市政给排水工程建设中的顶管施工技术

摘要：在城市建设过程中，市政给排水工程建设是一项非常重要的工作。在给排水施工过程中，为节约施工成本、提高社会效益，发展顶管施工技术取得了良好的效果。該技术在施工中的应用，施工范围小，周边环境营销小。本文首先介绍了顶管施工技术的具体内容，并对顶管施工的类型及施工过程中的注意事项进行了探讨和分析。

关键词：给排水; 工程; 顶管; 施工

前言：在城市给排水施工过程中，合理应用顶管施工技术，不仅能有效提高施工企业的社会经济效益，而且能有效缓解城市随机开挖、开放现象。为保证市政给排水施工质量，必须严格按照有关施工规范进行施工。

一、顶管施工类型

近年来，顶管施工技术被广泛的而应用于市政给排水管道工程建设中，顶管施工主要有两种施工形式：开放型和密封型，应用范围最广的密封型，该种施工方法主要有三种施工形式：

（一）泥浓式推进

应用这种施工形式时需要开展二次注浆，这种施工形式不仅可以极大的环节和底层之间的摩擦力，还可以促进废弃物的排除，进而保证顶管施工可以顺利进行。顶管泥浓式推进法通常适用于城市排水管长距离顶管推进施工过程。应用该种方法开展施工的过程中，注意及时采取不同的输送形式将废弃物运送的地表进行处理。

（二）泥水式推进

为了平衡正面土压力，需要合理设计顶管顶速，通过调节循环水压进而保证地下水压力可以得到平衡。应用该种方法开展施工的过程中，不能间断顶管施工，这类方法施工速度通常较快，而且不需要对地基进行处理和改良，施工过程中很少会产生地表沉降。

（三）土压式推进

应用该种方法开展施工的过程中，首先将一定比例的混合材料注入仓内，保证泥仓可以充满，进而保证地下水压力以及正面图压力。开展施工过程中，不能应用泥浆泵等输送设备输送混合料，不需要格外对泥浆机型处理，整个推进顶管施工的成本相对较低。

二、施工前期的准备工作

（一）布置施工现场

用顶管施工开展施工之前，需要进行施工平面布置，主要包含以下工作：施工材料的堆放场所、料具间、弃土坑、起重设备以及拌浆场所等;首先要进行设备安装，为了保证施工可以顺利开展，如期完成，必须保证设备安装质量。为了方便施工人员开展相关工作，需要将下井扶梯设置在工作井周边。

（二）加固顶管后靠土体和进出洞区域

应用顶管技术开展施工的过程中，为了保证顶管施工安全，对于进出洞区域以及加固顶管靠后的土体进行加固。加固技术通常有：混凝土后背墙技术、堆土反压技术以及高压旋喷桩加固技术等，为了保证加固效果，施工人员注意充分考虑工程实际特点选择加固技术。不仅如此，为了避免在施工过程中出现水土流失，还需要将止水装置安装在工作井的洞口[1]。

（三）施工机械准备

顶管施工大部分工作都是在黏土层以及淤泥质砂中完成，如果无法应用明沟开挖技术进行施工，那么采用顶管技术进行施工通常会取得较好的施工效果。应用顶管开展施工的过程中，控制管道直径必须超过800mm，另外施工人员还应充分考虑管径大小，施工现场的土体摩擦力以及管道材料等，以此为基础确定千斤顶、其中设备的数量。另外，施工过程还需要应用到2套后座泵站、1台全站仪、1台激光准仪、水泵以及电焊机等设备。（例如下图：泥水处理设备：）

三、顶管施工工艺

开展施工的过程中，通过顶进设备将构造物向路基部分顶进，形成涵洞或者立体交叉通道，就是顶管技术。应用顶管技术开展施工的过程中，首先确定工作井和接收井之间的距离，然后再将推力设备安装在指定位置。通过推力设备，机头被推进到土体之中，受到机头的导向力作用，预制钢筋混凝土管向前移动，管前的土体会被运送出来，进而完成管道铺设施工[2]。

