浅谈市政给排水施工中顶管技术的应用

姜华

摘要：市政给排水是城市基础设施建设的一部分，由于城市建设环境下给排水作业条件有限，采用顶管技术能够降低大面积开挖所带来的交通阻碍等问题。下面文章就对顶管技术的优势进行分析，并结合具体的施工技术要点探讨市政排水施工中顶管技术的应用措施。

关键词：给排水;顶管技术;市政施工;顶管施工

随着城市化建设深入，城市居民对居住环境的要求愈来愈高，市政建设工作任务加重，给排水管道施工作为其中重要的工程项目，其建设质量影响着市政工作完成质量。顶管施工技术作为一项较为复杂的工程力学因其在使用过程中无需二次开凿地面，能够减少施工成本，在市政给排水施工中应用较多。就目前来看，顶管施工技术在市政给排水施工中的应用尚不成熟，仍存在许多问题亟待解决。

一、顶管施工技术的优势

顶管施工技术主要是通过主顶油缸的作用力产生推进力，能把顶管掘进机和短刀从工作坑中穿过，并且到达一定的土层的时候再吊起来，同时紧跟在后面的两个管道进行埋设工作。顶管技术是在继盾构之后发展起来先进的地下管道施工技术，是一种最早的非挖管道施工方法。最开始的施工是通过顶管把管道套进钢套中，随着工艺的进步和技术的创新，新型的顶管技术能够极大地提高工作效率。顶管施工工艺就相比于其他的传统施工工艺有着以下几点优点：第一，能够分开地面施工和地下施工，降低对于地面交通的影响：第二，只需要挖开表面的一些土层，挖土量相对较小，施工的文明程度较高;第三，能够降低施工成本，节约工程成本。该工艺也存在一些缺点，由于其曲率半径较小，有些情况下的施工的难度相对较高，在一些软土层的施工中很容易产生加大的施工偏差，可能造成管道下沉严重。

二、市政排水施工工程中顶管施工技术的应用

（一）准备环节

对于开展此技术，应对于实际情况勘察，并画图纸规范施工环节，对于画图环节应做好调查、记录等工作，此图应准确反应施工点的情况，不能随意添加点、遗漏点等，待其图纸完成后再综合此技术汇总操作图，所开展各项工作应当遵循图纸，其画图、汇总工作不能出现误差，若数据有误差的情况下，会影响其他环节工作。待其工作完成，应综合图纸准备工具、轨道、水、灰等工作，完成此工作后应开展架建、测高等，待其架好导轨，应及时装置油箱、起重机等，此工作完成应关注底板强度，若达不到的情况下则不能开展工作，若未严控其强度则会造成施工较差的情况。应做好止水工作，避免其应用中出现溺水洒漏情况，施工者应掌控好高度、长度等，对于此工作具有认真度，耐心度。

（二）穿墙技术

在穿墙管中需要填充一些黏土水泥拌合土，选择的是一些强度较低的拌合土，能够有效防止水土的侵入，通过注浆对穿墙管的外部進行加固，防止土体发生松动，在进行穿墙施工时，需要对周围的施工环境进行分析，根据实际的施工情况制定出施工方案，在开启闷管之后，需要及时推进工具管，做好止水工作，选择的止水板要是20mm左右，要能够耐磨和拉伸，及时做好安装工作。

（三）纠偏技术

在市政排水管网的施工过程中，随着管道的逐渐顶进，管道所遭受的阻力也逐渐增加，由此出现了偏心力，这也是导致管道偏离管网规划路线的主要原因之一。鉴于此，在顶管施工中一定要对管道进行纠偏。例如在某大型城市的市政排水管网施工过程中，技术人员要随时对管道的方向进行测量，要对顶管上下左右的偏移量进行测量，对照偏移量数据表来检验顶管是否在顶入过程中产生偏移。比如可以在顶入的管道口出进行人力施压工作，以确保管道方向和预先的设计方向一致。同时，为了避免压力过大损坏管道口，施工人员可以采用逐步增加压力的方式少量多次的进行管道纠偏工作。此外，施工人员在纠偏时，要灵活使用千斤顶和超提刀，在这两个工具的帮助下让管道逐步回归到原来的设计路线上。同时，为了确保管道方向的没有发生偏移，在进行纠偏工作时还要采用“顶入一次、测量一次”的工作方针。

（四）注浆减阻

在使用顶管技术时，利用相应设备所产生的泥浆来对管道附近的缝隙进行填充，这样就能够很好的保护管道，并且还能够起到支撑地面的作用，减少地面沉降的问题。在市政给排水工程施工中对顶管技术应用时，要对其顶管的尾部和顶部进行施工，随后的注浆施工必须要在混凝土管道中完成，弥补在这过程中泥浆施[的不足。

