顶管施工在市政道路给排水管道中的应用研究

顶管施工在市政道路给排水管道中的应用研究

刘锐

济南易通市政工程有限公司山东济南250014

摘要：近几年来，随着我国对城市建设发展的重视，顶管施工技术由于埋设范围深、并且对路面车辆交通以及周边环境影响明显较小的优势，因此得到了市政道路建设工程的大力推广和应用，然而在施工过程中，对于不同的施工条件，需要有针对性的运用不同的施工方法，因此本文将通过实例分析，对项管施工在市政道路给水管道中的运用进行了研究。

关键词：市政道路；给排水管道；定向顶管施工

引言：从省级主要区域的道路呈现状态中，可以了解到地方的整个管理程度，并且市政道路可以做为与外界经贸往来的基础设施。但是，在保证路面车辆交通以及周边环境不受干扰的前提下，地下排水管道系统是还会正常运行，是市政相关部门所要考虑的问题，因此对顶管施工技术在市政的应用进行相应的研究是十分重要的。

1、顶管施工概述

在施工过程中利用地下主要管道中不同的作用力，将施工专业工具从地下一定的深度中向上逐渐推送到施工要求的操作点，并且将与专业工具相连接的管道设置于施工区域坑内。由于管材需要埋设于地下比较深的范围内，而且对对车辆交通以及居民建筑物不会造成影响，并且在湿度较小的自然条件下，使得施工效果明显提升。

2、工程案例

2.1应用条件

某顶管工程直径为1500mm，1808m为正常排放管长度，1500mm为管道内径。需由高位井顶进低位井，5.3~8.4m之间为埋设深度，选取承口式钢筋混凝土管、楔形橡胶圈接口等作为顶进施工的主要材料。

选取密度较高聚乙烯平壁管、无缝钢管作为管材拖拉材料，要求管材强度需符合施工荷载需求。根据施工规定，要求高密度聚乙烯平壁管物理性能必须满足相应需求，例如短期弹性模量的物理性能要求为≥800MPa，抗拉强度标准值则是≥19MPa。

2.2工作井设计。W=D+（2.4～3.2）。其中，工作井底宽度由W表示；被顶进管外径由D表示；L=L1+L2+L3+L4+L5。其中，工作井底长由L表示；管节顶进后，尾端压在导轨上最小长度，需预留0.3m混凝土管由L1表示；每节管长度由L2表示；出土工作间隙由L3表示（通常长度为1~1.5m之间）；千斤顶长度由L4表示；后背墙厚度由L5表示。通过以上2个公式，即可计算工作井井底长度、宽度。开挖工作井时可选取人工方式进行垂直开挖，每进行1m开挖就需做好1m护壁工作，通过木桩打设对井底加固，以此封闭井底。

3三、市政道路给排水顶管施工工艺

3.1施工准备

为了能够保证在安全稳定的环境下进行顶管技术的施工，施工前，必须要检验各种设备的内外部构造和整体功能，并且按施工要求进行具体的部件组合，调整机械工具状态，以适用于顶管施工技术应用要求，还需要在施工过程中随时对机械进行检修，这样不仅能够保持施工设备的安全运行，还能够促进施工过程的顺利进行。还有在施工前，必须严格按照我国权威部门规定选购管材，并且从专业的角度，以货比三家的形式，对管材相关检验资料进行详细研究，从而在其中选择材质最具施工要求的管材。由于顶管需要设置在地下，因此为了确保管材在使用过程中的安全性，施工管材质量必须符合检验材料的标准；最后，必须保持管材存放区域的清洁，防止其内部出现杂物对管材造成损伤，这样可以提高整体施工的安全性。进而保持市政道路在城市建设发展中正常发挥其应有的基础性作用。

3.2设备安装

3.2.1后背墙的安装，后背墙能够对千斤顶起到支撑的作用。为了使得安装好的后背墙能够很好的承受千斤顶的作用力，必须要在其中安装钢板。在通常条件下，墙壁需要以0.1%的偏差值，垂直于管材的端截面，对于其中的摇摆偏差也要设置在0.1%范围内。

