论市政给排水工程顶管技术的应用

论市政给排水工程顶管技术的应用

蔡阳阳

身份证号码：23100219860420xxxx

摘要：市政给排水工程是城市基础设施建设的重中之重环节之一。管道结构的稳定和功能的完善关系到城市排水的正常运转。当下城市排水管道更加的复杂。以往的开挖施工工艺不能跟上当下的工程需要，所以，顶管施工技术随着城市建设步伐的加快已越来越普及。顶管施工技术获得了更大的发展。本文对市政给排水工程中的顶管施工技术展开了阐述。供同行借鉴。

关键词：市政；给排水工程；顶管技术；应用

市政给排水工程是城市基础设施建设的重中之重环节之一。随着城市化建设规模逐渐发展，以往的地下设施已不能满足现有城市建设的需要，要加以完善跟上城市化需要。以往的开挖施工工艺不能跟上当下的工程需要，所以，顶管施工技术随着城市建设步伐的加快已越来越普及。故顶管施工必将在城市化建设中得推广应用。

一、给排水管线工程应用

在市政给排水工程施工中，施工措施对不同的管线、管质、管型和不同的路段其侧重点有所不同。针对不同路段，不同的地质和环境情况，应该制订不同的施工方案。市政给排水管线施工有如下情形：

1、在市政管道穿越市政各种建筑物，为避免不必要的麻烦，大多沿路铺设。在非主干道或路边不大影响交通的情况下可采用明挖施工。

2、在市政管道在跨路施工开挖存在影响交通等各方面困难时，顶管施工是一种可行的方案选择。顶管施工从考虑人员在管道内施工作业考虑，管径一般在0.8m以上，有钢管和水泥管两种管型，市政排污管多用水泥管，自来水和煤气管道多用钢管。

二、当下市政给排水顶管施工技术

市政给排水顶管施工技术即非开挖地下铺设管道技术。在实际施工中往往会遇到障碍物，这就需要在开挖地表的情况下进行施工，利用液压顶进工作站从顶进工作坑将要铺设的管道顶入，是一种在顶管机之后直接铺设管道的非开挖地下的施工技术应用。

市政给排水施工中，顶管施工技术是一种借助于主顶油缸及管道间、中继间等推力，把工具管或顶管机从工作坑内穿过土层一直推进到接收坑内吊起，与此同时，把紧随工具管或顶管机后的管道随顶管机同时推进埋设在两坑之间。

三、市政给排水施工中顶管施工技术的方案

1、在给排水施工中注浆减阻，通过向管道外壁注入一定了量的减阻泥浆，用泥浆减阻是长距离顶管减少摩阻力的一个方法。在顶管施工前，先用水润湿混凝土管材，然后用黄油或机油外涂。在顶管施工过程中，如果注入的润滑泥浆在管子的外围形成一个比较完整的浆套，则其减磨效果可以到达工艺需要，补浆管通常布置于中继环后面第二节管段及中断环与工具头及后座中间的位置，注浆孔按120度设置。顶进结束，对已形成的泥浆套的浆液进行置换，置换浆液为水泥砂浆并掺入适量的粉煤灰，在管内用单螺杆泵压住。压浆体凝结后拆除管路换上封盖，将孔口用环氧水泥封堵抹平。泥浆套具有一定的支撑作用，在施工中，在顶进工作进行的同时也要对顶管机头部和尾部进行压浆，此外，还要进行跟踪补浆，通过以上压浆措施，达到预期的效果。

2给排水工程施工开始时顶进工具头，运用千斤顶顶进，当顶进n工具头已经穿过火炬路，工具头位置在公路边坡挡墙下。顶进第n+l节管开始，顶进系统排浆出现碎石，有堵管现象发生，排浆泵可听到石子与叶片撞击声，清理堵管管道和从泥浆沉淀池中捞碴可见碎石，此时千斤顶油泵油压表明显增大。若顶进第n+2节时，排浆泵被碎石卡住，则不能正常工作。为了防止继续发生碎石堵管、堵泵而损坏设备，可制作两个“碎石拦截箱”，分别安装在工具头后和排浆泵前，利用它拦截排浆管排出的碎石，同时采用膨润土造浆、循环泥浆出碴和减缓顶速的方法，防止堵管和损坏设备。

