非开挖顶管施工技术在市政管网中的应用

2022-11-20乔帅

中华建设 2022年10期

乔帅

在城市化建设发展过程中，市政管网施工是其中非常重要的施工环节，直接关系到整个城市的正常运转以及影响到人们的日常生活质量。基于此，本文重点针对市政管网项目工程建设施工中非开挖顶管施工技术的相关应用展开全面分析和研究，对非开挖顶管施工技术应用优势进行介绍，同时提出该项技术的关键性应用要点，有效保证市政管网项目工程建设施工指标和安全性，为后续类似项目工程建设施工提供有效的参考和借鉴。

随着我国城镇化建设发展速度不断加快，城市内部地下管网工程建设施工量和施工规模不断加大，对项目工程建设施工单位提出了更高的施工技术要求和标准，同时地下管网项目工程建设施工也是市政工程建设施工中非常重要的施工环节。

通过建立起更加完善的地下管网系统，可以保证城市排水工作的高质量进行，同时也为其他市政项目工程建设施工打下良好的基础。但是由于现阶段我国城市管网建设施工中面临着多方面因素的干扰，造成市政管网工程建设施工压力越来越大，整个管网工程施工环境也越来越复杂。

一、非开挖顶管施工技术介绍

所谓非开挖顶管施工技术，在实际施工过程中主要指的是我们对地表面形成明显的破坏和影响开展各种地下管线铺设施工，同时有效完成地下管线的探测维护以及管道更新等各项工作，有效解决传统城市地下管道铺设施工存在的难题。在市政管网项目工程建设施工当中，通过非开挖顶管铺设施工，是整个城市现代化建设工作的重要体现，在我国各大城市市政管网项目工程建设施工当中应用效果非常明显。非开挖顶管施工技术方法，在实际使用过程中主要是在主顶油杆和中继间顶推力的作用条件下，通过借助挖掘机设备进行工作井到接收井的转移，然后再进行地下管道铺设施工，属于一种非开挖式的地下管线铺设施工方法。

二、非开挖顶管施工技术使用优势分析

在进行城市地下管道铺设施工过程中，如果采用直接开挖工作方式，经常会因为巨大的土方开挖量，对整个城市的交通以及环境造成严重的影响，而通过采取非开挖施工技术，可以有效解决传统管道施工中存在的阻碍问题，非开挖顶管施工技术方法在使用过程中具有更高的安全性，稳定性以及环保性，具体表现如下：

第一，非开挖顶管施工技术的使用，更加有利于整个施工过程的快速进行，顶管施工法不必进行大量的拆迁工作，在后续施工过程中可以加快施政管网铺设施工进度，缩短项目工程施工周期，同时还可以充分保证管网铺设施工中，不会对周围的自然环境造成严重的破坏。

第二，在非开挖顶管施工当中，不会对周围的建筑体产生明显的影响。项目工程施工区域由于经常有很多民用建筑，通过使用非开挖顶管施工技术方法，可以有效防止对周围建筑体所产生的干扰，对原有的地下管线进行有效保护，同时也不会对各种民用建筑的地基结构造成更加严重的损坏。

第三，顶管施工过程中对周围的环境保护效果非常明显，由于顶管施工技术在实际施工过程中对土方的开挖量相对较小，因此不会产生开挖土方大量堆积所产生的环境污染问题，有效保证城市的正常运转。

第四，顶管施工技术的使用，可以全面提高市政管网铺设施工质量，在城市管线铺设施工过程中，水管线铺设施工质量直接影响到整个城市的运行工作安全性和稳定性，因此保证市政管网铺设施工质量非常关键。由于顶管施工技术不会对道路表面形成非常严重的影响，受到外部环境因素的影响程度更小，可以有效保证管网铺设施工质量。

第五，非开挖顶管施工技术的使用，可以有效控制项目工程建设施工成本。由于非开挖顶管施工过程中可以省略大量不必要的施工步骤，比如在基础开槽施工中，对于土方运输土体结构加固、地下管线保护等各项工作开展，可以节约大量的工程施工成本，同时可以节省企业内部的各项开支。

三、非开挖顶管施工技术在市政管网工程施工中的具体应用策略

有效结合我国某城市一处市政管网项目工程建设施工案例展开分析和研究，本次项目工程建设施工主要是完成城市内部的涉水治污工作目标，预计本次项目工程建设施工，共新建直径大小为400～800mm的生活污水管道，施工总长度14,685m，直径大小为400～1000mm的工业污水管道，总施工长度18,636m，直径大小为800～1500mm的污水围水管道施工，总长度3540m。在本次市政管网项目工程施工中，采取非开挖顶管施工技术，有效保证管网项目工程施工的顺利进行。