（一）设计顶管井顶

管井又工作井以及接收井两种。而顶管井中钢筋混凝土最为常见。工作井的主要结构形式为单孔井（形状多为矩形、正方形和圆形）以及单排孔井（形状多为矩形）是工作井。如果评价受力性能，那么圆形最高、正方形次之，最后使矩形。为了改善受力结构，再设计顶管时需要设置境内支撑。工作井通常应用双向顶进的设计形式，在布置工作井和接收井时，注意合理布置间隔距离。完成施工后还应根据相关规定，将检查井设置在顶管井的合理位置。

（二）顶管施工流程

注浆止水施工。开展顶管井穿墙施工之前，首先要进行的就是注浆止水施工。注浆材料是水泥、粘土以及石灰搅拌而成。为了保证浆液完成固结后可以具有较高的挡土和止水功能，且方便机具穿墙，必须合理设计浆液配合比。穿墙施工。首先打开穿墙门板，顶出工具管，安装穿墙止水装置。应用到的技术办法主要有：利用纸筋黏土对穿墙管进行回填，保证密实度后进行夯实，保证其可以发挥临时的止水功能。应用工具进行穿墙施工之前，采用注浆固结的方式处理穿墙管外部，保证穿墙孔外部周围土体具有足够的稳定性以及分析，预估施工过程中可能遇到的问题，进而制定合理的方案进行应对。将闷板开启，迅速推进工具管，在这个过程中必须充分做好止水工作。穿墙止水通常应用到的设备为止水法兰加压板，另外，在顶进工具管的过程中，厚度为20mm 的橡胶板也会形成一个止水装置，防止墙体外部的土体暴露时间过长，影响土体的流变性能[3]。

1.顶管出洞施工。应用顶管技术开展施工的过程中，关键的施工环节就是顶管出洞位置的施工，稍微不注意就可能造成严重的质量问题。所以，在开展顶管出洞施工的过程中，防止避免管线出现偏斜，首先应该对工具管进行调零处理，根据项目的实际情况，将支撑设置在工具管下部井壁上，预设初始角，保证对工具管出洞前的下跌可以起到充分的弥补作用。

2.注浆减阻。所谓注浆减阻施工，就是为了有效减少地面沉降以及顶进阻力，将压注触变泥浆填充到对管道周边缝隙。如果顶管施工距离相对较长，有效的注浆建筑可以起到较好的作用。在开展施工的过程中，首先开展压降的部分是顶管机头部和尾部，最后开展压降施工的部位为中间部分，这样的施工顺序可以保证在对顶进过程中的泥浆损失起到补充作用，为了保证减阻效果，也必须严格按此顺序进行施工。

3.校正顶进偏差。开展顶进施工的过程中，如果官微偏差超过10mm，应立即采取有效的措施进行管位的矫正。在校正顶进偏差时，为了方式破坏管道，注意必须放慢速度，保证均匀必须缓慢[4]。如果机头和轴线之间产生了一定的偏差，就应该应用千斤顶组设备进行纠偏，改变机头方向，减小偏差，保证顶进施工可以按设计规定进行。另外对于高程偏差和方向偏差，应该对出现偏差较大的位置进行纠正。

结语：总之，作为城市建设重要的部分，市政给排水施工质量和城市发展密切相关。在开展市政给排水管道施工的过程中，应用顶管施工技术不仅可以保证施工质量，提高施工企业的经济效益和社会效益，还可以降低对环境产生的影响。因此，为了保证国内水政给排水工程施工建设质量，企业必须加强对顶管施工管理的研究，提高顶管施工技术水平，保证国内基础建设可以顺利开展。

参考文献：

[1]智敏 朱. 浅谈市政给排水管道工程建设中的顶管施工技术[J]. 2018，34（67）：45-46.

[2]卢秋言. 浅谈市政给排水管道工程建设中的顶管施工技术要点[J]. 名城绘， 2018，56（7）：609-609.

[3]王振国. 市政给排水施工中长距离顶管施工技术的应用[J]. 建材发展导向， 2018，76（87）：23-24.

[4]戴善峰， 宋亚鲁， 王洪波. 市政给排水施工中长距离顶管施工技术分析[J]. 建材发展导向， 2019， 17（008）：290-291.

作者简介：

刘涛，科兴建工集团有限公司。