长距离顶管施工技术在市政给排水施工中的应用研究

2018-10-26陈麟

建材与装饰 2018年42期

陈麟

（四川拓宇市政工程设计有限公司四川成都 610000）

引言

在现代化城市建设的过程中，市政给排水工程得到了不断建设，促使城市基础设施得到了完善，为保证人们生活质量做出了重大贡献。而在市政给排水施工过程中，长距离顶管施工技术为关键技术，施工质量直接影响给排水工程质量。因此，还应加强对长距离顶管施工技术的研究，确保该技术在给排水施工中得到科学运用，继而更好的推动市政给排水施工技术的发展。

1 长距离顶管施工技术概述

在实际施工时，长距离顶管施工可以划分为三部分，即管体结构设计、钢筒结构设计和钢筋骨架网施工。在管体结构设计上，通常需要在内外管壁上完成一定厚度混凝土浇筑，以加强管体保护。长距离顶管管体一般为金属材料，随着时间的推移，在复杂温湿度条件下与腐蚀物质接触，容易产生化学腐蚀，所以需要利用混凝土提供保护。采用的钢筒通常为1.5mm厚冷轧钢，保证结构韧性。两端需要完成相互连接插口环和承口环设置，同样采用钢材料。为避免连接位置漏水或渗水，需要点上双胶圈垫层，保证垫层与承口环和插口环拥有一致宽度，从而使钢筒密封性得到保证。设计钢筋骨架网，则能使钢筒和混凝土得到较好连接。通过在钢筒内外进行钢筋骨架网的安装，可以避免管体内混凝土层掉落，并加强管体外部保护，以免管体无法承受过大水压[1]。实际施工时，内网需要采用单层，外网则要采用双层，以发挥不同的作用。

2 长距离顶管施工技术在市政给排水施工中应用优势

在市政给排水施工中应用长距离顶管施工技术，首先无需进行地面开挖就能完成管道直接铺设。所以采用该技术可以使工程施工量得到减少，达成降低施工成本的目的。在市政给排水施工中，应用该技术能够使相关设备得到尽快安装，使工程整体施工进度得到加快。在施工过程中，也不会给地面人群活动带领影响，同时也不会给施工区周围管线、建筑等带来过多影响。因为相较于其他技术，采用长距离顶管施工技术占地面积较小，同时无需开挖，不会产生较大的振动或噪声。因此在城市商业区进行给排水施工，长距离顶管技术的优势得到充分发挥。此外，长距离顶管施工技术对施工人员有一定的技术水平要求，而市政道路、铁路等地段的给排水施工具有较大难度，难以进行开槽埋管等施工技术的应用，因此也适宜采用长距离顶管施工技术。

3 长距离顶管施工技术在市政给排水施工中具体应用

3.1 施工要求

市政给排水施工需要做好施工管理，保证工程质量，以确保城市防洪排泄能力可以得到提高。应用长距离顶管施工技术，需要根据施工要求在规定位置完成导管设置，避免土或地下水进入。在钢管接入时，则要做好钢管安装位置控制，保证钢管在合理范围内。按照顶管施工技术要求，需要保证顶管顶进不偏移，管节不错口，并且管底坡度无反坡情况。在顶管接口位置，套环应与管缝和管端外周对正，做到密切贴合，垫层粘结牢固，不会发生脱落。管节位置不得存在裂缝或渗水问题，内部无建筑垃圾货泥土。管缝填料应做到充料和顺，无流淌现象。如表1所示，为顶管允许偏差要求。

3.2 施工准备

在施工前，需要做好施工现场布置。如图1所示，为长距离顶管施工示意图。从图1中可以看出，长距离顶管施工较为复杂，涉及工作内容较多，需要使用多种机械设备，所以需要做好施工机械设备和材料的准备，加强管道的管理。在施工前，各种机械设备需要在对应工作区域就位，以加快施工进度。顶管设备的选择，还要结合施工要去和环境确定。比如在现场地质为淤泥砂或黏土层的情况下，同时管道直径较大，就需要使用起重机、千斤顶、电焊机等辅助设备。

