顶管技术在市政给排水管道施工中的运用分析

顶管技术在市政给排水管道施工中的运用分析

颜海波

中机中联工程有限公司，重庆400039

摘要：现阶段我国各个城市的建设与发展都在如火如荼的展开，市政给排水工程的重要性不言而喻。已建城市的给排水管网系统存在规模大、施工周期长、建设难度高等特点，如果沿用传统大面积开挖的施工方式进行市政给排水管道系统的工程施工，必然会对道路交通及人们的正常生活产生极大影响，所以选用更为先进的施工技术，既能保证工程的总体质量，又不会对道路交通产生较大的影响与破坏。基于此观点，本文主要针对市政给排水施工中的非开挖顶管施工技术进行深入探讨。

关键词：顶管技术；市政给排水工程；管道施工

引言

一、顶管施工技术的优势分析

（一）对市政交通的造成的影响较小

市政给排水施工的传统方法主要以大面积挖掘路面后敷设管道为主，此时为了保证周边人民群众的人身安全，需要对施工路段进行围护管理。这给人民群众的出行带来了极大的不便，开挖过程中出现的大量粉尘也严重影响了市容市貌和人民群众的健康安全，同时这种施工方式也增加了周边道路的通行荷载，导致交通事故发生率大大提高。非开挖顶管施工技术的出现，可以有效弥补传统施工技术当中的不足。此技术在不开挖道路的基础上进行施工工序，有效的缩短了施工工期，减少了噪音污染和粉尘污染，缓解市政给排水管道施工对周边行人、车辆正常出行的影响。非开挖顶管施工技术运用在铁路、河流、地下管线等下穿工程中，也能有效提高施工效率，保证施工人员的人身安全。总之，非开挖顶管施工技术作为更具现代化施工特点的施工技术，目前已得到了广泛应用，其所呈现出来的施工效果也十分明显，是现代社会文明施工、安全施工的具体体现。

（二）对市政环境造成的破坏较小

常规管道施工方法还会在很大程度上破坏市政环境，包括但不限于：（1）大规模土方开挖必定导致市容受到影响，且尘土飞扬会增加空气中固体颗粒物的浓度，导致空气质量下降。（2）大规模开挖必定伴随大面积土地被隔绝，施工垃圾、作业痕迹都会令原本整洁的城市空间受到污染。（3）较长时间的挖掘会产生大量噪声，如果施工场地周边恰好是民用住宅，随着楼层高度的提升，噪声的声波竖直向上会越来越大，声音污染会严重影响城市居民的日常休息。而顶管施工工期短、能耗小、开挖面积小，对环境造成的整体破坏性较低。

三、非开挖顶管施工技术应用过程当中的注意事项

非开挖顶管施工的技术重点在于润滑泥浆的科学配比。润滑泥浆比例的优化调整能有效地降低土层和管道之间所产生的摩擦阻力，避免出现地面坍塌、周边建筑不均匀沉降等问题的发生。其施工重点主要在于不同工程实际的项目复杂性。在具体的施工过程中，应严格遵循施工规范及标准要求。非开挖顶管施工技术是一种具有现代化施工特点的施工技术，但其真正得到广泛运用的时间并不是很长，所以在具体施工过程中，工程人员还需对该项技术进行更深入的分析研究，保证施工的合理性和安全性。如发现安全隐患或施工环境安装难度大等问题，应及时与建设单位联系。另外，定时、定期地组织施工团队进行培训教育，大幅度提高施工队伍的综合素养与工作水平至关重要，这可为非开挖顶管施工技术的发展打下坚实基础。

四、顶管施工技术的基本原理

顶管施工技术是以地下管道施工技术为基础，经优化后得到的全新技术形式，其突出特点在于无须大范围开挖路面，仅沿着与地面垂直的方向开挖工作井即可，再于该处将管材顶进至指定位置。主顶油缸、管道间中继站等均为关键设施，其联合应用，可提供推力作用，将各类顶进设备推动至地质层。在对顶管进行施工时，还需要注意的是如何有效选择工具管，工具管不仅要材质过关，而且质量要符合有关要求。市政工程中，工具管一般选用钢筋混凝土管，它能够使顶管施工完成得又快又好，与此同时，如果地面出现各类压力或者地面周边出现各类压力时，钢筋混凝土管也能承受足够的压力，以最大限度地确保施工安全。

