顶管技术在排水工程中的应用分析

顶管技术在排水工程中的应用分析

朱杰强，张韬

赣州市城乡规划设计研究院  江西赣州  341000

摘要：本文首先概述了非开挖顶管技术在材料、施工和设计方面的情况。然后，以广州某工程为例，详细探讨了非开挖顶管施工技术的关键要点。这些要点包括测量放线、设置工作坑、处理管道接口、进行掘进和顶进等工序。最终，该工程取得了良好的施工效果。

关键词：顶管；管道排水；工程应用

引言

非开挖技术是一种修复管道、地下电缆和管线的方法，其中包括微开挖或不开挖的方式。作为一项高科技特点的技术，非开挖技术在修复过程中具有经济高效的优势，并且能够减少施工量，避免对交通和居民生活造成不必要的影响。

本文以非开挖顶管施工技术作为研究对象，旨在探讨其技术要点。首先，非开挖顶管施工技术的核心是通过无需大规模开挖地表的方式，在地下进行管道的修复和布置。这种技术主要基于钻孔、试管和顶管的原理，通过对地表进行微小开挖或完全不开挖，将管道或电缆引入地下。

其次，非开挖顶管施工技术的关键是确保施工的精确性和安全性。在实施过程中，需要使用高精度仪器和设备，如全站仪、激光测距仪等，来进行测量和定位。同时，还需要进行详细的地质勘察和地下管线探测，以避免施工过程中对现有管线造成损坏或冲击。

此外，非开挖顶管施工技术还需要合理选择施工方法和材料。根据具体情况，可以采用不同的顶管方法，如推进法、水平定向钻孔法等。同时，选择合适的材料，如钢管、复合材料等，以确保管道的强度和稳定性。

1.非开挖顶管技术的理论分析

1.1顶管材料

推力管通常采用硅钢加强管进行设计和应力验算，以确保其符合相关标准和技术规程的要求。在选择推力管的直径时，需要根据工程项目的性质确定内径，并根据所承受的荷载确定壁厚和补强材料，最终确定推力管的外径。一般而言，推力管的总内径不小于500mm，以满足施工需求。推力管长度的选择对施工的可控性和经济性具有一定的影响。较长的推力管有利于减少顶管的多次装配，提高施工进度和效率。然而，一旦推力管偏离预定路径，恢复其原来的路径将变得困难。尤其是在超压井施工中，开挖、支护和回填的成本将会增加。因此，在选择推力管长度时需要综合考虑施工的可控性和经济性。根据具体情况，可以根据工程项目的要求和实际情况进行评估和决策。在施工过程中，应严格按照相关标准和技术规程进行操作，确保推力管的设计和施工符合要求，以确保工程的安全性和可靠性。

1.2顶管设计

排水管道通常位于地下，因此在施工前期需要进行充分的准备工作，以便确保后续的维修和养护工作能够顺利进行。在选择建筑材料时，需要全面考虑城市建设的实际情况，从正规厂家采购高品质的顶管材料，并且要确保其具有足够的使用寿命。对于人行道下的排水系统，一般会选择二级及以上的钢筋混凝土排水系统，而对于其他类型的排水管道，则需要考虑地坪厚度等因素来进行选材。在进行选型时，需要特别注意管路构件的型号，并选择适合的结构材料。例如，对于污水管道，最好选择沥青材料接口，而对于雨水管道，则选用水泥砂浆制作。

另外，城市道路两侧的排水管道应该合理设计，并且与道路中心线保持一定的距离。这样做有助于有效分流降雨水，防止水流对道路造成损害，并为行人和车辆提供安全的交通环境。因此，在排水管道的设计过程中，需要综合考虑地理条件、水流量以及道路使用情况等因素，以确保排水系统的正常运行和城市基础设施的稳定性。

