顶管施工技术在市政雨污分流工程中的应用

陈旭龙

摘 要：雨污分流工程是市政工程的重要内容，顶管施工是工程建设的关键，要高度重视顶管施工技术把控，确保市政雨污分流工程质量，尽量减少雨水污水对城市建筑的影响，避免其对城市道路造成较大程度的侵蚀，对顶管施工技术在市政雨污分流工程中的应用作探讨。

关键词：市政工程;雨污分流;顶管施工技术

中图分类号：TU992.05                                  文献标识码：A                              文章编号：2096-6903（2022）09-0013-03

0 引言

市政工程建设涉及的工程较多，其中雨污分流是最为关键的一项施工，施工过程要注重顶管施工技术，保证每项工程施工技术到位，对城市建筑与道路起到良好得保护作用。顶管施工要进行严格的管理，不断提高施工技术水平，确保工程施工效率，加强雨污分流工程质量与效果。

1 工程概况

以某市市政雨污分流工程为例，工程施工地点在洪积平原偏下区域，河道为南高北低的情况，经实验室化验显示该地区的混凝土无侵蚀性，地层上部为粘性土和卵石土，地层下部主要是闪长岩，表现为残积土的状况。工程施工的填土类型包括杂填土和碎石素填土等，填土层厚在1～3.3 m，层底的标高约为29 m;卵石土和粉质黏土的层底深度约为6.8 m，范围在4.5～9.5 m，层厚在1～3.3 m，层底标高约为29 m;闪长岩残积土层少，存在于局部工程施工中，约0.5 m的揭露厚度，约9.5 m的深度。

2 市政雨污分流工程用顶管施工技术特点及优势

2.1 技术特点

顶管施工技术是一种用机械推力完成管道顶进施工的手段，具有非开挖施工技术特点，可有效保证顶管施工质量，加快工程施工进度。实际施工中顶管施工技术能维持施工顺利，同时减小工程施工对土壤和施工现场的影响。因为这种施工技术不需要较大程度的土层开挖或者不开挖实现施工，工程施工中可有效维持管道与土壤之间的摩擦力，能更好地确保工程施工条件良好。市政雨污分流工程中早期采用的管道施工技术效果欠佳，随着管道施工的不断进展，管道与土壤之间的摩擦力会不断增加，导致实际的工程施工难度逐渐增加，会对工程质量造成影响。顶管施工技术能有效解决上述问题，可对工程施工进行全方位的控制，工程造价明显减少，但实际施工中仍有需要把控的问题，要注重具体工程分析，加强工程施工把控，确保市政雨污分流工程高质量完成。

2.2 优势

2.2.1 安全性高

顶管施工技术在市政雨污分流工程中应用的安全性高，因为管道敷设无需开挖专门的沟槽，顶管施工可经地下直接穿越，这种管道敷设安全性高。顶管施工不会对工程施工现场的环境造成较大程度破坏，不会影响地面的构筑物，能有效避免管道施工中存在各种安全隐患。顶管施工技术是点状破坏，可确保市政雨污分流工程顺利展开，同时能保证排水管道施工有序完成。顶管施工技术的环保性强，所以工程施工不会对城市的环境造成较大影响或破坏，同时工程施工区域振动程度小，可确保地面构筑物的安全。

2.2.2 适用性强

顶管施工技术可用于多种环境下的工程施工，具有较强的适用性，可在繁华市区中展开市政雨污分流工程施工，因为能降低工程施工的影响程度，避免实际施工对周围居民正常生活造成较大的影响。顶管施工技术对市政道路的破坏程度较小，所以能降低市政雨污分流工程施工成本，防止顶管施工造成较大的资金消耗。顶管施工技术在人口密度大的地区适用性强，可以用于人流量较大的地区，工程施工中的噪音低，可有效缩短工期，不会对施工地区周围的居民造成影响。地表植被多的市政雨污分流工程施工时，采用顶管施工技术的优势显著，能有效缩小工程施工所占的地区面积，不会对市政绿化造成影响。

3 市政雨污分流工程顶管施工准备

3.1 施工现场勘察

市政雨污分流工程施工主要在地下展开，工程施工前要对施工现场进行全面的勘察，做好现场各方面情况勘察数据记录，这样能确保施工人员提前掌握施工现场实况，确定最佳施工路线，知晓施工现场的道路交通和周围建筑物、地下管线等情况，有效保证各项工程施工顺利展开。市政雨污分流要全面掌握管道线路，尽量靠近排水系统，在保证工程质量的同时防止工程施工量增加，避免工程量增加对工程施工造成较大的影响。施工现场勘察要详细了解施工区域周围的管线和桥梁等，深度分析周围的建筑物实况，最大程度保护各种管线和建筑物等，防止雨污分流工程顶管施工对工程现场的原有构筑物造成破坏。

