市政给排水施工中长距离顶管施工技术分析

雷志强

摘  要：在城市化进程不断加快的新形势下，城市各项基础设施不断完善，市政给排水系统直接关系到城市居民的日常生产生活，与城市的发展息息相关。近年来为了更好地提供城市的公共服务功能，市政给排水施工项目无论是规模还是数量都呈现不断增长的态势。在市政给排水施工过程中，由于受制于施工面和交通组织等的影响，明槽开挖施工难度较大，这也使长距离顶管施工技术在当前市政给排水施工中应用越来越广泛。文章从长距离顶管施工技术的原理及优点入手，分析了顶管技术在市政给排水中应用的意义，并进一步对市政给排水施工中应用长距离顶管施工技术进行了具体阐述。

关键词：市政给排水;长距离顶管;进出洞;泥浆;通风;水平螺旋转进

中图分类号：TU991.0       文献标志码：A         文章编号：2095-2945（2020）18-0163-02

Abstract： Under the new situation of accelerating urbanization， the infrastructure of the city is constantly improving， and the municipal water supply and drainage system is directly related to the daily production and life of urban residents and is closely related to the development of the city. In recent years， in order to better provide the public service function of the city， both the scale and the number of municipal water supply and drainage construction projects have shown a growing trend. In the process of the construction， due to the influence of construction surface and traffic organization， open groove excavation is more difficult， which makes the long-distance pipe jacking construction technology more and more widely used in the current municipal water supply and drainage construction. Starting with the principle and advantages of long-distance pipe jacking construction technology， this paper analyzes the significance of the application of long-distance pipe jacking technology in municipal water supply and drainage， and further expounds the application of long-distance pipe jacking construction technology in municipal water supply and drainage construction.

Keywords： municipal water supply and drainage; long-distance pipe jacking; entry and exit holes; mud; ventilation; horizontal spiral turn

前言

市政給排水工程在城市基础设施网络中占据重要位置，由于其直接关系到城市的日常生产和生活用水和污水排放，因此对其施工质量具有较高要求。在当前市政给排水工程施工中，由于受制于地面建筑和交通等因素的影响，长距离顶管施工技术应用十分广泛，整体施工过程中对地面影响较小，而且能够有效提升施工效率和质量。因此在实际施工过程中，需要掌握长距离顶管施工技术的难点问题，并合理运用具体的施工技术，以此来保证市政给排水长距离顶管施工的顺利进行。

1 长距离顶管施工技术的原理及优点

1.1 长距离顶管施工技术的原理

在长距离顶管施工技术中，其需要利用到土压平衡顶管机，利用工作井中的油缸作为动力，使顶管机进入到地下管道内，并不断向前进行顶进。在顶进过程中管道前方土体会在顶管机切割过程中塌落，这些土体会进入到顶管机后仓和螺旋疏松结构中，经充分挤压后，这些土体会被输送至地面。在实际顶进作业过程中，由于顶管机开挖面地层特性存在较大的差异性，因此需要针对具体的地层特点，利用清水、粘土浆或是发泡剂等加入到刀盘的正面和土仓的内部，使施工土质变为泥状土，这样可以顺利将泥状土排出，同时螺旋输送机也能够承受住土和地下水的压力，保障刀盘前面土体的稳定性。

1.2 长距离顶管施工技术的优点

1.2.1 施工进度方面

相较于其他施工技术，长距离顶管施工技术不需要在正式施工开始之前开挖地面，不需要提前为地面开挖作施工设备和人员的各项准备工作，可以有效减少工期，降低工程造价，有利于提升施工单位的施工进度。

1.2.2 工程影响方面

顶管施工时不需要开挖地面，路面能够进行正常的交通。同时施工过程中产生的噪音较小，不会对人们的日常生活带来影响，并能够有效降低施工过程中对环境带来的污染，保证文明施工。

1.2.3 管线设施方面

在当前城市快速发展过程中，特别是城市规模的不断扩大，城市基础设施也越来越完善，这也导致城市地下管线数量较多，这些管线结构十分复杂，而且与百姓的生产生活息息相关。利用顶管施工技术，不需要开控地面，能够有效降低施工过程中對这些管线设施带来的不利影响。

1.2.4 周边环境方面

顶管施工技术应用过程中，不需要大面积土方开挖，不会对工程周围环境带来较大的影响，而且在工程竣工后，很容易对周边环境进行恢复，不需要重新进行绿化，可以有效实现资金和人力和节约，具有较好的节能性和环保性。

2 市政给排水管道的长距离顶管技术施工难点分析

2.1 管体的材料

在长距离顶管施工中，管体材料直接关系到工程的质量，一旦管体材料质量不符合要求，必然会对长距离顶管施工技术的效果带来不良影响，还会影响到整体工程的质量。目前在长距离顶管施工技术，钢管较为常见，管体还存在一些其他的组成材料，但由于制作材料无法统一，这就导致长距离顶管施工中管体材质和类型较为多样，部分管体质量不符合相关标准要求，这也对市政给排水工程的施工质量带来较大的影响。

