顶管技术在给水管道施工建设中的实际应用与施工技术

张海峰

（邢台冀泉供水有限公司，河北 邢台054000）

1 引言

随着国家发展脚步的不断加快，人们对给水管道施工也有了更高的需求。以往的给水管道施工过程，不仅会对施工周围的道路地面以及公共设施造成影响，而且会对城市建筑造成一定的毁坏。顶管技术属于非开挖施工建设技术，在给水管道施工建设中有效地利用顶管技术，可以有效地防止对城市房屋建筑造成毁坏，不仅保护了城市的道路，而且维护了城市的市容，并且对施工技术人员的工作量也有所减轻。顶管技术的发展对城市经济发展起着极为重要的作用。顶管技术在给水管道施工建设中起着关键作用，本文对顶管施工进行了简单的描述，详细分析了顶管技术在给水管道施工建设中的实际应用，并且详细介绍了顶管技术的施工技术。

2 对顶管施工的介绍

随着我国经济建设的不断发展，给水管道施工技术也在不断发展，要想大幅度降低给水管道施工对周围环境的影响，相关研究人员就必须对管道施工技术进行不断的创新与完善。顶管技术由此而生。顶管技术在实际运用中起到了非常显著的作用，其种种优点使得它在给水管道施工中得到了广泛的利用。顶管施工是一种掩埋管道的施工技术，它需要按照地形来将相应导管道恰当地安置在土层之中，其间管道与土地之间的摩擦力由相应的顶进设备的推动力来进行抵消，所以在顶管施工过程中最主要的设备是顶进设备。顶管施工是由相关人员严格按照施工方案来进行的。而盾构施工技术需要将地面挖开才能进行地下给水管道的建设，工作量较大，严重影响了给水管道施工建设的工作效率，所以目前顶管技术在实际应用中比较广泛，顶管施工不论是在铁路附近或是河流附近以及建筑物的下方进行地下给水管道的建设，都可以较高效率地完成施工。

3 顶管技术在给水管道施工建设中的实际应用

3.1 对顶进管以及相关设备的选择

为了保证给水管道建设施工的施工质量，就特别需要研究人员加大对给水管道施工技术的研究力度，同时也要对顶管技术进行深入研究，并完善其技术。要特别重视对顶进管的选择，相关工作人员在选择顶管的时候，要综合给水管道工程建设的实际情况，必要时进行现场勘查，为顶进管的选择提供数据支持，对主要的数据进行采集和分析后，相关的工作人员要根据顶管技术相关的操作来确定最终选用的顶进管。通常选用钢筋混凝土材质的顶进管。在顶管运用之前，相关工作人员必须对工程场地的地质进行勘探，并检验顶进管的质量，查看其表面是否受损，是否有被腐蚀的地方，口径是否全部统一，防止给水管道建设中采用材质恶劣的顶进管。在保证顶进管质量之后要确定其直径和长度的大小，在以往的实际运用中大多数都是先依据给水管道施工建设的设计要求，确定顶进管的内径大小，然后依据顶进管的钢筋混凝土的韧性强度和受力情况来确定外径。通常，顶进管的管径都在500mm 以上，这样方便工作人员施工作业。工作人员还要根据给水管道建设的具体情况，适当地裁取顶进管，但要注意的是，给水管道工程线路不是绝对垂直的，并且会有许多扭曲的地方，所以相关工作人员要控制好对管的数量，每个管之间的衔接质量一定要符合相关要求，这样才能保证给水管道工程建设过程中的流畅，才能有效地提高给水管道工程建设的施工质量[1]。

除了要对顶进管进行选择之外，还要根据给水管道工程建设的设计要求和顶进管的选择，对顶进设备进行选择，其主要设备包括千斤顶、运土装置、顶铁设备以及高压油泵设备。要控制好各台设备的数量以及使用情况，以保证这些设备在工程建设中得到更好的应用。

3.2 顶管施工之前的布置准备

在运用顶管技术之前，为减少各种不良因素对给水管道施工建设过程中造成的麻烦，相关工作人员要做好相应的准备工作，只有充分做好施工前的准备工作，才能保证工程建设的顺利进行。准备工作主要包括配置好注水系统、管片堆场以及起重设备，选择搅拌材料处、物料以及工具放置处等相关工作场地，合理地分布弃土坑的位置和自动控制室的位置。需要运用高压旋喷桩对顶进管出洞地方的土壤和进洞地方土壤进行加固操作，以确保顶管机的安全使用。又因为顶管机在进行进洞和出洞操作时，会造成一定量的水泥亏损，因此，要在洞口安置止水设备，从而控制水泥在顶管机进行进洞出洞操作时的流失，而且在顶进操作时所产生的触变泥浆也能有效地保留在井道之中。

3.3 对顶管井的具体设计

顶管井是工作井和接收井的总称，其设计方案非常多，实际应用中一般都是采用钢筋混凝土顶管井。工作人员要根据给水管道工程建设中的地质因素来考虑是否在顶管井内部建设支撑结构，从而保证顶管井的顺利使用。而依据给水管道工程建设中所需求的顶管井结构，可把顶管井分成单孔井和单排孔井2 种，根据孔状形态单孔井又分为正方形单孔井、矩形单孔井以及圆形单孔井，其工作井受力性能依次升高，但单排孔井大多数都是矩形单排孔井，所以受力性能偏弱。

4 顶管技术的施工技术

4.1 穿墙

穿墙施工的具体流程是：首先将墙门板打开，然后将管道顶出，最后安装止水装置。为了避免不良环境因素对施工造成的影响，保证给水管道施工建设的施工质量，要先填充土和植筋黏土至穿墙管道内部，并且要将工作管内部的植筋混凝土填充牢固，防止水和土壤进入穿墙管影响穿墙管道使用；随后在穿墙管的外部用浆水进行牢固操作，以确保穿墙管运用时穿墙孔周围土壤的强度较高；在穿墙施工前，要对施工时会出现的状况进行预测，以便对突发事故及时处理措施的制订和实施；再打开墙门板后要将穿墙管以最快的速度推入，在其推入过程要注意止水[2]。

4.2 顶管出洞

顶管出洞操作是指顶管机从第一节管道中破除工作井洞口进入土层中的过程。在此过程中，相关工作人员要分析管道的受力情况，避免受力不均匀而使管道损坏，影响施工进程。可以利用工具管来对其进行处理，来保证顶管出洞的顺利进行，也可以对接收井和工作井的外部进行注浆处理，加固其土壤的强度，确保管道出洞的顺利进行。

4.3 做注浆减阻处理

注浆减阻操作是指在施工过程中实施注浆操作来减小土壤与管道之间的摩擦力。水和膨润土是注浆减阻操作的主要注浆材料，因为水和膨润土进行融合之后会形成一种润滑物质，这种混合润滑物质如果使用在土壤与管道之间，可以有效地降低管道与土壤之间的摩擦力，从而确保管道的推进距离，而且还能做到保护管道外壁的作用。

5 结语

综上所述，在给水管道施工过程中利用顶管技术，不仅可以保护施工环境，而且大量减少了施工人员的工作量。给水管道建设直接关系城市的相关利益，而顶管施工技术又是给水管道施工中的比较关键的施工技术，有着广阔的发展前景。