市政工程中给排水长距离顶管施工工艺分析

陈凯

摘要：市政工程给排水施工專业性极强，顶管施工技术是新时期市政施工中的重要环节，施工具体的运用对市政工程起到直接的决定作用。基于此，给排水施工需要顶管施工技术来作为支撑。本文基于市政工程施工顶管施工技术的运用，分析该技术在项目中运用的优势，阐述施工方式，分析技术运用方法来提高施工质量，施工工艺运用对施工质量有重要的影响，需贯彻在施工具体环节，在管理中体现出来。

关键词：市政工程;给排水施工;顶管施工;应用

市政工程中的给排水施工常常需要面临不同的施工条件、不同施工环境。在施工中为减少对周围建筑物造成的破坏，避免对建筑物产生影响，尽可能降低对周边环境的影响，减少市政施工对城市生活造成阻碍。顶管施工技术是一项新兴技术，具备极强专业性，在现实生活中的运用起到良好效果，该技术的运用减少对周边环境的影响，也在一定程度上保证市政施工的正常开展，对市政工程施工有重要作用。

1.对顶管施工技术的认识

顶管施工技术是非开挖管道施工技术，这种技术与开挖形式相比更方便简单，效果良好，在市政给排水管道与地下管道施工中比较常见，能够适应不同种类的地基建筑。市政给排水管道施工比较复杂，城区车辆非常多，人流量大，川流不息的车辆与人群给施工带来阻碍，对居民的生活也带来影响，部分市政施工造成市民出行不便，出现交通堵塞等现象。使用顶管施工技术可以将市政工程施工给周围环境产生的影响降低到最小，在施工中借助液压顶进工作站顶进工作坑，让施工埋设管道得以有效顶入，因此施工对周围建筑影响小，不需要对地面开挖，减少开挖土方运输等多个环节作业，节省大量时间，施工能够有序完成。

整体上来看顶管施工技术具备显著优势，主要体现在：①需要开挖地面，顶管施工技术不用开挖地面，不会对市政交通路线产生影响，无不利之处，顶管施工技术的运用不会对周边环境造成破坏，周边交通也可以保持正常状态，即便在繁华路段的施工也可以小范围封闭式完成， 以不影响交通出行为主要前提;②不会对地基产生影响，顶管施工技术不会影响地面开挖，也不会对城市道路、建筑、线路造成破坏以及产生不利影响，由于施工幅度小，不会影响建筑物地基。施工中倘若使用传统施工技术，在公路、铁路、建筑等下方施工，就会对路基、建筑地基、地下设施等产生不利影响。顶管施工技术可以解决这一方面的问题，顶管施工中管道以曲线形式运行，能绕开已经存在的管线、建筑物地基等，施工不会对这些建筑产生影响。③施工能够减少对环境造成破坏，顶管施工技术比较灵活，可以控制管道的走向，使用小面积、点状的方式来施工，不影响表层土，可以减少对地面植被、绿地、环卫等设施造成破坏，在施工中所产生的影响非常小，几乎可以忽略不计。④传统施工很容易受到外界环境和天气变化影响，顶管施工技术可以有效解决恶劣天气对施工的影响，避免施工不能正常进行的情况。施工在地下完成，屏蔽了外界对其造成干扰，即便是暴风雨与雷暴等天气都不会影响施工，避免了特殊天气暂停施工的弊端，保证了施工进度与施工造价，对施工管理有重要作用。

2.长距离顶管施工

顶进施工使用土压平衡顶管机，在工作井内设置油缸作为提供推动力的设备，在推动作用下让顶管机有序推进。施工过程中大刀盘持续旋转，实现对土体的切割处理，土体变成细小的土质被输送到土仓、螺旋输送机之内，在挤压之后形成紧密压实的压缩土体，螺旋机将其送出。顶管机开挖土质存在一定的差异性，为适应各种施工条件的需要，施工的时候在刀盘和土仓之内适当添加清水和粘土等转化土质，让其形成更容易处理的泥土。

具体施工过程中，施工环境复杂，需要采取合理的安全防护措施顺利推进项目施工，因此在施工现场设置档案、挂设施工标语，安排专业人员监管现场，无关人员不能进入现场。井口部位设置废土的出口位置，局部因为空间或者是其他因素的限制不能安装护栏装置的是好，使用防护网来防护，避免人们掉落发生危险。施工之前需要做好物资材料的检查，材料进场之前做好示范分析，进行安全检查，不能满足实际标准的材料不能进场，进场之后不能立即使用的材料也要做好防护措施。检查机械设备性能，避免出现受潮、腐蚀等问题。机械设备运输、施工中都应该随时检查，从源头上规避施工可能存在的问题，确保设备的稳定运行，发挥生产力的优势^[1]。

