市政给排水施工中的长距离顶管施工技术分析

熊耀华 安徽省城建设计研究总院股份有限公司

在市政给排水施工作业中，长距离顶管技术的应用一方面可以结合其技术本身的优势来保障管线铺设的质量；另一方面也便于地下管廊的施工条件，特别是一些需要相关负责人员重点关注的特殊工程环节，无论是某一段工程还是管线的设计，在应用该技术期间不会对土体造成任何的不良影响，也不会影响到土体的上部结构，进而保障整个施工作业的顺利实施。

一、长距离顶管施工技术原理

在长距离顶管施工技术应用期间，施工动力主要由油缸提供，并且在土压平衡顶管机的辅助作用下，顶管机逐渐向前运行。在顶进管道期间，刀具会不断的转变自己的方向，对土体做全方位切削，随后一部分土体还会随着螺旋输送机进行传输，另一部分会被送到土仓中，这时的土体会受到挤压作用产生土压。

而在土体被运输期间，需要工程相关负责人和施工人员掌握运输机的性能，明确运输机的正规操作[1]。随后结合土质特点的分析和施工方法的研究，根据实际工程概况在刀盘和土仓中加入黏土浆和清水，减少施工的难度。在此期间还需施工人员着重关注的是，泥状土其本身承受能力相对良好，不仅可以承受地下水压，同时也可承受开挖面的压力，因此在刀盘前可形成泥状土，并保障整体结构的稳定性。并且施工人员也可结合不同的土层情况来分层作业。其施工工艺图如图1 所示。

图1 顶管施工工艺流程图示

二、工程背景分析

本市政给排水项目地点在繁华市区内，建设目的是处理城市工业废水和生活废水以及降雨量过多无法排出的雨水。由此可明确的是，在该工程的实施中需要建立两个处理体系，分别为污水和雨水处理体系。其中污水管道分为上游和下游两部分，其中上游与第一标段相互连接，下游和排水管网相互连接[2]。同时在该工程的明挖段包含人行道和自行车道两个部分，这些都属于非机动车道。如果在管线埋设期间其埋设的深度在5m 以上，或者埋设的位置在闹市区域，那么需要结合管道安装的具体方式来灵活运用该项技术。该工程中顶进的轴线上方覆土为粉土层，淤泥质粉质粘土，局部夹少量的薄层粉土，粉质粘土。

三、长距离顶管施工技术在市政给排水工程中的实际应用

（一）制备及浇筑泥浆，完成顶管加固

在顶管技术工程作业中，还需用到相应的材料来巩固顶管。泥浆对于加固顶管具有着重要的作用。首先在制备泥浆的过程中，应该严格根据市政给排水方案中的施工方案泥浆配比，使其配比具有科学性和严谨性，控制好泥浆的原料性能以及注浆含水量，对泥浆进行充分的搅拌，尽量避免泥浆结块或者不均匀的情况产生，从而发挥泥浆在施工过程中的重要作用；另外在应用注浆机的过程中，应在顶管罐体的静止土压力的基础上进行压力调整，由于该施工技术将会改变地下土层结构，所以在施工中应根据现场实际状况调整并完善注浆方案，同时为避免管道沉降的情况发生，对于施工人员以及施工设备应做好相应的防护措施。

（二）中继间的应用

一般在正常的排放管中，其基于本工程需求需要保障其长度为2060m，随后在出洞之后的10-200m 范围所顶进的断面为砂质粉土夹粉砂，然后在淤泥质粉质粘土中进行管道的顶进作业。而在本工程的实际调查中发现，因为土层变化相对较大，并且管道特殊性和顶进阻力的考虑下，需要将14 只中继间布置在原有的施工组织中，保障管道顶进的效果。

可采取二段一铰可伸缩的套筒承插式结构作为中继间的整体结构，偏转角，端部合所选择的管节形式结构保障相同，外形和管节的几何尺寸也保障基本相同。而在可径向饺接位置的2 道密封间隙中的密封装置，保障管道在顶进期间不存在漏浆的问题。同时在承插位置利用润滑脂油嘴的压入来减少密封圈在管道顶进期间造成的磨损[4]。在中继间的铰接位置设置4 只注浆孔，在顶进过程中可以实现注浆作业，以此来减少管道顶进时期的阻力。

在顶进到194.1m 时结合施工获取的数据计算，管节外壁和周围土体的摩阻力在2-3kN/m2之间，数值还是比较小的，并根据施工经验和计算结果，可以适当的调整中继间的位置，减少对中继间建设的成本与精力投入，保障施工作业顺利进行。在中继间的位置调整之后，正常的排放管共设置了9 只中继间，具体的布置如表1所示。

表1 中继间位置布置数据

四、结语

基于上述工程分析和具体长距离顶管施工技术应用的分析和研究，希望能够为相关的市政给排水工程施工提供一些思路和建议，因此来保障施工质量提升。