市政给排水工程非开挖顶管施工技术分析

市政给排水工程非开挖顶管施工技术分析

金广山

身份证号：320123198606182015

摘要：目前，我国各个城市的建设和发展都在蓬勃发展，市政给排水工程的重要性不言而喻。已建城市给排水管网规模大、工期长、施工难度大。如果按照传统的大面积开挖方式进行城市给排水管网的建设，必将对道路交通和人们的正常生活产生很大的影响。因此，选择更先进的施工技术，不仅可以保证工程的整体质量，而且不会对道路交通造成较大的影响和破坏。

关键词：市政给排水；非开挖顶管；施工技术

1非开挖顶管施工技术

时代的不断发展促进了科学技术的创新，建筑业出现了许多新技术和新工艺。最具代表性的技术是非开挖顶进技术，该技术在欧美发达国家首次应用。非开挖施工主要是指在城市建设过程中，在地层破坏较小的条件下，采用不同的技术手段敷设和维护污水管道和天然气管道。在不开挖施工技术的影响下，保证每根管线能顺利穿越河流、边坡等区域。目前，无开挖施工技术的应用方法主要有顶管法和水平螺旋钻进法两种。非开挖顶进技术将顶进技术与非开挖施工理念完美结合，二者相互作用、相互促进，提高了施工效果。非开挖顶进技术的特点是只开挖一小部分土体作为施工作业井，采用高压液压千斤顶通过作业井垂直进入地面后进行地下横向顶进。由于这种施工方法对市政路面，特别是对某些拥挤路段或人口稠密地区的路面影响不大，且能有效缩短工期，因此在市政给排水管道施工中得到了广泛的应用。

2非开挖顶管施工分析

2.1特征分析

顶管不开挖施工技术主要是指在工作井或接收井开挖过程中，不开挖或少开挖敷设地下管线的施工技术。该技术的开挖施工面积相对较小，可以更好地实现管道的置换、敷设和维护，这也是无开挖顶管施工技术的一个重要优势。非开挖顶进技术可用于各种管线的施工，如综合管线施工、给水管线施工、排水管线施工、通信管线施工等。施工过程中，施工速度控制在有效范围内，一般为25～50m/d。

2.2应用优势分析

过去，给排水工程施工需要大量开挖。在开挖过程中，应在周围道路上设置路障，以保护行人，创造更好的施工环境，同时确保行人安全。这种开挖方法存在一些弊端，特别是在社会快速发展、城市人口逐渐增加、交通事故频发的背景下。在这一过程中，地表长期高频开挖会对室内结构造成不同程度的破坏，不能有效修复。面对这种情况，施工人员应合理运用无开挖顶管施工技术，不仅创造更多的经济效益和社会效益，而且整个施工很少受到气候和环境的影响，工期控制在最短的范围内。减少噪声和粉尘污染，减少道路占用。同时，施工过程不受河流、地下管线等因素的影响，铺设优质地下管线。该技术对沿线交通和环境影响不大。高压液压千斤顶可采用工作井方式，无需开挖管道或穿越管道，钢管可直接敷设，方便施工顺利进行。总之，无开挖顶进技术由于其范围广、方向可控、精度高等特点，在市政给排水管道施工中得到了广泛的应用。

3非开挖顶管施工技术要点分析

3.1顶进管的选择工作

市政管线一般要求具有耐腐蚀性，因此钢筋混凝土管线常被用作市政管线。在选择顶管材料时，应加强对供应商资质的调查，确保其具备国家有关部门认可的相关生产资质。结合具体工程的施工要求，顶管本身应具有良好的耐腐蚀性，以避免在长期潮湿环境下局部腐蚀和损坏。加强顶进管、管接头、钢筋等部位的直径控制，确保符合工程质量安全设计要求。在具体设计过程中，设计人员结合工程实践，在计算钢筋混凝土顶管内径时，应根据地质条件、地震烈度等实际要求选择管道参数。同时，钢筋砼顶管的外径应严格按照顶管的受力情况。钢筋砼管顶进施工时，应遵守钢筋砼管的标准设计和应力集中试验，严格遵守顶进施工规范的要求，保证施工质量。

