市政工程给排水施工中顶管技术的应用姜征宏

市政工程给排水施工中顶管技术的应用姜征宏

姜征宏潘英杰

上海浦东路桥建设股份有限公司上海市201210

摘要：为了迎合当前阶段市政工程施工越来越受到重视的趋势，满足人们对于城市现代化建设的要求，就需要针对市政工程给排水施工中顶管技术的特点，优越性和适用范围进行分析和探究，为顶管的选择，施工前期的准备和施工工序等的具体应用打下良好的基础，保证了市政工程给排水施工的质量，使得市政工程给排水施工中顶管技术发挥积极的作用，从而可以提高市政工程的经济效益和社会效益。本文就市政工程给排水施工中顶管技术的应用进行简单的阐述。

关键词：市政工程；给排水施工；顶管技术；应用

研究市政工程给排水施工中顶管技术的应用是切实有效的，既能在了解市政工程给排水施工中顶管技术的现状过程中发现其中的潜在问题，又能在实际应用中解决问题和发挥顶管技术的积极作用，为市政给排水工程以及顶管技术的发展和完善做出了重要的贡献。

1市政工程给排水施工中顶管技术的概况

1.1市政工程给排水施工中顶管技术的特点

因为市政工程给排水施工中顶管技术的应用会对人们的生产生活产生重要的影响，所以需要首先从其基本概念和特点了解市政工程给排水施工中顶管技术。正是由于顶管施工技术为非开挖管道敷设技术，即不需要开挖地面就可以有效穿越地面构筑物和地下管线。由此可见，市政给排水工程中顶管施工的工程投资额度和工程施工工期将减少，城市工程施工中的噪音问题可以得到缓解，同时也有效减少了对城市交通条件和环境状况的影响，所以市政工程给排水施工中顶管技术有着无污染和高效率的特点。与传统开挖埋管技术进行对比可以发现，顶管技术产生的噪音较小，施工范围较小，不会对周围环境造成较大的影响。同时顶管施工技术能够更好的适应不同的施工地质、施工环境，而且具有施工高效、安全、成本低等特点。顶管施工技术通常是将施工面从线转换为点，来开展的垂直地面工作，对环境造成的污染比较小，施工效率比较高，因此在实际施工中得到了广泛的应用。

1.2市政工程给排水施工中顶管技术的优越性

①不会影响城市交通，在城市繁华路段施工时比较实用。②不会影响居民的正常生活，减少了施工扰动和损坏建筑物根基等问题发生的可能性；因为顶管管道可以弯曲前行，主动绕过地下已有的管线和障碍物，所以不会破坏或者干扰居住区下面的水电等管线。③保护了地表植被和绿地环卫设施，小面积，点状的顶管施工形式与传统长距离，大面积的施工形式有所不同。④不会受到恶劣气候的干扰，所有工作都是在地下的工作井中进行。⑤安全高效而且造价低，环境效益高，也是符合城市规模越来越大的趋势的。

2市政给排水施工顶管技术应用注意事项

2.1严格控制顶管参数

顶管是顶管技术实施的重要部件，选择的顶管各项参数是否合理直接影响施工工作能否顺利进行，因此，选择顶管时应结合给排水施工要求，对顶管直径、顶管长度、承受的压力等进行认真的计算与分析，一般情况下顶管内径应超过600mm。确定顶管长度时还应综合考虑顶管材质、施工投入等因素加以确定。例如，当顶管长度与直径之比不超过1：1时应使用短管，当两者之比为1.15时应使用标准长度的顶管，当两者之比超过2.1时应使用长管。另外，还应使用满足国家相关规范的钢筋混凝土管。

2.2确定最佳顶力大小

顶进作业中顶力大小直接影响施工效率，因此，应根据给排水工程实际，确定足够大的顶力，即需要克服顶管正面与周围的摩擦阻力，一般情况下可根据施工经验加以计算确定。同时，在确定顶力大小的基础上进行顶进操作，尤其应注重一些特殊土质结构顶力大小的控制，同时，还应做好顶进各环节顶管方向的控制，发现偏斜及时进行纠偏，为整个顶进作业顺利、安全的实施。

