探究长距离顶管施工技术在市政给排水施工中的应用谢宝军

探究长距离顶管施工技术在市政给排水施工中的应用谢宝军

谢宝军

哈尔滨市第二市政工程公司黑龙江省哈尔滨市150076

摘要：随着经济的发展和科技的进步，我国社会建设也取得了长足发展。为了更好地促进城市建设和发展，需要完善市政项目和加强基础设施建设，从而可以提高城市化水平和为广大人民群众的生产生活提供便利。市政工程包括市政给排水、市政道路等多方面内容。在本文的研究过程中，重点分析市政工程给排水施工中顶管技术的概况，结合已有的研究和实际的案例，对顶管技术的应用进行研究分析。

关键词：市政工程；顶管技术；给排水

一、顶管技术概述

（一）顶管技术内涵

顶管技术也称非开挖管道敷设技术，是现阶段市政项目给排水施工中使用范围极其广泛的一种管道施工技术。与其他管道施工铺设技术相比，顶管技术具有以下几个方面的优点。其一，顶管技术在开展管道铺设及其他施工的过程中，不需要施工人员开挖路面（工作坑、接受坑除外），减少了管道施工对道路、土地资源和地面植被的影响，能够有效避免给排水施工所导致的对城市路面和建筑物的影响，保护环境、减少污染，具有良好的经济效益和生态效益，能较大降低施工成本；其二，顶管技术能够实现穿越地面建筑物和地下管道等障碍物，实现对施工管道的铺设工作；其三，顶管技术能够较好地避免现场交叉施工，有效缩短工期，节约施工成本；

（二）顶管技术施工特点

顶管施工技术的特点主要包括了不需要开挖面层就能够有效穿越地面构筑物和地下管线、公路、铁路、河道的特点。因此在这一特点的影响下相比其他的开挖敷设技术，顶管施工技术的实际应用将显著减少工程投资额度以及施工工期。再就是，顶管施工技术的应用还能够同时有效降低市政给排水工程中常常出现的噪音问题，并且在减少粉尘的基础上，更好地减轻工程施工对于城区的交通条件和环境状况的干扰和破坏问题。

二、长距离顶管施工技术的优点

（一）施工效率高，综合造价低，安全

近些年来，城市发展速度和规模都在持续扩大和延伸，城市经济、物质、交通网络也在不断完善，很多老城区管道出现老化、渗漏问题，基础设施建设项目有待完善，需要进行合理的升级改造，在城区人流密集的区域进行给排水施工的时候，非开挖顶管技术得到有效应用，其优点在于无需对地面进行开挖，还能够避免出现大量的拆迁程序，不仅保证了施工过程中的安全稳定要求，而且有效控制施工成本，提高施工效率。降低了工程经济成本，并且也提高了施工安全性。顶管铺设技术已经是市政给排水工程施工的首选。

（二）受到的环境因素影响较小

因为顶管技术的应用过程是按部就班进行的，工序开展合理有序，这样就不容易收到外界自然环境因素的影响与阻碍，不会因为风、雨、雪等情况影响施工，从而有效保证了施工进度。

（三）应用简单便捷

现阶段在市政给排水工程施工过程中，所运用的顶管技术逐渐由传统的长距离大面积转化为小范围的点状施工方式，在施工的时候几乎不会影响到地表的树木和绿色植被，有利于对生态环境的保护，也不会在施工期间对周围高大建筑物和人们的日常生活生产造成影响，有效规避各种施工风险，受到市民百姓的认可与推崇。

三、长距离顶管施工技术的原理

长距离顶管施工技术的实现方式主要是借助土压平衡顶管机等辅助型设备，利用在工作井中的油缸提供持续的动力来源。推动顶管机向前顶进完成地下管道的施工推进工作。在具体的施工环节中，管道顶进过程会伴随着土压平衡顶管机的刀具旋转，使前方的土体被有效切削下来。被分离后的土体会进入后方的土仓和螺旋输送机结构当中。在进行充分挤压之后，具有一定土压的完整土体会经过螺旋输送机的传输功能，将具有土压的土体输送出来。进而完成整个管道基础施工部分的操作过程。分析开挖面的土质特点等步骤是在开展长距离顶管施工技术之前所必须进行的环节，利用黏土浆和清水等不同的材料，对不利于进行施工的土壤环境进行人为的改善和优化。将地层土按照上述方式改造成适合施工的泥状土。泥状土的特征决定了其能够更好地承受来自地下水的压力和开挖面的压力，保证施工环节中刀盘前方土体的结构稳定性，避免发生意外坍塌。同时泥状土的适应性较好，适合用于不同土壤结构和环境中的挖掘施工。