1.3顶管施工

顶管施工是一种高效的推进技术，能够利用顶升设备将箱型结构推进地下，形成立体交叉通道。在顶管施工中，需要确定接收井和工作井的位置，并将推管设备安装在工作井上，推进钢筋混凝土，最后进行顶管浇筑。顶进井一般采用钢筋混凝土结构，常见类型有单孔排水井和单孔水井，矩形是主要类型，而刚度最高的则是单孔圆形井。在排水建筑物的整体结构中，通过在竖井中设置内支撑结构，可以提升整体构造的刚度。在工作井的设计中，双向顶升设计效果最佳，同时接收井的距离和布置也需要相同。此外，施工过程中还需要根据设计要求和实际情况进行周密的计算和处理，确保整个顶管施工过程的顺利进行。

2.施工技术

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手掘式液压顶管法是该工程项目主要采用的施工技术类型。施工过程按照以下顺序进行：探察现场、测量放线、设置工作坑、安装设备、顶管施工、回填基坑和清理场地。

测量放线阶段需要利用经纬仪准确定位中线，并在管桩控制中心采用混凝土保护。设置工作坑时，需要考虑施工现场和顶管设备的情况，将工作井设置在与电力浅沟接近的位置，距离为1.5米。挖掘工作坑时，结合人工修整和机械挖掘施工相结合，挖掘出的土方要选择合适的位置存放，管道内部要清理干净。

后背墙和基坑护壁可以直接使用坑壁土体，并使用方木和厚钢板组成装配式后背墙。基坑排水需要设置排水沟将积水排放到指定位置。导轨布置要牢固可靠，标高要符合设计要求。

在选择顶管机械时，应考虑土质、顶管质量和摩擦力等因素，并在顶进过程中不断提升液压顶升力。管道接口使用沥青麻绳嵌入导管接口，并使用钢内胀圈进行固定。顶进和掘进施工需要分段进行，每次开挖长度不超过50厘米。

方位和高程控制需要放置经纬仪并记录标高和方位，如有误差要及时改正。在控制坡度时，要根据设计要求调整导轨，并设置临时水准点进行校验。管道注浆的时间要根据基坑土体质量确定，通过注浆实现密实和无缝衔接。

在顶推减阻时，需要涂抹石蜡并注入触变泥浆。加固土体时，应分层注浆，并使用高压注浆将带有外加剂的水泥浆注入其中。在纠偏时，可以采用挖土校正法，当出现错位或管端下陷时，可以使用木杆支撑法。

3.施工质量与施工安全措施

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在施工质量管理方面，混凝土管道的质量检查是非常重要的。要严格按照设计方案和图纸进行施工，并根据工程进度、质量控制要求等因素进行定期保养机械设备。此外，应该设置专职质量监督管理员，并充分发挥监理、设计和建设单位的监督作用，确保工程施工质量符合国家的相关标准和规定。

在施工安全管理方面，项目经理是施工安全的第一责任人。企业安全质量部门负责监管质量安全问题，并接受上级部门的监督。工程技术负责人负责监督整个施工现场的安全工作。必须做好安全技术交底工作，定期检查和维护设备，设置单独的安全员，定时巡查施工现场并上报问题。在施工现场设置警示牌和安全护栏，并严格执行安全规章制度。

当涉及到横向掘进施工时，应该考虑动荷载和地层条件，不能盲目施工。必须遵循相关规定和标准，采取适当的防护措施，防止管道受到损坏。要对施工进行全面的安全评估，并实施必要的控制措施。在工程施工过程中，各方应该积极配合，确保安全生产和顺利完成工程任务。

4.结束语

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在进行道路和排水工程项目施工时，确保雨水管道和污水管道的施工质量和水平符合相关要求非常重要。这可以确保施工企业能够得到各个方面的效益保证，并且在使用后充分发挥其应有的作用。为了达到这个目标，需要按照相关的设计规范和标准进行施工，可以确保雨水管道和污水管道在施工过程中达到相关质量标准和要求，确保施工企业获得各方面的效益保证，并使其在使用后充分发挥应有的作用。

参考文献

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