3.市政工程中给排水长距离顶管施工工艺分析

3.1施工准备

以施工为前提布设施工现场，提前布设施工现场条件，所需要的机械设备有反力架、顶管机、发射架等装置。在配备主体装置的基础上采取辅助机械设备辅助作业，能够为顶管施工提供重要基础。顶进作业需要设备有起重机 、千斤顶、经纬仪、水泵、全站仪等。重视对设备不同型号的选择，选择材料之前做好调试与性能检查，如果存在问题与管理人员协商，在第一时间处理问题。

3.2施工方法

某市政给排水工程，根据勘测情况选择长距离顶管施工，顶管的长度为535.5cm，按照30m/40m来设置井，使用预应力钢筋混凝土管材，施工抗渗等级为S6，设置F型柔性接口。设置工作井两个，接收井三个，工作井主要作为管道顶进施工;接收井作为回收土使用，方便施工高效开展。

根据施工需要，工作井的长度与宽度为7M、4M，护壁使用C30钢筋混凝土结构，厚度控制在0.4M中，底板使用0.5M钢筋混凝土。施工工作坑的外部设置水泥搅拌桩止水帷幕防止地下水对施工产生影响，止水帷幕组个地下水的同时避免基坑塌方。桩径0.5M ，搭接厚度为0.15M，将多个桩体连接在一起。选择P.0 32.5普通硅酸盐水泥施工，施工之前进行试验确定配合比，工作井选择人工垂直开挖的形式，为保证井壁的稳定性需要一边开挖一边设置护壁，建议间隔1M就设置护壁，同时在顶管底部打木桩来加固井底^[2]。

3.3后背墙的施工

后背墙是千斤顶的支撑，设置墙的高度为2.76M、厚度30CM，使用对工作井两边内墙加宽的方式，让后背的受力均衡，后背墙壁面与管道顶进方向呈现出垂直的关系，施工中需要加强检测、做好控制，最大程度减少偏差。施工允许偏差值为0.1%，扭转水平为0.1%。

3.4安装工作井导轨、千斤顶、顶铁

导轨安装要准确且稳定，满足管节中心高程与坡度的要求，本次工程施工使用双排120工字钢与槽钢，根据施工设计将两者进行焊接，导轨安装环节由专员来测量、检查、控制，轴线的位置偏差控制在3MM之内。

使用200T的千斤顶，在支架上安装千斤顶做好固定处理，让其与管道中心垂线相对成，根据管壁的反作用力作用点要求将千斤顶合力作用点设置在同样的轴线上，这样可以避免千斤顶在使用过程中存在偏差。配置ZB.50型高压油泵，联动电动机运行，各个千斤顶进油管并联构成畅通的网络，保证活塞出力与运行情况一致。

安装顶铁，将其放置在千斤顶与管道端部，是顶管顶进施工关键传力装置，实际生活中有环形顶铁、U型顶铁两种，具体则根据实际需要来确定。安装顶铁的时候做好清洁处理，擦拭顶铁与导轨、顶铁与顶铁之间的接触面避免出现接触不良的情况。按照设计规范安装到位后检测千斤顶轴线与顶铁轴线、管道轴线，确保三者相互平衡。为避免顶力偏心情况，需要随时检查轴线与管道中心垂线对称情况，检查判断无误之后锁定。顶管与管口位置设置胶合板起到缓冲作用，改善顶力分布状态，让其均匀分布在管端位置^[3]。

3.5 施工

顶进过程需要检查、纠偏，在初期顶进30CM便检查一次，如果有质疑就随时检测，管道进入土层之后恢复正常的顶进状态。处于正常顶进状态下可以每100CM检测一次，根据实际情况来增加检测的次数。允许偏差值的轴线为3MM，高程偏差为±3MM之间，如果实际测量数值超过该要求之后需要及时纠偏，纠偏不应该使用大幅度纠偏，而是少量、多次、反复进行，循序渐进才可以取得效果。

3.6 施工控制要点

穿墙管前2M的之内的土体提前做好加固处理，具体要使用深层水泥搅拌桩施工方式，该施工方式有阻水、挡土的作用。施工也可以利用触变泥浆减少阻力作用，根據需要配比膨润土、碱、水等材料，在充分搅拌之后制作得到均匀浆液，使用LI50型压浆泵泵注施工，让浆液在管壁位置形成泥浆套。施工中需要做好防水处理，可以在施工内部设置止水措施，还可以进行综合设计提高防水效果。

结语：

综上，长距离顶管施工工艺是当前市政工程施工中比较常用的技术之一，该技术施工具备诸多优势，是适合当前城市基建的重要技术，施工技术在当前的运用已经成为主流。实际施工中施工速度快、质量高、速度快，能够保证施工顺利开展，取得理想施工效果。

参考文献：

[1]王庆玉. 市政给排水工程中的长距离顶管施工技术探究[J]. 华东科技：综合， 2020（1）：1-1.

[2]李义. 长距离顶管施工技术在市政给排水施工中的应用研究[J]. 写真地理， 2020（21）：1-1.

[3]雷志强. 市政给排水施工中长距离顶管施工技术分析[J]. 科技创新与应用， 2020（18）：2-2.