市政给排水施工中的长距离顶管施工技术刘雁峰

市政给排水施工中的长距离顶管施工技术刘雁峰

刘雁峰

中国建筑第二工程局有限公司北京分公司北京市100160

摘要：为了促进国民经济的发展，为市政给排水工程奠定良好的基础，就需要提高给排水工程的稳定性和安全性，让城市的水资源能够得到合理利用。长距离顶管技术的运用，能够有效提高城市给排水施工环节的质量和安全系数，加快城市建设的步伐。

关键词：市政给排水；长距离顶管施工技术；应用

1长距离顶管施工技术概述

在实际施工时，长距离顶管施工可以划分为三部分，即管体结构设计、钢筒结构设计和钢筋骨架网施工。在管体结构设计上，通常需要在内外管壁上完成一定厚度混凝土浇筑，以加强管体保护。长距离顶管管体一般为金属材料，随着时间的推移，在复杂温湿度条件下与腐蚀物质接触，容易产生化学腐蚀，所以需要利用混凝土提供保护。采用的钢筒通常为1.5mm厚冷轧钢，保证结构韧性。两端需要完成相互连接插口环和承口环设置，同样采用钢材料。为避免连接位置漏水或渗水，需要点上双胶圈垫层，保证垫层与承口环和插口环拥有一致宽度，从而使钢筒密封性得到保证。设计钢筋骨架网，则能使钢筒和混凝土得到较好连接。通过在钢筒内外进行钢筋骨架网的安装，可以避免管体内混凝土层掉落，并加强管体外部保护，以免管体无法承受过大水压[1]。实际施工时，内网需要采用单层，外网则要采用双层，以发挥不同的作用。

2市政给排水施工中的长距离顶管施工技术的应用优势

在进行市政给排水工程施工时，运用长距离顶管施工技术，和其他的施工技术相比具有更大的优势，由于不需要进行地面的开挖就能够进行管道的铺设，这在一定程度上降低了工程的施工量以及施工的成本，且对地面人们的正常生活出行和施工区域周围的其他建筑物以及管线等设施都不会造成影响。因此，市政给排水工程施工中运用长距离顶管施工技术具有很大的优势，本文从以下几个方面对其进行具体分析：

（1）有利于提升施工的进度和效率，降低施工的成本。在市政给排水工程施工中进行长距离顶管施工时，能够有效的提升进行给排水工程中相关设备的安装施工速度，这不但能够加快工程施工的整体进度，也能够有效的降低施工所需要的成本。

（2）对施工区域人们的正常生活影响小。在进行长距离顶管施工时，与其他施工技术相比，所需要占用的施工范围和面积都较小，特别是在道路以及建筑物周围进行施工时，顶管施工技术所产生的噪音和振动都较小，且不需要进行开挖，基本上不会对施工区域人们的正常生活造成影响。

（3）对周围其他设施的正常运行造成的影响小。由于城市规模不断扩大，城市基础设施不断完善，城市中存在数量较大，结构较为复杂的管线，这些管线的正常运行关系着人们的正常生活，运用长距离顶管施工技术进行市政给排水工程的施工，不会对这些管线设施的正常运行造成影响。

（4）降低施工对周围环境的破坏。由于长距离顶管施工技术在进行实际施工时，不需要对施工区域进行大面积的开挖，因此运用该种技术进行施工对周围的环境影响较小，周围环境能够较快的进行恢复。

3工程概况

某顶管段总长度为3200m，分两段施工。其中E至F工作井中心里程为K0+747~K2+927，总长度为2180m，属于直线顶管，选取顶管机（1台）从E顶进F工作井，并在F工作井吊出，2164.3m为一次顶进距离，属于超长距离直线顶管。F至扩散器段的里程为K2+927~K3+947，总长度为1020m，属于直线顶管，选取顶管机（1台）从F顶进扩散器段。选取DN2000钢管作为顶管管材，20mm为其壁厚，-21.5m为管道底部标高，顶管全线纵向都属于平坡，顶管需从中砂、粉质黏土层穿越，12m~19m为管道覆盖土层厚度。

4长距离顶管施工技术在市政给排水中的应用分析

4.1给排水施工前期准备

一方面，在进行市政给排水施工之前，需要相关部门对施工现场进行合理地布置，比如准备材料、机械设备等，并对这些材料进行合理地堆放，施工单位也需要对此引起重视，避免给后期的施工造成困扰。在传统的施工中，施工单位一般都是对此进行统一安排，从而容易导致整个施工现场混乱，不利于施工质量的提高，特别是对材料和设备胡乱堆放的情况下，各种材料、设备随处可见，占据了大面积空间，影响了正常施工和交通疏散。因此，施工单位需要加大对施工现场的管理力度，提高场地的利用率。