四、顶管技术在市政给排水管道施工中的应用分析

（一）施工前的准备工作。在市政给排水工程施工之前应预先做好充分的准备工作。首先应确保应用顶管技术所需的机械设备并准备就绪；然后做好充足的安全防护准备，特别是对施工人员人身安全及机械设备保护的安全防护准备；其次，对施工图纸进行反复的研究，并结合施工区域的地质情况进行分析，避免出现严重的水土流失问题。

（二）工作坑位置的设置。工作坑的作用是防止地下建筑物及地表设施在出土或排水作业中受到破坏。工作坑一般是由钢材、或钢筋混凝土结构建造而成，是一个密闭式的保护体。在给排水管道施工的过程中，施工单位还需要再施工区域设置框架，用于保护支撑结构。顶管井主要由两部分组成：接收井和工作井。为了提升工作效率和减少工作失误，一般会同时对两口井进行施工。

（三）施工设备的安装及顶管规格的选择。在利用导管技术完成导轨作业之后开始安装排水设备。这样做的目的是便于将钢结构的安装位置、安装误差控制在合理的范围之内。在安装施工设备之前，应先对导轨的稳定性和安全性进行检测，确保管道的坡度满足设计要求。

在对顶管的规格进行选择之前，首先应全面分析给排水工程的特点，确保所选顶管的直径满足该区域给排水的要求。此外，还要对顶管的长度、管径进行确定。一个合适的顶管长度和管径能够大幅度减少市政给排水工程的施工成本和提升工程项目的安全性。顶管的长度不宜过长或过短：较长的顶管能够减少顶管次数，提升施工效果，但过长的顶管会增加施工难度，加大施工成本；过短的顶管会增加工作坑和接收坑数量，增加施工次数和延长工期从而导致施工成本增加。因此，需要依据工程实际情况对顶管的长度和管径进行合理的选择。

（四）对地下障碍进行清除。如果地下障碍物较多，顶管在顶进的过程中就会受到阻碍，施工进度会受到明显的影响。因此，施工人员必须在施工前科学合理的排查、清除地下障碍物，不得出现乱挖现象。

（五）顶管技术施工要点分析。1）顶管线路的规划。一个合理的线路规划是顶管顶进工作顺利进展的前提。由于顶管技术的顶进方法为土压平衡法。机头泥土仓内土压力大小的控制是关键的技术之一。该压力应严格等于管线标高处土层的原始主动土压力，偏低导致地面塌陷，偏高则地面将隆起，尤其是在危险地段、覆土深度小的区域，土压力的控制更为重要和关键。2）破洞程序。应用顶管技术的给排水管道施工中应注意破洞程序。在破洞之前，洞口必须要有防止土体或砂层塌方的措施，在土质均匀的黄土中顶进时，一般洞口采用砖砌封门：但在砂土中，比较有效的是采用深层搅拌桩和高压旋喷桩两种方法。施工人员在施工现场对破洞程序应进行严格的控制与管理，避免发生水渗透现象。3）顶管机入土前，应采取加设角撑等方式有效地防止机身整体旋转的措施。4）初始顶进完成后，应及时进行全线测量、绘制曲线分析图。5）检测系统的设置。城市市政给排水管道周边大多是密集的公路和建筑，设置检测系统对市政给排水管道进行检测，可以第一时间发现管道渗漏或沉降，及时安排专业人士对其进行整治。检测系统还能够对施工原材料的质量进行控制。

五、结束语

综上所述，研究市政工程给排水施工中顶管技术的应用是切实有效的，既能在了解市政工程给排水施工中頂管技术的现状过程中发现其中的潜在问题，又能在实际应用中解决问题和发挥顶管技术的积极作用，为市政给排水工程以及顶管技术的发展和完善做出了重要的贡献。

参考文献：

[1]王伟.市政工程给排水施工中顶管技术的应用[J].中国房地产研究，2018（2）：13-14.

[2]费翔.市政工程给排水施工中顶管技术的应用研究[J].健康科学，2017（13）：45～46.