浅谈市政大口径管道工程顶管施工工艺

浅谈市政大口径管道工程顶管施工工艺

白利勇 徐明哲

中国建筑第二工程局有限公司，辽宁 沈阳 110000

摘要：市政大口径管道顶管施工工艺是一种在不开挖地面的情况下，通过顶管设备将管道从地面一端推进到另一端，然后进行连接的施工方法。该工艺具有施工速度快、对地面交通和建筑物影响小、施工质量容易控制等优点，因此在市政工程中得到了广泛的应用。

关键词：市政工程；大口径；顶管；施工工艺

引言

随着我国城市化进程的加快，市政基础设施建设越来越受到重视。大口径管道工程作为市政基础设施的重要组成部分，其施工质量直接关系到城市的运行效率和市民的生活品质。顶管施工工艺作为一种非开挖技术，具有施工速度快、对地面交通和环境干扰小、节约资源等优点，已成为市政大口径管道工程中广泛应用的施工方法。

1顶管施工原理概述

顶管施工方法属于当前较为常见的一种关于地下管道方面的施工方法，其主要是利用了主顶油缸还有中继间的顶进力，将顶管掘进机由工作坑内穿过土层顶进到接收坑内吊起，从而把管道在掘进机后展开相应的跟进埋设。在具体的施工过程中结合施工区域的土层地质方面的情况以及管线的实际长度等方面因素从而科学合理地确定对工作面的具体开挖方式。管道顶管通常在施工的过程中采用的有两种工作方法，分别有泥水平衡式还有土压平衡式。泥水平衡顶管主要是利用的泥水平衡机展开有效地施工，同时在施工的过程中借助顶管机泥水仓中的泥水的压力进行对顶管机所在的土层内的土压力还有地下水压力予以有效地平衡，借助所排出的泥水进行对弃土运输。

2市政大口径管道工程顶管施工问题

2.1施工精度问题

顶管施工的精度对管道的使用效果和寿命有着直接的影响。然而，在实际施工过程中，由于各种原因，如测量误差、设备偏差、土体变形等，可能导致顶管的偏差。解决方案：提高测量精度，选用高质量的顶管设备，加强土体支护，控制好施工速度。

2.2土体稳定性问题

顶管施工过程中，由于开挖面的土体失去支撑，容易发生土体塌方，影响施工安全。解决方案：根据地质条件，采取合适的土体加固措施，如注浆、冻结法等，确保施工过程中的土体稳定性。

2.3地下管线和建筑物保护问题

在顶管施工过程中，可能会遇到地下管线和建筑物，如不小心损坏，将带来严重的后果。解决方案：施工前进行详细的地下管线和建筑物调查，制定相应的保护措施，如调整顶管路径、加强监测等。

2.4施工环境污染问题

顶管施工过程中，可能会产生噪音、扬尘、废水等污染，对周围环境造成影响。解决方案：施工过程中采取降噪、防尘、废水处理等措施，减少对周围环境的影响。

3市政大口径管道工程顶管施工工艺

3.1前期准备

在前期准备中，除了进行详细的地形、地质调查和测量工作，还需要对施工区域内的地下管线进行排查，以了解现有管线的分布情况，避免在施工过程中对现有管线造成破坏。此外，还需要对施工区域的环境进行评估，了解可能对施工产生影响的因素，如地下水、土壤稳定性等。在完成上述准备工作后，就可以根据调查和测量结果，制定出详细的施工方案。施工方案应包括管道的走向、位置、直径、材质等信息，以及施工过程中可能遇到的问题和解决方案。在顶管施工过程中，需要对施工过程进行严格控制，确保施工质量和进度。顶管施工过程中，可能会遇到各种问题，如地下障碍物、地下水、土壤稳定性等，需要根据实际情况，及时调整施工方案，确保施工顺利进行。顶管施工完成后，还需要对施工区域进行恢复，包括清理施工垃圾、修复受损地面等，以减少施工对环境的影响。同时，还需要对施工成果进行验收，确保施工质量符合要求。