3.2.2安装工作井的导轨，以施工方案为基准，要使得一定长度的管材在导轨的指引下，趋于事先设计好的角度位置，并且要严格控制现有的定位角度值，从而使得安装好的导轨与管材定位角度相同。

3.2.3千斤顶的安装，在安装过程中按施工要求型号的油泵做为所要安装的千斤顶，其定位在要与管材中心点的延长线呈现对称状态，这样能够使得其中的作用力反作用力在相同轴线上

3.2.4顶铁的安装，在操作过程中，要使顶铁暂时性的定位于千斤顶与管材的端口之间，这样是为了整组千斤顶能够在项铁的作用下定位于管口截面上，并且排列整齐，从而为调节千斤顶与管端之间距离提供便利。在此期间，必须要保持安装设备区域的清洁，以防止管材损伤和设备的错误连接。总而言之，施工设备的安装定位中心需要处在同一平面上。

3.3下管就位

在进行施工操作之前，必须要以权威部门出具的相关资料为基准，以此整体性的检验管材表面是否平整光滑，管材端截面平直度高，在确保管材内外部整洁，并切合相关材料标准的前提下，在其表面施加少量的润滑剂。接下来需要按资料标准对管材性能进行检验，经全面检验合格后可以直接操作下管环节。在此期间需要测量管材定位各角度轴线，从而提高施工操作的稳定性。

3.4稳管和接口处理

在下管环节需要对每个管材定位，都要进行各角度轴线的测量，从而使得施工效果达到规划方案标准。在管材对接过程中，需要用油麻在管材接头处作为填充，为接下来内套环、木楔在管内进行连接留出空间，以确保管材在施工过程中定位标准。在顶进过程中注意保持管材之间接口密实、平顺，管内的内套环中心必须与管道接口对应，还要注意管内填充材料的密实度，避免掺入杂物影响施工进程的进度。

3.5挖土

施工区域土料性状需要达到方案标准，这样能够为管材上部的土拱施工操作提供便利，在管材没有管帽的前提下，在距离管材10-30公分的范围内进行超挖，再继续施工的其它环节。在施工区域的土料没有达到标准时，往往会出现明显的塌陷现象，因此对于超挖的范围一定要控制在10-30公分。对于超挖坑的角度必须定位于135°之外，其中超挖弧度需要与管材外壁橡相符，这样能够保持地基原有状态。

3.6出土

在管材直径大于80CM的前提下，要利用推车对土料运至施工区域的基底，再以垂吊的形式拉出现场。在管材直径大于1.5米时，需要利用手推车将土经由基底拉吊出现场。

3.7顶进

在此期间，为了确保施工环境的安全，必须要以先挖坑再进行顶管的顺序操作。在正式操作前，必须精准测量顶铁定位的各角度轴线，然后经测量合格后再继继续接下来的环节。在实际操作期间，必须要注意两种情况，

第一，油压泵力表数值在各时刻呈现情况，这样在压力值出现大于标准范围时，可以及时关闭油泵的运行，再对其影响因素进行总结和恢复，这样能够为施工顺利操作提供保障。第二，在进行施工期间需要将千斤项活塞杆延伸度进行精准的检测，以明确其长度能够满足施工要求，另外，顶进工程是流水式的工程，中间停顿要尽量短快。这样不仅能够保持施工环节的连贯性，还能够促高施工的效率。

3.8顶管出现偏差时的校正。

在校正过程中，如果管材定位角度达到10MM时，需要恢复其原有定位值。第一、需要按照规划方案标准角度和下放的第一道管材为基准。第二、从第一道管材的扭转方式来看如果趋于归位的状态就不需要进行校正。第三、对于需要校正的情况时，必须要以较慢速度进行归位，这样能够防止归位超范围的现象。

结语：总而言之应用于道路修建工程中的项管技术施工，需要涉及到物理性质的力学，在具体操作的运用期间，必须要结合现场的自然条件和施工要求，有针对性的选择施工方式，从而为市政道路排水管道工程的顺利进行提供保障

参考文献：

[1]陈禹莹.市政基础设施地下给排水管道顶管施工技术研究[J].科学中国人,2016(11).