市政工程给排水施工中顶管技术的应用

市政工程给排水施工中顶管技术的应用

全圣

（深圳中铁二局工程有限公司，广东省深圳市 518000）

【摘要】我国科学技术发展水平不断在提高，在社会建设领域取得了显著成效，城市现代化的发展速度能持续加快，建筑业的贡献不容小觑。在目前的城市建设中，排水作为处理城市雨水的一种方式，它在处理道路上的水的流动也是起到很重要的作用，包括市政道路污水的清洗。市政排水工程是市政建设工程中最重要的组成部分之一，其目的在于更好地加强基础设施建设、方便人们的生活。随着城市中各种建筑的密集度增大，市政排水工作的难度也增大，甚至可能导致会相关建筑物的破坏。传统的开掘方法则较为欠缺，不能满足时代的要求。这就产生了顶管技术，该技术以其环保、高噪音、低成本的优点得到了广泛的认可和合理的运用。在正确的地方合理的使用顶管技术，保证道路上的相关建筑物在没有任何问题下得到正常的运用，也能缓解城市的排水问题，有助于我们城市的健康发展。

【关键词】顶管技术；市政工程；排水施工；技术应用。

一、顶管技术定义

顶管施工就是非开挖施工方法，是一种不开挖或者少开挖的管道埋设施工技术。顶管法施工就是在工作坑内借助于顶进设备产生的顶力，克服管道与周围土壤的摩擦力，将管道按设计的坡度顶入土中，并将土方运走。一节管子完成顶入土层之后，再下第二节管子继续顶进。其原理是借助于主顶油缸及管道间、中继间等推力，把工具管或掘进机从工作坑内穿过土层一直推进到接收坑内吊起。管道紧随工具管或掘进机后，埋设在两坑之间。使用顶管技术完成地下布置工作，提高了与之相关的工作效率，顶管设备建设速度快，也进一步提高了施工效率。

市政工程采用顶管技术可以减少施工对城市土地的破坏，方便市政构筑物的建设，减少对城市土地设备的影响，并减少了路面开挖、支护等对地面施工的影响，且采用顶管技术会保证地面不会有损伤且对周边建筑物等不受影响，从而更好地在施工现场进行操作。顶管施工技术是盾构施工技术的延续，不仅可以通过湖泊、河流，还可以通过道路、铁路等，在没有挖掘作业面的情况下组织管道施工，这是一种为应对城市管网施工才采用的新型技术。顶管施工与开槽埋管清洗技术相比，不仅施工进行的面积小，而且对交通情况产生的影响也很小，在周围环境不会产生显著影响，并且也不会出现重大的土地拆迁相关问题，以及还有建设成本低等特点。

二、顶管技术的特点

1.不开掘地面：该技术只是地下施工，不影响地面情况，且对周边建筑物等不会产生较大影响，且顶管施工均在地下进行，不会受到恶劣气候的影响。

2.环境保护：传统的施工技术以保证质量为目的，或多或少都会对自然环境产生不良影响，但一旦采用顶管技术，即可以减少对环境的破坏，确保经济和社会效益。与较为传统的施工技术对比，顶管施工可适应不同的施工条件，且在施工过程中会减少建筑物受到干扰和破坏建筑物地基等问题，不会对周围居民的日常生活和环境造成太大的影响，保护地表植被与设施不被破坏，所以在排水建设中顶管技术被广泛应用。

3.施工效率高、成本低：借助顶管技术，可以完全保证施工效率的全面提高，降低了建设的复杂性，减少了建设投资和工作年限，提高了建设效率。

三、管道技术在市政排水工程中的应用

（一）前期准备工作

在城市排水过程中，需要从几个方面入手，首先是技术培训以及相关工作，以确保设备和人员的安全，使其能够满足特定的使用要求。其次施工前应进行图纸审核和技术审核，确保对材料、设备等进行更好的管理，确保整个施工过程不产生影响具体操作效果的问题，同时在不给工人造成不必要伤害的情况下提高整体工作质量。