2.3合理设置工作坑

依据施工技术工作坑由装配式、现浇式之分，其中现浇式工作坑在市政给排水顶管施工中应用广泛，实际施工中应保证工作坑设置的合理性与安全性。一方面，为提高背墙定力应在工作坑附近设置相关的支撑物或设置水泥搅拌桩，同时，为保证工作坑的稳定性及强度，还应在其内部设置钢质墙围。另一方面，设置工作坑前应做好出土、运输、排水等一些细节的考虑，要求施工人员严格依据规范及设计要求进行施工，确保工作坑施工质量，为顶管技术在给排水施工中优势的充分发挥奠定基础。

3市政给排水施工中顶管技术的应用

3.1顶管穿墙技术

开启穿墙闷板并将工具管顶出井外之后，同时安装好穿墙止水装置，其具体施工技术与工艺为：①以防工作坑涌入大量泥土或地下水，可在穿墙管内事先填埋经夯实的黄粘土或低强度水泥粘土，在顶进作用下管内填料经受压作用便会将工具管与穿墙管间的环状缝隙堵住，达到临时止水的效果；②为控制好穿墙孔外侧距离在允许范围内，应确保土体强度与稳定性满足要求；③工作坑内工具管实施穿墙之前，应先进行穿墙管外侧注浆固结处理，同时结合实际情况对可能出现问题予以具体分析并制定出相应的处理措施；④正式开启闷板后，将工具管迅速推进，同时做好止水工作，止水方式一般可采用止水法兰加压版，其层间填充厚度为2cm的天然优质橡胶止水板环，要求止水板环拥有良好的拉伸率与耐磨性，并将其借助管道顶进同时带动事先安装好的橡胶板，最终形成逆向止水装置，达到止水效果。

3.2顶管出洞技术

一方面，工作井预留洞口直径大小应适中，一般应略大于管节外径。考虑到该施工容易发生事故，因此，施工前施工单位应组织施工人员做好充分的技术交底，明确施工的重点以及施工技巧，确保施工工作按照规划进行。另一方面，顶管出洞时，为防止管子偏离设计的方向，当管线有偏斜倾向时，应迅速将工具用管调零，并在井壁和工具用管之间设置相关支撑，并固定牢固。当支撑移动时应及时加以纠正，确保顶管的顺利、安全出洞。

3.3注浆减阻技术

使用顶管技术进行给排水工程施工时，减小顶管阻力，不仅有助于保护顶管以及相关的附属设备，而且还能提高顶管顶进效率，因此，应根据给排水工程实际，采取针对性措施减小顶管顶进阻力。一方面，将具有润滑作用的泥浆压进管道外壁，使泥浆包裹在管道外围，减小其顶进时的阻力。另外，压入的泥浆还能起到一定的支撑效果，避免粉质粘土坍塌导致地层流失情况的发生，防止地表出现沉降。另一方面，减阻效果是否能够达到要求，与泥浆质量有着密切关系，这就要求施工中严格控制泥浆压入质量，压浆作业与管道顶进同步进行，并做好中部管节等位置的跟踪，及时进行补浆。另外，施工中尤其应准备好充分的泥浆量，应为理论值的4~5倍左右。

3.4顶管校正技术

市政给排水施工中，受多种因素影响顶管容易出现偏斜，为防止偏斜情况的进一步加剧，应及时对其进行纠偏操作，此时采用合适的纠偏方式显得尤为重要。实际施工中主要通过控制纠偏千斤顶组方法加以解决，即，当管道向左侧偏斜时应调节千斤顶为左伸右缩，将其顶管回归指预定方向，反之，应将千斤顶调节为右伸左缩。当施工中发现顶管机头与设计有偏差时可通过旋转中间站进行纠偏。当然在整个纠偏作业中应把握每次纠偏的量，每次设置较小的纠偏较多，逐步进行纠偏。

4小结

给排水顶管施工作为一项隐蔽性工程，其施工过程复杂，不可预见性因素较多，是为一个复杂的力学控制过程，主要涉及有流体力学、材料力学、弹塑性力学以及岩土力学等。因此，加强现代顶管施工技术的应用与发展，使其更好的服务于给排水建设工程，对于我国现代化城市建设的可持续发展具有良好的推动意义。

参考文献：

[1]张晓君.市政给排水施工中长距离顶管施工技术[J].山西建筑，2015，35：123-124.

[2]李红霞.市政给排水施工中的长距离顶管施工技术[J].科技创新与应用，2015，29：178.

[3]林基.刍议顶管技术在市政给排水施工中的运用[J].科技创新与应用，2015，31：172.