市政给排水施工中长距离顶管施工技术及应用

市政给排水施工中长距离顶管施工技术及应用

1.窦玲玲2.尚永学

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摘要：市政给排水施工中长距离顶管施工技术是指在不开挖地表的情况下，利用顶管设备将管道从工作井顶入接收井，从而实现管道铺设的一种施工技术。本文结合实际工程案例，对长距离顶管施工技术在市政给排水施工中的应用进行了探讨。通过对施工过程中遇到的问题进行分析，提出了相应的解决措施，为类似工程提供了参考。

关键词：市政给排水；长距离顶管；施工技术；案例分析

引言：市政给排水施工是城市基础设施建设的重要组成部分，它对于保障城市的正常运转和居民的生活质量具有重要意义。然而，在市政给排水施工中，常常会遇到一些特殊的情况，如需要穿越河流、铁路、公路等障碍物，或者需要在地下进行长距离的管道铺设。这些情况给施工带来了很大的困难和挑战，传统的开挖施工方法往往难以满足要求。

1.长距离顶管施工技术概述

1.1.长距离顶管施工技术的原理和特点

长距离顶管施工技术是一种非开挖施工技术，它通过在管道前端安装顶管机，利用顶管机的推力将管道逐节顶入地下，从而实现管道的铺设。长距离顶管施工技术具有以下特点：

1. 无需开挖地面，可以在不影响交通和周围环境的情况下进行施工；

2. 施工速度快，可以大大缩短工期；

3. 适用范围广，可以用于各种地质条件和管道直径；

1.2.长距离顶管施工技术的分类和适用范围

长距离顶管施工技术主要分为泥水平衡式顶管施工和土压平衡式顶管施工两种。泥水平衡式顶管施工适用于各种地质条件，特别是在软土地层中具有良好的适应性；土压平衡式顶管施工则适用于各种粘性土和砂性土，但在软弱地层中使用效果相对较差。根据相关数据显示，泥水平衡式顶管施工的最大顶进距离可达到 4000 米以上，而土压平衡式顶管施工的最大顶进距离则在 2000 米左右。长距离顶管施工技术具有以下特点：

- 施工效率高：长距离顶管施工可以在不开挖地面的情况下进行管道铺设，减少了施工对交通和环境的影响，同时也提高了施工效率。

- 适用范围广：长距离顶管施工技术适用于各种地质条件和管道直径，可以铺设各种类型的管道，如污水管、给水管、煤气管等。

2.市政给排水施工中长距离顶管施工技术的应用

2.1.长距离顶管施工技术在市政给水管网中的应用

长距离顶管施工技术在市政给水管网中的应用可以有效减少开挖和填埋对城市环境的破坏。通过采用非开挖技术，避免了对道路、绿化带和建筑物的破坏，减少了施工对交通和居民生活的影响。同时，该技术还可以降低施工成本，提高施工效率，缩短工期。此外，长距离顶管施工技术还可以用于穿越河流、铁路、高速公路等障碍物，避免了传统开挖方式可能带来的安全风险和交通堵塞。

2.2.长距离顶管施工技术在市政排水管网中的应用

长距离顶管施工技术在市政排水管网中的应用非常广泛。例如，在某城市的排水管网建设中，采用了长距离顶管施工技术，成功地穿越了复杂的地质条件和地下障碍物，完成了总长度为 5 公里的排水管道铺设。这不仅提高了施工效率，还减少了对城市交通和居民生活的影响。此外，在另一个城市的市政排水管网建设中，由于地下水位较高，传统施工方法遇到了很大困难。但是，通过采用长距离顶管施工技术，成功地解决了这一问题。该技术不仅提高了施工进度，还保证了排水管网的质量和稳定性。

3.长距离顶管施工技术的关键技术和施工要点

3.1.长距离顶管施工的关键技术

长距离顶管施工的关键技术主要包括以下几个方面：

1. 顶管机选型：根据地质条件、管道直径和长度等因素，选择合适的顶管机型号。例如，对于软土地质，可以选择土压平衡顶管机；对于岩石地质，可以选择岩石顶管机。

2. 顶进系统：包括主顶油缸、中继间、顶铁等，需要根据顶力计算结果选择合适的顶进设备。

3. 注浆减阻：通过向管壁外注入减阻泥浆，降低顶进过程中的摩阻力，提高顶进效率。根据工程经验，注浆减阻可以降低顶力 30%~50%。

4. 通风系统：长距离顶管施工需要良好的通风系统，以保证施工人员的安全和健康。通风量应根据管道长度、内径、施工人数等因素确定，一般要求通风量不小于 30m³/min。

3.2.长距离顶管施工的施工要点

长距离顶管施工的施工要点包括：

1. 顶管的选择和施工前的准备工作，如地质勘查、设计方案制定等；

2. 顶管施工中的关键技术，如顶力计算、后座墙设计、注浆减阻等；

3. 施工过程中的监控和管理，如地面沉降控制、轴线偏差控制等；

4.长距离顶管施工技术的质量控制和安全管理

4.1.长距离顶管施工技术的质量控制措施

施工前，应根据地质勘查报告和设计图纸，制定详细的施工方案，并进行技术交底。施工过程中，应严格按照施工方案进行操作，确保施工质量。同时，应加强对施工过程的监控，及时发现和处理问题。此外，还应加强对施工人员的培训，提高其质量意识和操作技能。

4.2.长距离顶管施工技术的安全管理措施

长距离顶管施工技术的安全管理措施包括以下几个方面：

1. 施工前进行详细的地质勘探和风险评估，制定相应的安全预案。

2. 对施工人员进行安全教育和培训，确保其掌握安全操作规程。

3. 在施工现场设置明显的安全标识和警示标志，提醒施工人员注意安全。

4. 定期对施工设备进行检查和维护，确保其性能良好，避免因设备故障引发安全事故。

结论：本文首先介绍了长距离顶管施工技术在市政给排水施工中的应用意义，随后分析了长距离顶管施工技术的特点和原理，接着探讨了该技术在实际工程中的应用情况，最后得出结论：长距离顶管施工技术具有施工效率高、对周围环境影响小、适用范围广等优点，在市政给排水施工中具有广阔的应用前景。为了进一步提高长距离顶管施工技术的应用效果，以下是一些建议：

1. **加强技术研发**：不断改进顶管设备和施工工艺，提高顶管施工的精度和效率。

2. **优化施工管理**：建立科学的施工管理体系，加强现场监测和质量控制，确保施工质量和安全。

3. **培养专业人才**：加强对施工人员的培训，提高其技术水平和综合素质，为长距离顶管施工技术的应用提供人才支持。

4. **推广应用新技术**：积极推广应用新技术、新材料，如导向钻进技术、夯管施工技术等，提高长距离顶管施工的技术水平和适用范围。

总之，长距离顶管施工技术在市政给排水施工中具有重要的应用价值。通过加强技术研发、优化施工管理、培养专业人才和推广应用新技术等措施，可以进一步提高长距离顶管施工技术的应用效果，为城市建设和发展做出更大的贡献。

参考文献：

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