3.2管道材料选择

在市政大口径管道工程中，混凝土管和钢管是两种常见的选择。混凝土管具有较好的抗压性能，适用于低压管道系统。它具有耐腐蚀、抗磨损、使用寿命长的优点，且成本相对较低，因此在市政工程中得到了广泛应用。而钢管则具有较高的强度和韧性，适用于高压管道系统。钢管的抗拉强度和抗压强度都很好，能够承受较大的水压和外力。此外，钢管的安装和维护相对简单，但成本相对较高。在选择管道材料时，需要考虑多种因素。首先是管道的设计寿命，不同的材料具有不同的使用寿命，需要根据实际情况进行选择。其次是管道的直径和压力，不同的用途需要不同直径和压力的管道，选择时需要充分考虑。此外，还需要考虑管道的安装和维护成本，以及施工条件等因素。

3.3顶管推进

在顶管推进过程中，顶管的设备选择、顶力控制、管道铺设方向和轨迹控制等方面都需要精心操作，以确保施工的质量和效率。首先，顶管设备的选用至关重要。根据工程的具体需求，选择适合的顶管设备，包括顶管机、顶管内衬、顶管后座等，是保证顶管推进顺利进行的基础。此外，还需要根据土壤的性质、地下水位、顶管长度等因素，选择合适的推进方式，如单次推进、分段推进等。其次，顶力的控制是顶管推进过程中的关键环节。顶力过小会导致顶管推进速度慢，施工效率低下；顶力过大则可能导致顶管机损坏，甚至引起地面沉降，影响周边建筑物和设施的安全。因此，在顶管推进过程中，需要实时监测顶力，并根据实际情况调整顶力，以保证顶管推进的顺利进行。

3.4管道连接

在顶管推进过程中，需要对管道进行连接。在实际操作中，焊接是最常用的管道连接方式。它通过高温加热，使金属管道融合在一起，形成一个坚固的连接。焊接的质量直接关系到管道的稳定性和使用寿命，因此，对焊接人员的技术要求较高，需要具备专业的焊接技能和丰富的实践经验。同时，焊接过程中需要严格控制温度和压力，确保焊接点的强度和密封性。除了焊接，法兰连接也是管道连接的一种常见方式。法兰连接通过法兰盘和螺栓将两段管道连接在一起。这种方式的优点是安装和拆卸方便，适用于管道需要频繁更换或维修的情况。然而，法兰连接的密封性能取决于法兰盘和螺栓的紧固程度，因此，需要确保法兰连接的紧固质量，防止泄漏的发生。

3.5施工质量控制

市政大口径管道工程顶管施工质量控制是确保城市基础设施建设和运行的重要环节。在顶管施工过程中，质量控制至关重要，它直接关系到管道的使用寿命、运行效率和维护成本。首先，施工前的准备工作是顶管施工质量控制的基础。这包括对施工场地的勘察、设计合理的施工方案、选择合适的顶管设备以及准备充足的施工材料。此外，还需要对施工人员进行技术培训和安全教育，确保施工过程中人员的安全和施工的顺利进行。其次，顶管施工过程中的质量控制是确保工程质量的关键。这包括对顶管设备的调试和维护，确保其正常运行；对施工过程中的各项参数进行实时监测，如顶力、推进速度、出土量等，及时调整施工方案；严格把控管道的铺设质量和接口处理，防止渗漏和损坏；同时，还要注意环境保护，减少施工对周边环境的影响。

结语

市政大口径管道工程顶管施工工艺是一种具有显著优势的施工方法，能够在保证施工质量的同时，减少对周边环境的影响，提高施工效率。然而，顶管施工也存在一定的难点和风险，如顶管设备的选择、顶力控制、管道连接质量等。因此在实际施工过程中，需要充分了解顶管施工的原理和技术要求，严格按照施工流程进行操作，并加强施工过程中的监控和管理，以确保施工安全、质量和进度。

参考文献

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