（二）合理设计顶管井

在市政供水项目中，顶管井是一种常见的工作方式。其中矩形井使用最多，圆形井具有最复杂的结构特征，而方形井虽然是矩形，但稳定性较差。此外，顶管井井筒结构也有很多，在市政排水工程中，更多的是采用钢结构和混凝土结构。在施工过程汇总应严格按照施工图纸定位工作井和接收井的位置，以确保两井之间的距离和检验。一旦建成，还应检查其建设是否科学合理，是否便于管理和维修。

工作井和接收井筒体施工前应先对地下管线情况进行摸排并明确管线的走向，避免因施工造成周边管线进行破坏。特别是要探明施工区域是否存在燃气管、高压电缆、国防光缆、城市主干供水管等重要管线，避免施工破坏造成较大不良后果或造成安全事故。

1.本例沉井按照工作井和接收井均采用钢筋砼沉井结构型式。制作筒体的地坪标高宜为现地面标高以下0.5米，沉井周边范围内采用200m厚水泥砂浆进行硬化（厚度可根据现场实际情况进行调整），以避免筒体制作过程中沉井产生不均匀沉陷和倾斜。

2.沉井井筒全高均采用分节制作，分次下沉，井筒顶部待顶管完成后与顶板采用现浇方式施工；待沉井下沉到设计标高后，再依此进行封底砼、底板的施工；顶管工程完成后再进行井内管道的连接及其他构件的施工，与二次浇筑构件相接触的井体部分均须下沉前事先凿毛。

3.下沉前应先均匀拆除地梁下的垫层，然后均匀拆除刃脚下的垫层；沉井浇筑下沉时要分段浇筑砼，每段高度应严格按照图纸及施工方案控制，沉井下沉过程中须先清除筒体中央范围内土，再清除刃脚范围内的土体，控制下沉速度，以防沉井发生突沉、超沉和倾斜。

4.待筒体下沉到设计高程经验收合格后方可浇筑封底砼；封底以前应整平地基，将井壁、刃脚表面积泥冲洗干净；待封底砼达到100%强度后方可施工底板，底板施工前，封底砼表面应整平冲洗干净。

5.沉井施工期间应采取临时抽排水措施防止地下水浮力引起结构破坏。管道接入沉井采用后凿洞口型式接入。

（图1：沉井施工步骤图）

（图2:沉井施工示意图）

(三）顶管顶进作业

一旦顶管机入地下，需要确保机器能够安全操作，施工过程中应按要求控制偏差，当超过允许偏差时要采取措施纠正；顶管结束后应用聚硫密封胶密封抹平管接缝处，不得突入管内。顶管施工工艺有：泥水平衡顶管工艺、顶拉管施工工艺及具有相应破碎能力的泥水平衡顶管工艺等，对于顶管施工工艺可根据管径及管道穿越土层的物理力学特征、地下水情况及周边环境条件等因素选择安全可行的顶管工艺。

在顶管施工过程中应加强监测，特别是地面以上地面沉降和地面建（构）筑物的沉降、位移和损坏，还应监测地面以下在顶管扰动范围内的各种地下管线的沉降和位移。所有监测点必须在顶管施工开始前进行埋设、布置。

（四）检查验收

对于实际应用,必须有效地处理管道,以满足实际应用需求。目前管道使用混凝土材料,随着管材技术的改进,为顶管技术引进了新的材料,如夹砂材料的管材,目前在管材的使用过程中,必须对管材进行适当的配置和研究;为了满足不同情况需要的技术,满足管道的实际应用需求,在完成施工后,进行相关的检测和认可,确保检测的强度,防止质量问题。

(五）合理选择顶管长度

在市政排水工程施工中，为了最大限度地减少对环境的有害影响，提高施工效率，相关施工人员应采用科学的顶管技术，顶管长度的延长可能会导致一些计划路线偏离，很难找到符合要求的路线，如果顶管太短，可能会把钢管压入附近的地面层，无法控制。因此，科学选择管身长度，根据工程要求确定管身长度也是一项艰巨的任务。按照技术属性定义顶管的直径是固定的,管的实际长度指示管的直径,这将确保符合标准要求施工。

