市政给排水施工中长距离顶管技术的应用与分析

苏春伟

摘 要：伴随社会主义市场经济发展速度的不断提升，我国市政工程建设事业也得到了极大的发展。为有效解决给排水问题，满足工程建设要求。必须重视给排水施工方式的选择。顶管施工技术在我国市政道路工程中的广泛应用与推广，对工程建设质量提高至关重要。为此，本文在充分了解长距离顶管工作原理的基础上，对长距离顶管管体设计、施工技术要点及质量控制措施进行了分析与探讨。

关键词：给排水施工;工作原理;长距离顶管技术

1 长距离顶管工作原理

在长距离顶管施工过程中，通常将土压平衡顶管机作为顶进机械，但在实际操作时，推动顶管机的动力大部分是通过工作井中设置的油缸产生的，该作用力不断向前顶进进行施工。另外，通过旋转大刀盘切割土体，土体在被切割以后，会被送入密封的土仓和螺旋输送机中，土体在经过一定的挤压后，会形成压缩土体，再通过螺旋输送机，旋转送出被切削的土体，这个时候基本上就完成了管道的基层施工。因为不同的地层特性存在于顶管机开挖面，所以需要依据这些特性将清水、粘土浆或发饱剂等材料加入刀盘的正面和土仓的内部，这样就能够将影响正常施工的土质变为泥状土。泥状土的特点众多，其中包括有可塑性、流动性和止水性等，所以螺旋输送机能够顺利将其排出，同时还能够承受住土和地下水的压力，从而使刀盘前面土体的稳定性得到保障，并且可以在不同的土层中很好的适应。

2 长距离顶管管体的设计

随着我国基础设施的不断完善，人们对给排水的要求越来越大。因此加强国家的相关规定制定，以此来规范施工过程。长距离顶管的施工技术在市政给排水工程中的应用很多，为了保证给排水系统不出现渗漏的现象，在进行施工的过程中就需要采用一些措施。

钢筒：长距离顶管技术施工过程中，应该采用1.5mm厚的冷轧钢板作为该施工方式的原材料，利用這种原材料制作成钢筒，在钢筒的两端应该设置钢制的承口环和插口环。这样是支撑钢筒连接的部分的一种方式，使用双层的胶圈连接垫层，这样能够提高管道的封闭性，防止了水体渗漏现象的产生。

钢筋骨架网：长距离顶管管体结构设计中，我们一般会选择在钢筒的外侧焊接双层的钢筋骨架网，可以在管筒的内部和外侧分别焊接一个钢筋骨架网，一次来确保钢筒和混凝土能够牢固的连接在一起。为了避免在后期使用过程中，混凝土会出现掉落的现象，我们可以在钢筒内部的钢筋骨架网的焊接的过程中，采用单层的钢筋骨架网。为了提高混凝土和钢筒的结合能力和后期的成渣能力，以此来保证混凝土和钢筒城市外界压力的质量，我们可以在钢筒的外部焊接刚接骨架网，这样就能避免管体产生一些不必要的破坏。

管体：混凝土顶管管道的形成是在钢筒的内部和外部浇注好混凝土后。这样的浇筑技术和施工方法浇筑而成的管土体可以有效的减少钢筒或者钢筋笼产生锈蚀，能够最大限度的提高管道的使用寿命。

3 市政给排水中长距离顶管施工技术要点

市政给排水长距离顶管施工技术中，采取非开挖顶管施工技术，借助灰浆喷射衬层法的方式，完成非开挖顶管施工。近几年，随着市政给排水施工技术的发展，非开挖顶管施工得到有效的保障，朝向成熟化的方向发展，其在市政给排水长距离顶管施工中的应用越来越广泛。非开挖顶管施工技术，同样需要在长距离顶管作业的地方，开挖工作沟，限制工作沟的规模，促使其符合给排水施工现场的地质情况，预防发生开挖偏差。市政给排水长距离顶管施工中，非开挖顶管施工技术的核心是管道设计，按照市政给排水的方案需求以及现场的地质情况，设计科学的管道系统，便于提高管线敷设的质量，表明非开挖顶管技术的实践作用。