3.2 施工技术准备

市政雨污分流工程涉及的施工技术较多，顶管施工前要高度重视施工技术准备，加强各种影响顶管施工质量因素的控制，做好各项工程施工基础准备。頂管施工前要加强对施工现场土质的考察，计算好土层力学参数和物理性质等数据（见表1），综合考量施工现场的土质分布，评估施工现场的各方面情况可能对顶管施工造成的影响，全方位评估后做好合理的应对措施[1]。确保顶管施工质量对市政雨污分流工程非常重要，要高度关注顶管钻进质量，根据实际工程选择适宜的顶力，采用的管材要具备合适的强度，做好顶管施工技术准备，以确保工程施工中能及时正确应对各种问题和影响因素。

3.3 线路和井位准备

市政雨污分流工程中的顶管施工技术不实施开挖施工，工程施工前要做好线路和井位的准备，设置专门的工作井和检查井等，确保井与井之间的施工线路科学合理，保证施工线路的可行性[2]。顶管施工的线路和井位不能对地下的管线、建筑物等造成破坏，井位的设置要确保施工方便，避免井位设计不当，防止对顶管施工进度造成影响，从而影响工程施工质量。

4 顶管施工技术在市政雨污分流工程中的应用

4.1 顶管出洞施工技術

市政雨污分流工程中的顶管出洞施工非常关键，主要是将钢封门打开，使工具管顶出至井外，要注意避免工具管前土方出现坍塌的问题，保证工具管不会偏离设计好的轴线。顶管出洞施工时，要将工具管进行调零，使工具管呈直线状，仪表上的角度为零，对油缸锁住进行严格的校正，保证油缸锁住状态良好。要注意避免工具管出洞后发生下跌的问题，因为出洞后的工具管支撑面变小，容易发生下跌的情况，要根据实际工程施工给工具管下部的井壁设置适宜的支撑，确保工具管状态稳定，并对工具管各项工程实况进行严格的测量，对有偏差的数据进行严格纠正。针对工具管出洞后有下跌情况，即刻对主顶油缸实施纠偏处理，出洞前一定要设置初始角度，尽量避免出洞后的工具管发生下跌。

4.2 顶管顶进施工技术

市政雨污分流工程中的顶管出洞后要进行正常顶进施工，确保混凝土管的管节吊入安装顺利，保证混凝土管的接口正常对接和顶进，使下一行环能正常的施工。针对工程施工中有地下水位上涨的问题，要严格控制顶管顶进，把控各项工程施工细节，避免地下水、雨水对顶管造成浸泡，较大程度影响顶管施工质量。注意全面管控工程施工中的外来因素，避免土体发生扰动和土质突变等方面问题，这对顶头前端的土体保护有着重要意义，可防止其发生大量塌方和路面严重沉降的问题，保障顶管施工安全顺利，降低施工过程中的危险因素，使工程施工安全，施工按正常速度进展。顶管顶进施工中发生上述问题时，一定要关闭封闭门，保持少量顶进施工，促使顶头的土压力明显增大，确保突发情况下不会出现压力失衡的问题，这对工程施工人员的安全有良好的保障作用。

4.3 顶管施工纠偏技术

市政雨污分流工程中的顶管施工要高度关注纠偏工作，因为工具管在施工中可能出现偏离设计轴线的问题，要及时用工具管中的纠偏机构对工具管的方向进行纠正，改变工具管的管端方向后，可有效减少工程施工中的管线偏差问题，能确保顶管施工质量。顶管施工过程中要进行严格的管线测量，如果有偏差出现则对纠偏的千斤顶进行合理的调节，保持取土缓慢顶进施工状态，施工过程中保持多次调节，确保工具管和设计轴线的方向保持一致。注意顶管工程施工的纠偏工作要在顶进施工过程中展开，不能在施工停止后进行纠偏，因为停止后的纠偏工作会较大程度的影响管线施工质量，同时要严格把控纠偏角度，防止施工中出现纠偏角度过大，避免管线发生过度弯曲的问题。纠偏过程中要避免纠偏油缸对管节造成一定程度的扭矩，管道中的各种设备要保持对称分布，禁止将各种纠偏设备布置在同一侧，以确保纠偏施工的质量，保证顶管施工质量。