从顶进第n+3节开始，时有堵管、堵泵现象发生，油泵油压明显增大，工具头内的排浆管路被堵塞，通过正反转、加大泥浆比重、循环泥浆等方法，工具头才重新启动、工作。碎石对工具头格栅磨损严重，导致格栅脱落，必须对其维修、加固。对工具头脱落的格栅重新制作安装后，对其余格栅进行加固，由于加固后的格栅能够很好地解决碎石问题，确保顶力顶进，顶管施工最终顺利完成施工任务。

四、顶管施工的工艺

1、顶管井分为二种，一种是工作井，另一种是接收井。虽然顶管井的建造结构有很多种类，但通常使用钢筋混凝土结构。工作井的结构形式通常有单孔井和单排孔井二种。前者形状有圆形、正方形、矩形等，后者则大多为矩形，它们的结构受力性能由高至低依次为圆形一正方形一矩形。结构布置时，可在井内设置内支撑，改善结构受力。在建造过程中，工作井按双向顶进设计，与接收井间隔布置，间距与设计检查井间距一致，施工完毕，在工作井和接收井的位置上按设计要求做检查井。市政给排水施工中使用的结构一般是钢筋混凝土结构，在进行结构布置时，可以在井内设备支撑了，进一步改变结构受力。在施工中，工作井的设计需要按照双向井方式进行设计，工作井和接收井之间应该布置一定的间隔，间隔之间的距离需要和设计检查井的间隔距离一致，工作井和接收井施工完毕后，再按照设计要求做好设计检查井。

2、顶管施工工序分析

顶管的施工工序分为穿墙、顶管出洞、注浆及顶管纠偏四个部分。顶进前准备所有机械设备交班检查。工具头刀盘转动、开进出渣浆泵。交班和例行检查完毕后，接通电源，将工具头的刀盘转动，当设备的参数稳定后，开进出渣浆泵，开始泥浆循环。顶进千斤顶，观察工作仓的土压力表，调节渣浆泵的流量达到工作仓的泥水平衡，其平衡的原理是，当进泥和吸泥泵稳定工作时，调节进泥和吸泥的泵量，使工作仓内应保持一定压力，仓内泥水压力应与地下水压力相平衡，泥水压力过大，地面隆起；泥水压力过小，地面沉陷，因此控制顶进与出泥的速度相当关键。当一个行程顶完后，整体式顶进构架调节顶块。当顶完一个行程后，停止顶进，调节整体式顶进构架顶块，可继续顶进下一个行程。

顶进过程中，需要经常进行压触变泥浆工作，以减少顶进的阻力，触变泥浆系统由拌浆、注浆和管道三部分组成。拌浆是把注浆材料兑水以后再搅拌成所需的浆液。注浆是通过注浆泵进行的，根据压力表和流量表，它可以控制注浆的压力和注浆量。管道分总管和支管，总管安装在管道内一侧，支管则把总管内压送过来的浆液输送到每个注浆孔上去。注浆孔布置为：工具头后3节管各设一道、之后每间距5m设一道补浆孔。

顶完一节管后，拆开各管路、钢管吊装、各管路安装顶完一节管后，拆开所有管线，进行钢管吊装焊接后，安装好所有管线，继续顶进。

最后是顶管纠偏工序，施工中出现机头偏离设计轴线的现象，在此过程中，可以利用千斤顶组来改变机端面的方向，进一步减少偏差。

结语

当下顶管技术不仅在市政给排水施工中被广泛利用，并且，这种技术在其他地下管道施工中也被当做一种普遍的施工技术进行应用。主要在于顶管技术有别于普通的管道施工技术，这种施工技术不会对周围的建筑物造成干扰，对居民生活影响较小。并且在市政给排水施工中的应用不会对地面的道路交通造成应该，能够有效的缩短工程的施工工期。同时还能够降低施工成本，无论是对经济效益方面还是社会效益方面都具很好的提升作用，对促进市政给排水工程质量有着很大的改善。

参考文献：

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[2]练文华顶管技术在市政给排水施工中的应用[J]科技资讯2011（33）87-87

[3]袁伟柱.顶管技术在给排水管道建设中的运用[J].民营科技.2011（05）