表1 顶管允许偏差要求

图1 长距离顶管施工示意图

3.3 顶进管施工

3.3.1 管材选择

顶进管施工需要做好管材选择，通常将钢筋混凝土管或钢管当做是顶进管。相较于混凝土管，钢管断面与土壤间摩擦系数较小，因此通常作为顶进管施工，即先进行钢管接入，然后进行混凝土管接入。然而在实际施工过程中，钢管使用需要保证环境无腐蚀性，所以管材使用受施工环境限制。按照施工技术标准，需要做好施工现场清理，然后进行顶管施工。采用混凝土管，需要做好钢筋配比控制，并且加强顶进管直径参数的把控，确保管材使用能够满足实际施工要求。此外，结合顶进管实际荷载能力，还要做好管壁厚度的控制。

3.3.2 顶进施工

在顶进施工阶段，工作井和接收井多采用钢筋混凝土结构，其中工作井由单孔井和单排井构成。使用顶管技术，需要做好基坑设置，确定顶管施工开始和结束位置，加强基坑井保护。施工时，需要将钢管放入基坑，减少施工期间设备出现移动的情况发生。在基坑井的周边，则要留有位置方便施工。施工现场需要保证排水基地中地表层水源充足，并加强与基坑井间联系，以便使地表水从预留出口排到基底，实现基坑井排水。在管道穿墙时，需在管道内加入黏土水泥浆，以加强防水。针对穿墙作业周围的土壤，如果土质轻度不够，还要进行注浆加固处理，并在短时间内完成工具管向井外推出，以免出现坍塌情况[2]。一旦出现突发状况，如地质结构复杂，还要加强钻探，通过数据分析制定科学的施工方案。

3.3.3 出洞施工

在顶管施工后期，需要加强出洞技术的应用。在施工前，需要将工具管调零，加强井壁位置的支撑。为避免出现顶管跌落问题，需要提前完成初始角的设置。针对接收井，排水施工距离应保持在15m左右，并做好工作井预留洞口直径计算。按照技术规范，洞口直径应比顶管外径大，以免影响顶管出洞[3]。洞口通常需要采用橡胶止水法加强防水，通过密封制水装置和增加钢圈支撑避免洞口土体发生扰动或土体变形等情况。

3.3.4 顶管纠偏

长距离顶管施工涉及的人员、材料、设备等均较多，容易受多种因素影响，导致顶管出现斜偏问题。为解决问题，还要做好顶管纠偏。在管道左侧出现偏差时，可以利用千斤顶进行左伸右缩处理，右侧出现偏差则进行相反操作。施工期间，需要做好顶管机头偏差控制，一旦发现问题需要通过旋转中间站实现偏差处理。纠偏需要多次完成，才能达成理想效果。在校正管位时，还应加强力度控制，严格按照规范进行操作，以降低施工风险，提高工程安全系数。

3.4 其他施工要点

在长距离顶管施工过程中，还要加强其他施工要点的把握。①在泥浆制备上，还应结合工程设计要求和实际情况进行泥浆配比方案的制定，加强注浆含水量和原料性能控制，保证泥浆作用。搅拌时则要做到均匀搅拌，避免出现任何结块。注浆的过程中，需要加强注浆压力调整，避免压力超出管体静止土压力。结合地下土层变动情况，还要适当进行注浆方案的调整，以加强管体防护，避免管道出现沉降问题。②在使用螺旋机钻进过程中，由于设备和刀盘会发生不同程度旋转，容易破坏顶管，所以还要采用管节止转技术实现机头旋转程度控制，保证顶管施工顺利进行[4]。③为保证地下施工的安全性，还应做好通风系统设置，采用鼓风式方法实现管道内气流射程延长，避免管道内部留存有害气体。