另一方面，给排水施工环境中会有很多黏土层，因此需要施工单位运用千斤顶等大型机械设备进行施工。此外，施工单位还需要准备辅助设备，比如全站仪、水泵等，为高质量的后期施工奠定基础。

4.2长距离顶管施工工序

4.2.1顶管出洞

由工作井内导轨上将顶管机头向工作井前壁预留洞内推进，且由前墙穿过向井外土层内进入，该过程即被称为顶管出洞。作为整个顶管施工的重要内容，顶管出洞的合理控制，才保证顶管施工质量。根据施工现场实际情况，预留进出洞口选取地下连续墙预埋钢盒，且在洞口前与顶进方向相邻的连续墙外边线进行止水幕墙设置，其尺寸为厚2000mm、宽8000mm。

出洞前期，相比顶管附近摩擦力+导轨间摩擦力，顶管机正面主动土压力较大，这种情况下将有顶管机反弹现象产生，导致顶管前方土体产生坍塌质量问题，进而影响顶管机再次推进施工。基于此，需将一条工字钢分别设置到洞口两侧与地面平行位置，如主顶千斤顶即将回缩加顶铁时，需保证两条工字钢都能焊牢于第一个顶铁，随后进行千斤顶回收，避免出现反弹现象。

4.2.2正常顶进

完成管道出洞后，即可进行顶进施工。管道向前顶进的推力主要利用后座主顶油泵、主顶千斤顶产生，在推进管节过程中，经高压水枪冲洗落下的土体可向工具管泥水仓内流入，随后利用排泥管道向机头外排除，并抽到地面位置。紧随机头分节向前推进管节，最终满足设计要求。通常在每分钟20mm~50mm合理控制顶进前期速度，随后按照每分钟50mm~150mm控制正常顶进速度

4.2.3注浆

压触变泥浆是顶进施工的主要工作内容，以此降低顶进阻力。一道触变泥浆注浆孔可间隔10m进行钢管布设，共8个，孔直径为25mm，设置角度为45°。按照注浆孔所在位置，构成螺丝孔，且将一块钢板（3mm）加设到孔外侧，以此实现泥浆有效扩散至管壁，避免堵塞注浆口，随后进行注浆管安装。注浆施工应先进行造浆静置一段时间，随后进行注浆，注浆时需逐步进行顶管推进，顶管停顶后，即可停止注浆。相比管道外围环形空隙，压浆量为其1.5~2倍，按照管顶水压力合理确定压注压力。

4.2.4钢管施工

严格按照国家标准规定合理确定焊条质量，要求焊条干燥。选取交流电焊机作为焊接的设备，11.3mm为环缝长度，选取两台焊机用于内环缝，3台焊机用于外环缝，所需焊接施工共6h。完成接头焊接后，可根据设计需求进行检测，直到质量合格，随后进行干型防腐涂料涂抹。6m为各节钢管长度，17t为其重量，吊放选取的吊车重量为50t。钢管应对齐其连接的钢管，确保两管轴线在同一直线上。

4.2.5顶管进洞处理

由于该工程无接收井，相比设计位置，顶进相距1000mm~5000mm时，即可将水冲吸泥系统暂停，提高工具机头前的土压力，保证工具管腹腔内充分挤入土层，待引水钢管向设计位置顶进后，需将工具机头全部设备去除，并将泥浆管封闭好，随后将工具机头和第一节钢管刚性联结去除，即可进行下阶段施工。

结束语

作为一种常见的地下管道施工技术，顶管施工无须面层开挖，且能由公路、地下构筑物等穿越。在我国城市建设快速发展的今天，非开挖铺设管道技术应用愈加广泛。该技术的优点在于不阻碍交通、拆迁量少且对附近环境影响小等。将长距离顶管技术用于市政给排水施工，可有效提升工程质量，延长工程使用寿命。

参考文献

[1]王金爱.市政给排水施工中的长距离顶管施工技术分析[J].住宅与房地产，2017（36）：131.

[2]王文娟.市政给排水施工中的长距离顶管施工技术解析[J].居业，2017（12）：100+102.

[3]怀正中.市政给排水施工中的长距离顶管施工技术[J].山东工业技术，2017（24）：74.