2.2 施工动力的保障

油液是顶管施工中重要的传递介质，在实际施工过程中不可忽视其消耗问题。而且不同液压油的技术质量标准也存在差异，部分液压油使用过程中在多种因素影响下会发生化学变化，影响其实际使用性能。因此在具体选择油液时，宜根据给排水建设系统的基本要求，并结合工程的施工距离来科学选择具体的油液。

2.3 管道位移控制

在长距离顶管施工技术，管道位移主要以设计位移和设计偏移位移为主，但无论是哪种位移，都会对整个顶推控制系统带来影响。在管道位移发生时，为了保证顶推系统的持续正常运转，施工人员和操作人员需要保证顶推油缺的推力保持在稳定的状态下，并将压力控制在合理的范围内，确保顶推施工的安全进行。

3 给排水施工中长距离顶管施工技术的应用

3.1 顶进施工中测量技术的应用

顶进施工过程中需要做好测量和放线，需要测量出给排水管道线路的中心线和高程控制点，一般中心线设置在顶管工作坑两侧，并与管件线路保持一致的高度。顶管工作内部宜设置2-3个水准点，水准点自坑上引测，具体测量过程中要严格控制误差值。在给排水顶管施工过程中，为了保证管道位置的准确，需要利用先进的设备和技术进行测量。第一节管件施工时，需要做好偏差校正工作，一旦测量中发现误差，宜第一时间进行纠正。常采用顶木法和千斤顶法进行纠偏。针对于偏差不大的工程宜采用顶木法，通过在管道偏向的另一段顶木，实现对误差的纠正。

3.2 泥浆减阻

在实际顶进作业过程中，为了能够对后座力进行有效控制，需要将膨润土泥浆压入到压浆孔内，并对阻力进行严格控制。顶管进入井内预留孔洞时，要求较为严格，需要积极采取有效的措施来对横向和纵向误差进行控制，保证管道进洞的顺畅性。在实际顶管施工过程中，在做好检查工作且无误的情况下，才可搭建平台，继续展开后续的一系列工作。

3.3 进出洞技术

在长距离顶管施工过程中，井洞口需要进行止水处理，利用橡胶止水法兰作为止水装置，同时提前进行注浆孔预埋，为膨润土泥浆的灌注提供更多的便利。洞外工作时，井土体密封加固宜采用SMW工法桩加压注浆进行施工。而且为了保证止水安全，还需要将双道橡胶止水法兰装置安装内衬的预留洞上。顶管施工过程中，为了降低出洞段对土地的扰动，需要加大出洞口处触变泥浆的压注。

3.4 接口处理技术的应用

在给排水顶管施工时，接口是施工过程中较为关键的一项要素，在具体施工过程中，需要对接口的每一个细节严格把控，并提前做好各项检查工作，以上来保证接口的质量，为整体施工质量起到重要的保证作用。

3.5 管节止转的技术措施

在长距离顶管具体顶进施工过程中，在刀盘和螺旋机的作用下，顶进机头针发生旋转，一旦机头旋转角度过大，必然会对顶管施工带来不利影响，因此需要积极采取有效的纠正措施。具体需要在机头将翼板水平焊接在筒的二侧，采用压重块的措施来控制机头旋转，可以在机头两侧焊接铁支架，顶进过程中机头出现偏转情况时，则需要通过移动压铁来保证机头的稳定性。

3.6 水平螺旋钻进技术

水平螺旋钻进技术是长距离顶管施工技术中较为重要的一项技术，在给排水施工中应用水平螺旋钻进技术，能够降低长距离顶管波动地表的程度，减轻对土层的破坏。在给排水施工中应用水平螺旋钻进技术具有一定的限制，一般用于小口径给排水管道施工中，可以降低管道顶进的偏差，减轻来自于管道方向的干扰。

3.7 通风系统

在给排水工程长距离顶管施工过程中，需要对管道通风问题给予充分的重视。在长距离顶进施工过程中，管道通风系统不合理，则会导致氧气缺乏，威胁到作业人员的生命安全。因此需要通过设置合理的通风系统，具体可以采用的通风形式有抽风形式、鼓风形式及鼓风抽风组合形式。这其中利用鼓风式通风时，出口气流有效射程长，能够将工作面有害气体和烟尘有效排出，具有较好的安全性能。但在实际应用时通风距离不长，被驱散的混浊空气往往会经过整个管道一直到达工作坑内。

4 结束语

在当前城市化建设进程中，给排水施工对于城市的发展具有极为重要的意义。在当前城市给排水工程施工中应用长距离顶管施工技术，可以有效提高施工效率和质量，最大程度减轻施工过程中对施工环境的影响，具有较好的经济效益、社会效益和环境效益。

参考文献：

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