1.顶管材料和参数选择

在市政管网项目工程建设施工中，非开挖顶管施工技术使用过程中，所使用的管材主要是以球墨铸铁管、灰口铸铁管和钢管材料为主。在市政管网非开挖顶管施工过程中，对管道材料的直径大小进行有效控制，需要有效结合不同施工段管道的直径大小、要求对管道施工直径规格进行严格控制，结合非开挖顶进施工过程中，管道外部所受到的动荷载静荷载影响问题，可以对混凝土管网的配筋工的情况、材料壁厚度要求进行统一分析，同时还需要得出顶径管道的外部正常大小，因为在非开挖顶管施工作业过程中，需要针对不同的土方开挖量进行有效控制，有效保证管道顶进施工的顺利进行。

2.顶管施工工艺流程

在非开挖顶管施工之前需要使用地下管线探测装置，对整个地下管线施工位置以及地下其他管线分布情况展开全面分析和研究，同时还需要对导向口位置进行科学合理设置。通过使用探测棒进入到导管内部，有效推动顶管直接进入到地下环境内部，最后需要根据孔道内部施工中线位置进行钻机旋转以及回拉扩孔工作。在管道顶级施工过程中主要是沿着主油缸前方的导轨位置进行铺设，在管道施工的正前方位置铺设空气管，主油缸顶进施工过程中，工具管的前方管道会被直接顶出，然后直接穿过坑壁的管道位置，再回到土层内部工具管，在完成一个工作周期之后直接缩回，同时在管道当中放入顶贴，继续使用主油缸进行顶进施工，每使用一个顶贴会增加管道的长度大小，一节管道全部顶进施工完成之后收回主油缸和所有的顶贴，然后将需要施工的管道直接安装在已经完成的管道材料后面，循环进行下一个周期的管道施工顶进作业，保证管道顶进施工的顺利进行。

3.工作井设置

在非开挖顶管施工过程中，主要包含顶管机头位置安装出坑顶进井施工以及机头进坑拆卸接收井等两种不同的形式。在市政管网工作井平面位置施工处理工作当中，需要根据设计管道位置标准和要求，同时对以往地下管线的施工位置进行确认，有效控制施工过程中对周围土体产生的扰动程度，结合周边建筑群地下管线最小平面作业生活半径，合理选择工作井结构形式。其中需要充分注意如果在工作井设置工作当中，选用钢板桩或者沉井施工模式，需要根据工程的实际施工要求，对工作井的深度大小进行准确核算。

4.顶管进出洞施工

首先，需要将工具管直接推向出洞位置，最终停止在距离出洞位置1.1m处，同时在工作井的洞口位置需要进行橡胶止水装置设置工作。在此工作过程中为了有效控制掘进机设备出洞阶段的扣头问题，可以在出动止水槽的下方进行辅助导轨设施工作，同时使用适当的油缸纠偏收紧处理工作方法保证导轨延伸安装质量。如果对上一阶段钢筋混凝土和机头位置的钢性连接体进行连接和设置，在后续的顶管出动施工中，通过使用逐节施工方法来进行保证。其次，在顶进工具管运行工作当中，需要以洞口止水圈位置作为起点，以止水圈的作用标志作为终点，在达到洞口位置止水圈4个小时之后，有效确认最终的施工压力控制参数，其中需要充分注意在顶管不间断推进施工过程中，首节顶管安装工作之前，需要设置出一定数量的止退工作装置，有效降低主顶、回顶工作概率。与此同时，为了进一步控制接头顶管在出洞之后的阻力大小，可以在沉井洞1/3的位置进行注浆，可以最大限度上降低顶进管和土层结构之间的摩擦阻力大小。最后，在顶径管距离接收近32m左右的间距条件下，需要进行逐渐的反复测量工作，同时要保证引进管在向前顶进管中，处于接收井的正常控制工作范围，有效保证整个管道顶级施工的平稳进行。因为，大部分的管道工程施工接收井的外围具有隔水帷幕以及水泥搅拌桩等相关装置，因此在持续推进施工当中不需要再进行土体结构的特殊加固处理工作，因此在顶管推进施工过程中需要有效预定施工尺寸大小，将顶管和后混凝土管进行拆除同时在杂物得到彻底清理之后，需要使用水泥砂浆材料直接填充顶管的外壁位置，同时需要保证预留孔洞内部存在充足的空余空间，保证非开挖顶管施工的顺利进行。