4.4 顶管施工测量控制技术

顶管施工展开前要对施工现场的各种测量点进行技术交接，对各个主要桩位的实际情况进行仔细检查，确保桩位安全稳定，测量点的位置和个数等数据符合规定标准，方向与实际工程施工需求相符，做好各项工作交接记录。采用经纬仪和水准仪对顶管顶进施工的各项数据进行测量，注意将初始的测量站设在油缸支架位置，注意加强对测量点的保护[3]。工具管置入土层后保持每施工30 cm进行一次或多次测量，管道置入土层后保持正常顶进施工，约施工100 cm进行一次或多次测量，注意在施工过程中纠偏时，要根据工程实况对施工进行测量，适当的增加测量次数，以确保工程施工质量。

4.5 沉井施工技术

顶管施工中的沉井施工通常是分为工作井和接收井，沉井以钢筋混凝土结构为主，工作沉井保持双向顶进设计，与接收井间设置间隔，保持间距同于设计检查井。

市政雨污分流工程的顶管沉井用沉井刃脚作为基础，以保证隔0.5 m设置方木，注意要确保方木稳定，浇筑前用黄砂将其填实，给上部铺设红砖，方木端要用灰土回填，加强基础夯实。沉井施工时要保证基坑的井壁密实性，根据基坑实况进行土层替换，用灰土将素土替换掉，以增强井壁的稳定性和安全性。模板支设前要做好放样复核工作，保证背墙平面垂直于管道的顶进方向，确保外模的上口尺寸小于下口尺寸。

浇筑混凝土时沿着井壁的周围施工，要求用对称分层的方法进行混凝土浇筑，避免混凝土高差大的问题，防止混凝土发生压力不均的情况，从而确保基底不发生不均匀沉降的问题。拆除模具时要保障各项工程对称实施，由井壁中间往两边展开拆模，要把垫木下的砂充分挖掉，再把垫木有序拆除，注意在进行抽垫下沉前对刃脚下实施回填，加强夯实操作，保证回填土的密实度，防止抽垫出现不均匀沉陷。沉井下沉施工要根据初沉和下沉、终沉等阶段展开对应施工，下沉施工中要高度关注土层变化，分析土壤阻力与沉井重量存在的关系，严格把控掏土厚度，保持掏土施工匀速进行，这样能保证沉井平稳地下沉[4]。沉井下沉施工过程中要对顶面标高和下沉量、倾斜度等指标进行严格的测量，综合考虑沉井下沉的位移情况，给井壁上设泥浆管，给外壁适当的注射触变泥浆，以减少土壤对沉井下沉造成的摩擦力。

4.6 顶管穿墙施工技术

市政雨污分流工程中常有顶管穿墙施工，通常这种施工的目的是装设各种止水设备，采用专用的工具把管道逐渐推动到专门的工作井里，要注意的是施工过程中把穿墙门板打开，之后再展开顶管出洞施工，顶管穿墙施工质量的保障非常重要，施工前要加强墙管的稳定性。顶管穿墙施工前要安排专业人员对墙体质量进行全方位检测，保证墙体的坚固性，以确保工程施工的安全，随后再把门板打开展开顶管推进施工，使管道顺利到达工作井里。

管道顶进到工作井里后，装设专门的注水设备，再采用专用的加固技术进行止水，保证施工实况与设计标准相符，确保市政雨污分流工程施工质量[5]。实际施工中可以采用GPR技术对顶管穿墙施工进行监测，及时排除工程施工中的障碍物，全方位的考量工程施工环境，总结施工现场的地形、地貌和气候等方面条件，制定科学适宜的顶管穿墙施工。

5 结语

顶管施工技术在市政雨污分流工程应用过程中需加强细节把控，根据工程实况展开顶管施工，加强施工准备工作，全方位把控顶管施工技术，保证工程施工质量。

参考文献

[1] 梁诏斌，曹鑫，江闪闪.试析市政给排水施工中的中长距离顶管施工技术[J].工程建设与设计，2021（24）：119-121.

[2] 卢锦聪.污水治理工程截污管道顶管施工及其质量控制[J].黑龙江水利科技，2021，49（12）：191-193+205.

[3] 刘清名.市政管网雨污分流施工管理[J].建筑技术开发，2020，47 （15）：93-94.

[4] 王荷堂.手掘式人工顶管在狭小的场地施工应用——以深圳城市雨污分流管网施工为例[J].技术与市场，2019，26（9）：97-99.

[5] 何拥军.探究市政工程雨污分流管网施工技术与管理对策[J].江西建材，2022（2）：198-199+202.