3.2对顶管机进行合理选用

在地下水位以上或以下，通常使用不同类型的管道千斤顶。一般在水位以上，常选用开式顶升机，如机械顶升机、挤压顶升机、手动顶升机等。在水位以下，经常选用平衡顶升机，如土压平衡顶升机、泥水平衡顶升机等。人员应充分考虑土层特性，确保顶管设备本身具有高安全性和高效率的特点。在选择顶升主缸时，应分析其承载力，合理计算机头正面阻力、顶升穿透阻力和管道自重，得出最终的总顶升阻力，并与允许的顶升管力进行比较。在保证工作井和接收井施工安全稳定的基础上，提前做好安全防护、安全试验和周围土体加固[3]。为保证设备的正常运行，在选择顶轴机械后，在工作轴上进行千斤顶、轨道、测量设备、送风设备等的安装。

3.3非开挖顶管施工的主要流程

市政给排水管道顶进施工时，施工管道中心应与周围建筑物保持一定的安全距离，防止管道施工引起周围建筑物不均匀沉降和墙体开裂。因此，因地制宜地选择顶管机是无开挖顶管施工的关键。顶升过程中，为使施工更加稳定、安全，可搭设相应的钢板桩，保证顶升机进出口顺畅有序。顶管机出孔时，应立即拆除旋转关门，并拆除钢板桩，以免顶管过程中顶管机倒转等问题。首先，穿过墙。穿墙是在开井和安装科学有效的堵水装置后，用管推工具将堵墙板推到井外。穿墙施工时，应注意用粘土、水泥复合填料填筑穿墙管，穿墙前应先在穿墙管外侧灌浆加固。打开止动板后，必须立即推动工具管，并在此过程中进行一系列密封工作。其次，顶管上有一个孔。顶管设备进入土层后，将发生顶管过程。为减少顶管过程中的管线偏斜问题，需要相关人员在工具管下设置支撑力，密切观察施工过程中工具管的下落情况，及时采取措施纠正工具管的偏斜和下沉。第三，灌浆降低了强度。为了减小顶进管上端的阻塞力，减轻顶进过程中的地面沉降，在压入触变泥浆后，在管附件周围形成保护层。顶进过程中应进行顶进机头端灌浆。四是顶管间隙的测量与校正技术。顶管测量主要包括顶管中心线测桩布置、工作坑高程控制、导轨安装测量、顶管中心线测量、高程测量等，第一个顶管段每隔200m~300m测量一次。正常顶升每隔0.5m~1.0m测量一次，校准时再测量一次。以上操作说明了顶进过程中大量测量管线轴线和标高的重要性。在校准实践中，必须加强工人之间的协调。校准顶管是纠正间隙的一种方法。土层性质、顶进力和管道连接方式对校正有一定影响，容易造成管道顶进中心线偏差，必须进行校正。可采用的校正方法有土方开挖校正、工具管校正等，在现场施工过程中，应尽量及时对小角度和动力学进行校正。

3.4加强顶管测量与偏差校正

顶管测量有许多不同的工作，如打桩测量、导轨安装测量、高程测量等，第一段应预留200～300mm，并进行测量。正常情况下，应在0.5～1.0m范围内进行测量，在校准过程中，每压入一个峰，测量一次。顶管纠偏技术是一种纠偏操作，它受土层性质、顶管力、管道连接方式等不同因素的影响，不同的因素会导致管道顶管中心线的偏差。偏差发生后，工作人员必须能够纠正偏差。校验时采用开挖校验、强制校验、工具管校验等多种方法，在第一节工作过程中，不仅要合理选择长度，还要保证管材质量和顶进精度。在工作过程中，应经常进行通电、测量和校正操作。当管道顶进中线异常时，应能进行测量工作，强调实时测量和实时定位，做好处理工作，纠正偏差问题，保证误差控制在50mm以内。该方法可进一步提高管道敷设质量和施工安全性，促进各项施工工作的顺利进行。

4结论

综上所述，在市政给排水工程施工中，非开挖管道的施工应引起施工人员的重视。施工中应充分考虑各种影响因素，正确理解灌浆施工工艺和顶管技术，严格按照施工标准、规范施工。施工人员自身应具有较强的综合素质和专业能力，对不同的施工工艺、施工要点和施工过程有很好的了解，对施工中可能出现的问题进行分析，并提出有针对性的解决措施，避免出现问题，确保施工达到规范要求。

参考文献：

[1]雷梅.市政给排水施工中的非开挖顶管施工技术研究[J].中国标准化，2019,(24):106-107.

[2]朱颖杰.市政给排水施工中的非开挖顶管施工技术分析[J].居舍，2020,(6):54.

[3]李秀丽.长距离顶管施工技术在市政给排水施工中的应用[J].居业，2020,(4):105-106.

[4]赵伟.浅谈市政给排水施工中的非开挖顶管施工技术[J].四川水泥，2020,(5):255.