基于市政给排水施工中长距离顶管施工技术的应用分析

左贺 安徽两淮建设有限责任公司

长距离顶管施工技术属于非开挖式的顶进施工，不仅能够满足城市日常的交通流量需求，还能有效改善对生态环境和周边建筑造成的不利影响。不仅如此，顶管顶进施工的方式，能有效控制施工的速度进程，减少施工现场的安全隐患，降低危险系数，提高给排水工程的耐久性。但考虑到长距离顶管施工技术应用环境的特殊性和个别技术的复杂性，还需要进行进一步的探讨。

一、长距离顶管施工的技术优势

（一）工程影响较小

不同于以往的市政给排水管线技术，长距离顶管施工技术最明显的优势就是在应用该技术时不需要在地面进行开挖。因此，不会影响城市道路交通，可以确保车辆和行人的正常通行。另外，还能从一定程度上优化施工现场，有效地避免线状、面状施工模式对周边交通居住环境带来的诸多影响，产生的噪声也相对较小，可以使施工现场更安全文明。

（二）有效提升施工速度

长距离顶管技术在市政给排水施工中，主要通过在地下建立专门的工作井进行施工，所以在施工时即使面对恶劣的天气环境也能进行正常施工。特别是在施工过程中不会因为降雨风雪等自然因素影响工期或被迫停工，有利于缩短工期，降低工程整体造价，以确保施工单位的经济效益和市政给排水工程的建设进度满足预期计划。另外，除了在施工期间方面的优势，还可以使竣工验收后的周边环境得到迅速恢复，对地面植被和绿地设施的影响相对较小[1]。

（三）避免地下管线遭到破坏

城市的管道铺设网络十分复杂，传统的市政给排水施工需要进行开挖，如果控制不好就很容易破坏已经接好的管线，然而长距离顶管施工技术的运用，可以有效避开已经建成的管线，避免其遭到破坏。除了对地面的影响较小，还不会对地下建筑根基造成破坏，可以使建筑物的根基更加稳固。

二、长距离顶管施工技术在给排水施工中的应用分析

（一）长距离顶管技术的应用难点

1.管体材质与长度

管材类型是影响施工质量和施工效果的最主要因素，工程建设相关单位不仅要充分考虑到地下环境的大量管道，还要考虑工程施工建设周期长和应用过程中的耐受性问题，选择质量有保障且安全稳定的耐用型管道材料。随着我国工程建设技术水平的不断提高，就管材市场的整体情况来看，在长距离顶管施工中的管材选择类型更丰富也更多元。然而，由于不同管道加工和管材生产质量的差异性，各自的质量和性能也大不相同，如表1 所示。因此，在施工建设中，管材选择必须坚持优中选优原则。现阶段，在长距离顶管技术施工中，常使用的管材类型主要有钢管和钢筋混凝土管，考虑到管道内部的水大多数是生活用水或生活废水，有很大的腐蚀性，应选择强度和抗腐蚀性更好的钢筋混凝土管，以确保不在投入使用时漏水。相应地，不同地段还要选择不同长度和弯曲度的管道管线，一般情况下，管线弯曲弧度小且缓和的地段应选择长度较长的顶管。

表1 常见管材性能分析

2.管道压力与推力

市政给排水管道的主要作用就是长时间负荷和供应大量的水流，因此，在长距离顶管施工技术的应用中，要结合实际情况，充分考虑管道的长度以及管径的大小，以确保满足供给水需求。在施工作业正式开始之前，必须要对城市的给排水施工区域有全面且系统的了解，同时，结合城市的规划发展方案，合理划分不同区域的顶管施工作业。除此之外，还要针对不同区域运输管道所承受的压力和推力进行相关的实验和测验，在确保获得精准的计算结果后，再系统的进行各项施工安排，避免在实际操作过程中出现管道的压力数值过大情况，影响后续正常作业的开展。

3.管道位移

由于在长距离顶管施工作业中会用到比较长的管材，所以在施工中很容易受到人为或机械的影响，使管道发生一定位移。为了避免推力变化，影响管道位置，必须要确保管道安装整体的精准度。同时，还要严格按照市政给排水工程的建设系统安装要求施工，确保给排水管道内部的压力符合相关工程建设标准，保障日后的安全稳定运行。为了防止顶管位移，在推进过程中还需要对轴线进行实时的检测，以确保顶进和设计方案中轴线的直线方向，当出现偏移情况时，施工操作人员要通过精准的控制压力，调整顶推系统的运转。

4.顶管机的选择

实际应用过程中需要充分考虑工程周围的地质、地层以及水文情况，在选择顶管机时，既要保证施工质量，又要确保施工安全。一般情况下，地层稳定且在地下水位以上的顶管施工，应选择敞开式顶管机，而不稳定的地层或在地下水位以下的顶管，则需要根据地形条件选择土压平衡式顶管机。