四、市政工程给排水施工中管道应用存在的问题

（一）工程设备及施工管道的选择

一般来说，市政建设工程的工作量比较大，而且工作周期长，机械化程度高，可以使用大型机械设备和大量的建筑材料。机械设备的质量和各项功能的正常运转都关系到工程的总量，而施工人员的专业技能也会影响工程的质量。此外，管道是施工过程中最基本的组成部分之一，如果不按照标准安装，就无法保证施工材料的质量。与其他建筑工程不同的是，市政建设在很大程度上与材料的使用有关，如果一个构件出了问题，就会导致整个建筑的质量结果。因此管道和安全管理的机械设备和建筑材料不仅确保市政工程的质量，而且还为城市提供便利。如出现不符合管道质量和施工工艺中的漏洞则会造成施工质量隐患，从而产生安全隐患。

（二）管道材料允许的弯曲半径被影响

在市政建设中，管道对环境的需求较高，通常受到地质环境、地下岩石和低深度农田的影响。同时，管道弯曲转移的程度也会存在安全隐患，可能导致安全事故的蔓延，不仅对居民的人身安全带来隐患，而且对未来的正常使用也是影响。

五、如何改善市政工程给排水施工中顶管技术的应用

顶管技术在市政工程建设中的应用,提高施工人员的整体素质尤其重要;当建筑工人高度专业、严格按照法规和规章进行施工时,保证项目质量的唯一方法是:首先,工地上的建筑工人必须根据施工的具体特点和施工进度完成技术转让,在施工过程中要特别注意高风险区域,这需要施工人员更加专业和全面的心理素质。其次,在施工中,必须由专业技师进行检查,使施工更加标准化,降低施工过程中发生安全事故的可能性。施工团队还应该分工负责各部门的安全工作,并配合施工现场,做好施工前、施工过程及施工后的所有安全管理工作,确保城市施工安全、优质。

另外，在顶管施工技术中,所使用的管道质量对城市整体施工质量有着重要的影响。对于施工作业中使用的管道材料,选择优质而坚硬的管道材料是施工设计之一。在城市建筑中使用的机械设施一般体积较大,存在许多安全问题。在城市项目建设中,必须采用满足先进技术和厂家标准的机械设施,所使用的设备和设施必须在施工前达到当前项目的相应标准。施工人员对施工机械设备进行详细的安全检查,检查设备部件和连接管理是否处于正常的安全状态,正确诊断设施的运行情况,并识别设施的安全问题,同时,交付施工人员。原材料按规定检验,防止运输不符合项目施工标准的材料,从建筑原材料中奠定基础,为项目施工质量的提高创造有利条件。

6. 结语

综上所述,通过顶管技术的应用,提高城市排水工程的效能,加强施工的技术手段,为城市的建设和现代化建设带来更多的推广成果,为城市排水工程的建设和发展带来更多的机遇。以避免影响排水系统的质量。因此,今后我们必须重视提高市政排水工程水平和深度,在提高效率的过程中应用顶管技术,采用可靠的施工方案,以达到排水工程的效果,使上游管道充分发挥其技术应用的优势,为市政排水工程的良好发展奠定坚实的基础。

【参考文献】

[1]高祥.市政给排水设计中节能技术的运用[D].工程技术研究,2018(01).

[2]闫伟.建筑给排水质量通病及防治方法初探[].建材与装饰,2018(26).

[3]程东方.市政给排水设计中的节能措施运用探讨[].绿色环保建材,2018(05).，

[4]郭泱君.市政给排水施工遇到的问题及相应对策[].中国新技术新产品,201611).

[5]廖永玲.浅析现阶段市政工程给排水管道施工中的问题及对策[D].门窗,2016(04).