市政工程给排水施工中顶管技术的应用

摘 要：本文研究的目标是顶管技术在城市给排水工程中的实际应用情况，以“分析综合法”作为研究方法，将顶管技术的优质以及具体施工时的注意要素作为切入点，详细研究顶管技术运用时的注意事项以及具体的技术环节，希望对相关的从业人员提供帮助。

关键词：顶管技术;给排水工程;注意要素

城市给排水网络的铺设都是在地下进行，属于隐蔽性工程项目，这就导致了给排水工程施工难度大、工期长、施工环境复杂的特点。为了更好地进行城市给排水网络的架设，就需要采用更加先进的施工技术。而顶管技术就是给排水施工技术优化的一个很好的突破口，下文详细介绍顶管技术的优势以及具有施工方式。

一、给排水施工中顶管技术的优点

顶管技术的工作原理是在预先挖好的工作坑内，运用顶进设备将给排水管道按照工程标准中规定的坡度顶入土中，后将顶出的土方运走，再进行第二节管道的顶进工作。这种先进的技术具有两个明显的优点。

（一）降低成本

顶管技术是一种不需要将地表挖开就能进行管道铺设的技术，这种特性让给排水管道的架设在遭遇到铁路、河流以及其他地下管线的时候具有非常大的优势。一方面可以减少地表挖掘、回填步骤，降低工程施工的成本，另一方面在避免了在开掘的过程中损坏到其他城市基础设置情况的发生，只要预先设计的顶入角度合理，就能达到快速施工的效果。

（二）保护环境

运用传统施工技术铺设管道的时候，都会进行地表的挖掘工作，一方面这会动用大量的工程机械，造成非常大的噪音，对于施工地点周围居民的生活带来严重的困扰。另一方面就是在开挖的过程中会产生大量的灰尘，这些灰尘随着风传播到四周，影响施工地点周围的环境，而且由于挖掘工程会形成深坑，为了避免行人不慎跌入，就要建立起隔离带，在城市中建立安全隔离带，会大大增加交通负担，影响居民的工作和生活。而顶管技术具有噪音小，粉尘少的特点，将工程项目对施工区周围的环境的影响降到最低。

二、给排水施工中采用顶管技术的注意事项

（一）工作井

工作井也被叫做接收井或者是工作坑，这是进行顶管作业的地方。根据施工现场的实际情况，可以建造成圆形或者方形。而根据建造模式，可以分为浇筑式工作井以及装配式工作井，就我国目前的实际情况来说，浇筑式工作井是比较常见的。在浇筑的过程中，为了提高工作井的承载能力以及稳定性，要在工作井四周加装支撑物，一般采用钢制围墙来固定工作井的四周。而为了方便顶出土方以及管道的输送，对于工作井的选址以及形状的选择也要经过充分的研究，并且要注意工作井与周围建筑物的位置关系，方式因浇筑工作井而对其他建筑物的基础产生破坏。

（二）顶管质量

在顶管技术中，顶管本身的质量对于这项技术的运用具有关键性的影响，特别是对于顶管强度的要求，强度越高的顶管在进行顶进作业的时候能够承受住越大的压力，对于施工的进展以及质量的控制都是十分有益的。目前比较常用的顶管有砼管、钢管、塑料管以及钢筋混凝土管这几种，考虑到强度因素，目前以钢筋混凝土管最为常用。在进行顶进作业的时候，对于顶管的尺寸以及长度都是有一定要求的，为了方便两段管道之间的接口处理，需要规定管道的管径，一般最小值为500mm，而对于管道的长度也要进行灵活把握，在施工路线比较曲折的项目中使用短管，确保管道质量，在线路较直的项目中使用长管，以加快工程进度。

（三）顶力

顶管施工过程中，对于顶力的控制是非常重要的。在管道进入土体之后，需要通过顶力对管道方向的偏差进行纠正，因此要保证顶力具有充足的富余量。目前的顶管基础中，提供顶力的设备主要有油泵、千斤顶、顶铁等，要根据管道的材质，顶进角度、工作坑的情况以及土体的结构等因素来决定顶力的大小。而且为了方便运送土方，要对顶管管道设计专用的工作舱，方便挖掘以及运土工作的进行，同时在工作舱的底部设计吸泥口，方便工作人员进入舱体进行吸泥作业。

三、顶管技术在给排水施工中的实际运用

（一）穿墙技术

在运用顶管穿墙技术的时候，首先要将穿墙闷板打开，让工具管向着井外方向顶出，然后迅速安装止水装置，以防止地下水渗入。其具体的防水施工流程为：先在穿墙管的内部填埋事先已经充分夯实的黄黏土，如果没有黄黏土可以用水泥黏土代替，不过需要注意水泥黏土强度不能太高。在填埋好黄黏土之后，就可以进行顶进作业了，在顶进的过程中，内部的黄黏土受到压力，会将工具管与穿墙管之间的缝隙堵住，由于黄黏土具有一定的防水性，因此可以起到达到暂时防水的功效。其次，在工具管进行穿墙作业之前，对于穿墙管的外侧要进行固结处理，并且保证灌浆固结的质量，最后，在开始闷板之后，快速顶进工具管，采用止水法兰加压板进行同步的防水工作，在加压板的层间要填充进2cm厚的橡胶止水板环，形成逆向止水，以达到防水功效。

（二）出洞技术

出洞技术就是顶管机的机头和首节顶管从工作坑中进入土体，向接收井推进这一过程中所要运用的技术。在出洞技术的使用过程中，比较常见的问题就是推进线路发生偏移，之所以会产生这种问题，主要是因为给排水管道在顶进的过程中受到了过大的顶力，针对这一问题，在出洞的环节就要对于管道推进时出现的偏移进行及时的纠正工作，可以通过在出口端增加支撑力度，并且预先垫入下跌角，通过多种方式的联合运用，可以很好地处理管道顶进路线偏差问题，出洞技术是整个顶管技术中一个非常关键的环节，是确保管道按照预定路线顶进的重要保障，因此，对于出洞技术的执行要非常的严格，以此来保证整个给排水工程的顺利进行。

（三）注浆技术

在管道顶进的过程中，为了避免地面的沉降以及减少顶进受到的阻力，对于管道周围的空隙要进行填充作业，使用压注触变泥浆在管道与土体缝隙之间形成一层泥浆保护层，一方面对于土体结构起到了支撑的作用，减少顶进所受的阻力，另一方面也避免了由于管道与土体存在缝隙而导致管道上层的土体发生结构性的改变。一方面，在顶管机的机头与机尾两个部位同时进行压浆操作，在压浆的过程中要保证泥浆平缓、均匀地注入。另一方面根据泥浆注入的具体情况，在管道的中部或者是其他部位进行二次浆，以保证泥浆保护层的完整性，注浆工序并不是每个给排水工程中必须要进行的工序，要根据实际的工程情况来决定是否使用注浆技术，一般来说，注浆技术一般被运用于长距离的管道顶进作业里。

四、结语

总体来说，顶管技术拥有施工成本低，污染小等特点，对于城市给排水网络的铺设具有非常重要的意义。目前，顶管技术所存在的问题主要集中在顶管的行进路线容易出现偏差，对于顶管的支护工作不到位等。针对这些情况，需要不断改进頂管技术，提高管道顶进的精度并且加强对于管道的保护工作，让顶管技术真正发挥它的优势。

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作者简介：慕占武，1979.08，男，汉，宁夏固原，本科，工程师，研究方向：市政工程。