（五）顶管出洞技术

在市政排水管道的架设过程中，顶管出洞是整个顶管施工技术的核心环节。顶管出洞技术即顶管机的机头和顶管管道出洞口的过程。在顶管出洞过程中，由于管道顶入的黏土密度很小，不易成型，因此容易导致管线偏离预设的方向。如果管道口遭受的压力过大，还会导致管道变形。鉴于此，施工人员在进行施工时一定要结合实际的施工情况采用正确的纠偏措施。例如在重庆某区域的排水管道铺设过程中，重庆地势情况较为复杂，且土质非常松软，这些地理要素对排水管道的顶管出洞过程产生了严重影响，稍有不慎就会出现管道偏移的情况。鉴于此，当地施工人员采用对主顶管施加恒定压力的方式让管道缓慢回归到原来的设计方向上。除此之外，为了保障顶管出洞过程中施工人员的安全，一定要对顶进管道的土壤采用相应的加压加固的方式，避免在顶管出洞时发送塌方事故。

三、顶管技术在市政给排水中应用的有效措施

（一）科学选择顶管

因为市政给排水工程有着一定的复杂性，所以对于顶管技术的来说，在施工前就需要要对顶管的材质、直径进行详细了解。在正常情况下，会根据市政给排水工程的实际情况，来确认顶管材质、直径。在确认直径后，在根据顶管自身的承载能力，对其混凝土比例进行确认。一般情况下，会要求顶管的直径要在50cm以内。在选择顶管材料时，需要充分的考虑到顶管自身的抗腐蚀性，还需要充分的考虑到顶管的施工需求。在对顶管的长度进行选择时，必须要充分的考虑到顶管是否满足市政给排水工程的要求，只有保证长度符合要求后，才能够保证市政给排水工程质量，减少市政给排水工程成本的投入。对于长顶管来说，一般情况下回用于直线推顶中，这就需要必须要减少对顶管的拼接，如果在施工时不断的增加顶管长度，就可能会导致顶管路线偏离，增加施工的难度。如果使用短管又会导致短管向周围的土层进行挤压，使得整个排水管道都会弯曲，无法保证顶管施工的可控性。对于长短管来说，可以通过比例来进行研究，如果长度和直径的比例大于1时，就选择短管，如果比例在1.15时，就使用标准长度的管道，如果大于2时，就选择长管。

（二）关注对顶管设备的选择与把控设置

设备是保证顶管施工技术在市政给排水施工中得到有效应用的重要前提，顶进设备的质量、先进程度、参数设置等均对顶管施工技术的应用产生重大影响。为从根本上提升顶管施工技术应用质量，相关施工单位必须加强对顶管设备的选择与把控设置关注度。例如，施工单位可派设具有专业知识的技术人员，组成检修小组，针对顶进设备工作情况、磨损程度进行检查修复，并及时更新、引入先进顶进设备，避免因顶进设备质量问题而影响市政给排水施工进度。对于顶进设备的力量制参数设定，需要根据工作坑、管道材质、施工需求等进行实际考量，把顶进设备参数值设定作为工作重点进行，依据具体的指标规范进行掌控，能够有效避免对顶进设备参数制设置不合理而造成的管道变形，延长给排水管道使用寿命，从根本上保证顶管施工技术得到有效利用，推动市政给排水施工建设质量得到稳步提升。

（三）明确施工控制要点

在顶进操作中要拟定科学化施工线路，在偏移等问题纠正过程中要优先选取千斤顶编组等相关应用设备，对顶进轴线进行精確化测量，分析其与设计轴线之间能否有效对应，对测量次数适度调控。在市政给排水工程项目施工中，选取的管材大多都是塑料与钢筋混凝土管道，当前我国大多数地区市政给排水管道施工过程中都是优先选取钢筋混凝土施工管道，其直径要远远大于500mm，对管道接口进行处理操作。对部分距离较短以及弯曲线路，要优先选取短管。针对距离较远以及敷设管线较直的情况中，要选取长管，管道强度以及厚度值要适应项目施工基本现状。在顶管穿墙施工过程中，要对挖掘机拼接施工操作进行控制，防止产生渗水问题。对出洞流程进行控制，促使管道有序进出。

四、结语

综上所述，当前很多大中型城市的排水管道都采用了顶管施工技术，该技术不仅可以减少对城市交通道路的破坏，而且可以有效降低对城市环境的二次污染。正因如此，越来越多的地区政府开始采用顶管施工技术来铺设城市的排水管道，但是该项技术对市政府施工单位的技术要求很高，相关施工单位一定要结合实际的施工情况进行顶管施工，在保障施工进度的同时提高施工效率。

参考文献：

[1]喻国伟.谈顶管技术在市政给排水管道施工中的应用[J].居舍，2019（17）：63.

[2]张子钧.市政给排水施工中的长距离顶管施工技术分析[J].住宅与房地产，2019（15）：182.

[3]方晓甬.谈顶管技术在市政给排水管道施工中的应用[J].居舍，2019（6）：74.