3.1 顶管施工法

在穿孔施工的过程中，在需要顶进钢套管或无钢套管时顶进了永久性公共管道时，引用顶管施工的方法选择顶管施工的方法主要是因为其发出的噪音较小， 对地表的干扰少，振动幅度小。集优点于一身的顶管施工方法在实际作业过程中更受工程师的青睐。具体的顶管施工方法分为以下几步：（1）在地面上开挖两个基坑井;（2）在工作井中安放好钢管;（3）利用千斤顶将钢管从工作井的预留口中推出，使其移动到接收井的预留口边;（4）穿出接收井的预留口形成管道。

3.2 水平螺旋钻进技术

水平螺旋钻进技术，属于长距离顶管施工中不可缺少的技术，也是市政给排水施工中最常见的一类技术。水平螺旋钻进的技术方法，可以有效降低长距离顶管操作时对地表造成的波动，避免发生土层破坏的问题。水平螺旋钻进技术的目的性强，通过螺旋钻杆，按照长距离顶管的方案设计，把钢管推入到预留井内。水平螺旋钻进技术的应用虽然广泛，但是对市政给排水中的长距离顶管施工有明确的要求，仅适用于小口径的给排水管道中，目的是规避管道顶进中的偏差风险，减少水平螺旋钻进技术对管道方向的干扰，促使长距离顶管保持在准确的位置。

3.3 进出洞技术

施工时需要利用橡胶止水法对工作井洞口止水装置做好密封处理，其中在正式密封前，需要提前预埋注浆孔，便于压住湿润的土泥浆，如果是洞外处理，则可以选择用SMW工法桩技术对土体结构进行密封处理。另外，为提高出洞效率，还可以提前在支护结构内部，设计一个钢圈，并且对于内衬预留洞结构，应安装双道橡胶止水法兰止水装置，提高止水处理安全性与可靠性。对顶管进行施工时，针对出洞口进行处理时，需要加强触变泥浆压注处理，在最大程度上来避免对出洞段土地造成扰动。

4 市政给排水长距离顶管施工质量控制措施

（1）加强给排水施工管理。在进行顶管施工时，首先要挖掘工作坑，并且将顶管砼管制作并组装好;其次顶进的动力主要以工作坑中的油缸为主，对管道线路进行设计贯通;最后是拆除工具，并彻底检查工作井，在施工完成以后回填洞口。在施工范围内有效的勘查和备案下地质情况及地下管线，根据施工条件及环境科学设计长距离顶管施工的具体路线，从而使整体工程的进度和精度得到提高。

（2）灌注触变泥浆以减少摩擦。在长距离顶管施工过程中，为了有效减少受到的阻力，降低顶进设备承受的阻力，一般会将触变泥浆添加其中，通过这种方式使施工效率得到提高。触变泥浆一般需要合理的调配水和膨润土的比例，这样能够使土壤对管道和顶进设备带来的摩擦力有效减少，这种方式的使用使阻力减少很多。

（3）利用长距离顶管施工解决顶管出洞问题。通过长期实践能够看出，顶管在出洞过程中有一些难度，管道变形或者偏离设计路线等情况很容易出现在施工过程中，针对这些情况，施工单位要合理调整工具管道参数，及时纠正管道偏差。管道自身材料在外界巨大压力的影响下，会有管道变形情况出现，因此能偶在洞口设置支撑物，从而使管道材料受到的压力得到减轻，能够对管道变形情况进行有效的解决。

（4）纠正施工中的偏差。在管道施工过程中，偏心力产生的阻力通常会导致实际施工与设计路线之间出现偏差，在排水工作中亟需解决的问题就是避免发生这种问题。在进行施工时，一般情况下会通过激光水准仪和全站仪进行施工线路进行测量，测量频率为每次1米，使顶进的深度和角度有所保障，另外需要将工具头方向允许出现的偏差控制在5毫米左右。

5 结束语

综上所述，随着我国经济的不断发展和城市化水平的不断提高，对城市地下给排水设施的安全稳定运行提出了更高的要求，其公共服务功能日益凸显，已经成为全社会关注的焦点。此外，市政道路改造建设中，受施工面狭窄、交通组织的影响，明槽开挖施工越来越困难，长距离顶管以其独特的技术优势在整个城市给排水施工中的享有难有替代的地位，受到业界的普遍关注。

参考文献：

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