（二）长距离顶管技术的应用要点

1.穿墙技术

在长距离顶管施工技术的实际应用中会用到穿墙技术，在我国市政企排水工程建设的过程中对穿墙技术有着明确的要求，必须要保证穿墙的精准度和速度满足实际施工需要。首先，在长期的地下施工中，施工建设单位应根据施工现场的作业环境条件制定切实可行的施工作业方案，并根据现场的土壤强度和土层情况选择最科学的施工方法。其次，考虑到在穿墙技术的应用过程中可能会遇到堵塞通道的物质，相关技术人员要提前制定对应的解决方案并采取措施。最后，施工技术人员还要结合市政给排水长距离顶管施工的相关要求，制定有效地的整体管道防护方案，提高给排水管道的耐久性，避免在后期应用中出现管道泄露的情况，防止污染环境，浪费资源等问题[2]。

2.出洞技术

顶管出洞技术及其应用是关系到施工质量的关键技术和重点环节，在该项施工技术的应用中，施工单位必须要减少各个流程的操作误差，提高作业的精准水平。在施工作业前，应在制定科学施工方案的基础上，做好应急处理的针对性预案。在开展顶管出洞作业的过程中，要重点关注管线的进行方向，准备好相应的随时调零工具，避免出现管线偏斜的情况。除此之外，还要考虑到施工现场环境因素的作业的影响，在工具管下方的井壁处也要做好相应的支撑，并通过对预设初始角的弥补，有效控制出洞前的整体下跌幅度。

3.减阻技术

在顶管施工的过程中还需进行注浆作业，减阻技术可以有效控制注浆过程中的阻力，提高长距离顶管注浆的实际效果和质量水平。在注浆减阻技术的过程中，要在管道和地层之间的环状间隙中注入减阻液，通过形成保护套，使管壁达到湿润的状态，以减少在长距离顶管顶进中的摩擦阻力。相关的操作人员注意注浆各个步骤的顺序性和同步性，顶管布浆应设置单独的注浆系统，选择流量大且压力低的注浆泵，同时还要及时进行补浆作业，补浆作业也需要单独的注浆系统，在补浆时则要选择流量下、高压力的注浆泵。在管道顶进的过程中，施工人员还要定期检测注浆的压力数值以及浆液的粘度和用量情况，保证注浆、补浆、顶进能够同步，并坚持先注后顶，随顶随注、及时补浆的原则，才能最大程度地避免出现漏浆问题，有效降低阻力，起到良好的支撑作用，提高工程的施工质量，延长给排水管道的使用寿命。

4.顶进测量与纠偏技术

在长距离顶管的顶进施工中，还需要对给排水管道的中心线和高程控制点进行测量。通常情况下，顶管工作坑两侧的中心线应与管件线路保持高度一致，顶进轴线和设计轴线也要保持一致。因此，在顶进时，要每顶进一次测量一次，确保出洞技术应用的顺利进行。为了提高测量的进度，还应对测量控制点进行反复测量，施工操作人要要在及时纠偏的基础上，绘制相应的管道顶进轴线控制图，确保有效掌握纠偏的实际效果，如图1 所示。另外，还可以通过纠偏千斤顶不断缩小偏差值，直至实际顶进轴线与设计直线相一致。

图1 顶进测量纠偏技术应用示意图

5.洞口土体加固与通风技术

除了注浆技术的加固作用，在长距离顶管的施工过程中还需要通过深层搅拌桩技术、高压旋喷技术和冻结技术进行洞头土体的综合加固。在加固时，要充分考虑到土摩擦角、渗水量、渗透系数等参数。当发现洞口的土质较软时，应在顶进过程中对断面加固，如图2 所示，反之，则在管道两侧和顶部的固定范围内加固，防止出现坍土现象；而针对个别土质较硬的自立性土体，也可以选择不加固。此外，考虑到施工作业场所和环境密闭性较大，空气流通情况不佳，为了确保施工人员呼吸畅通和人身安全，还要保证通风技术的有效性。在长距离管道顶进施工的现场应安装通风、鼓风和供氧设备，提高现场的空气流通速度。为了避免地下施工区域存在有毒有害气体，在每次下井施工之前，还要做好全面检测和通风[3]。

图2 洞口断面加固位置

三、结语

随着我国城市化进程的不断推进，市政给排水工程建设的水平也在不断提高。其中，长距离顶管施工技术的应用，工程施工对地表的破坏、对城市交通干扰以及周边居民居住环境的影响越来越小。因此，相关的施工建设单位应充分把握长距离顶管施工技术的应用优势，通过进一步把握施工技术的重难点和应用要点，不断提高这一技术的实际应用水平。