五、顶管施工在市政给排水管道施工中的具体应用

（一）施工工艺的选择

顶管施工的核心应用思路为：在目标施工区域的两端，分别开挖一个工作坑和一个目标井，且不需要开挖面层，只需穿越地面构筑物和地下管线及公路、铁路、河流等即可。在选择具体的工艺之前，应遵循如下原则：（1）为了降低对市政交通造成的干扰，尽量避免出现“大开挖”情况，当市政给排水管道工程中涉及的管道符合“大口径管节”的标准，且预计埋深超过3m时，便可采用顶管法开展埋设作业。（2）顶管作业全程均在工作坑内进行。而工作坑与检查井的位置大致重合。（3）当管节被下放到坑内时，可使用液压千斤顶顶入土壤，管节前方应设置机头，辅助向前方导进。千斤顶后方需设置支撑用的后座，在顶进作业过程中完成接口的设置。

（二）顶进施工

在顶管顶进施工前，应进行导轨、后座、顶管机、洞口止水装置及施工用电、用水、排风、排水、通道、照明等设备安装并试运转。顶进时要通过调整千斤顶合力中心来控制初始偏差，确保掘进机机头状态稳定、轴线顺直。顶进过程中在管内安装压浆管，每间隔6m设三通阀门接至注浆孔，用软管将阀门与总管连接起来。压浆时必须严格按压浆操作规程操作，压力控制在0.1～0.6MPa，且遵循“先压后顶、随顶随压、及时补浆”的原则。在正常顶进作业中，控制人员要通过监控显示器上仪表的数据进行适当调整，主要操纵包括控制切削刀盘位移、调整土压力、纠偏油缸伸缩，操纵泥浆截止阀、操纵泥浆流向变换和旁通阀等。顶进过程中加强对需保护的建筑物及管线的施工监测，确保工程和周边环境安全。如在顶进过程中检测数据发现超过预警值，要及时通知项目法人、监理单位、设计单位，并研究制定应急方案，采取应急措施，防止发生质量、安全事故。在掘进机顶进至距接收井10m时，组织一次对轴线和高程的全面复核，经过确认无误后，做好接收井内的各项准备工作，当掘进机机头进入到接收井井壁后，停止压浆。

（三）施工质量控制点

①顶管施工中，需重点解决管材与管材之间的接口渗漏问题。②管材的混凝土抗压强度及其他指标应达到设计标准。③顶管工作坑后背应经过受力计算，进行专门设计确保足够的刚度、强度和稳定性要求。④导轨安装必须反复校测，使轨距、轴线、高程、坡度符合设计要求，偏差控制在规范允许范围内。安装牢固、轨面光滑，保证顶进过程中不发生管节跳动和侧向位移。⑤第一节管道顶进前严格校对轴线、标高。顶进过程中，严格执行校测制度和交接班制度做好轴线、标高复核工作，及时纠偏，避免累积偏差超标。⑥切实做好坑内引入的水准点及后视方向桩的保护工作，定期进行测量复核，确保测量基准桩准确。⑦管道顶进中注意观察油泵压力表指数变化情况，如发现压力骤增时，立即停泵检查。⑧本工程为污水管道工程，须通过闭水试验要求，方可交付使用。

结束语

综上所述，在市政给排水管道工程中，应用管道顶进施工工艺的优点在于：对环境破坏小、工期短、效率高。为保证施工质量，在施工前的准备环节，应注重对机头的设置水平。在后续的工作坑及接收井开挖作业时，应保证此两项顶进作业基础设施在长度、深度、宽度方面的参数满足下放管道的需求。在顶进作业期间，应注意控制机头的顶进方向，发现偏差必须即刻纠正。此外，还应做好相邻管节管口处的密封工作，避免管道在后续应用时出现渗漏现象。

参考文献

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