摘要：随着经济和科技水平的快速发展，长距离顶管技术成为了现代市政给排水工程施工中常用的技术手段，其对提升给排水工程的施工建设质量以及减少对路面交通的影响具有显著的作用。文章对该技术及其应用，谈一下个人的观点与认识，以供参考。
关键词：长距离顶管技术；市政工程；给排水工程；建设
引言
随着我国改革开放的不断深入，政府陆续出台了众多的惠民政策，城市建设也随着经济的发展而快速发展。市政工程中给排水施工在城市发展的进程中有着重大的意义。在城市不断发展扩建的过程中，离不开市政给排水工程的大力的支持。市政给排水工程施工中，应用前景最广泛的是长距离顶管施工，然而这种技术对施工人员的技术能力要求较高，要求其掌握充分的理论知识，具有丰富的施工经验，并结合施工现场的实际，考虑地下管线、构筑物的分布情况和埋深，对要顶进的路线做出合理规划，采取恰当的施工方法，才能保证工程顺利开展，在规定的工期内，达到竣工验收的目标。
1顶管的基本原理
顶管施工是通过顶进设备的主顶油缸等部件，将顶管掘进机从工作井一直顶进到接收井，从而完成地下管道施工的工艺。与其他施工技术相比，顶管施工具有无需开挖路面，便可完成管道施工的巨大优势。作为一种综合性较强的机械化施工技术，顶管施工具有显著的适应性，可根据地质条件、施工条件等具体情况，选择与之相适应的顶管设备及施工工艺。同时，顶管施工还具有连续性及不可逆转性。当一段顶管工程开始施工后，便无法随意暂停，若停工时间过长，将会大大增加顶进的阻力和失败的几率。
2影响长距离顶管施工的因素
长距离顶管是指一次性顶进的长度在100m 以上，且工作井与接收井之间无其他的工作井。这种情况下顶管，其施工的难度会大大的增加。土层的地质情况、地下水的情况、岩石的坚硬程度、刀具的磨损情况、管材能承受的最大顶力，工作井后靠背的支撑强度、中继间的数量、管道与土层之间的摩擦力等，都会影响顶进的长度。其中，管道与土层之间的摩擦力是决定顶管能否成功的关键因素。如果管道与土层之间的摩擦力过大，会带来一系列的问题。摩擦力过大，就只能增加顶进的力度，当顶力超过管材能够承受的最大强度时，管材容易损坏，从而导致土层中的水流入管材内部，严重时可能会引起地面塌陷，危及地面上的道路、桥梁或者其他建筑物。顶力过大的另外一个负面影响就是可能造成后靠背的失稳或者被破坏，甚至会影响工作井的安全。严重时会造成工作井发生位移或者倾斜。所以，如何控制好管材与土层之间的摩擦阻力，采取何种措施来控制这种摩擦阻力，是一项技术性非常强的工作。
3长距离顶管施工
3.1进出洞
顶管进出洞时容易对周围的地层产生扰动，如果处理得不好容易产生塌陷，当地下水位较高时，井外的地下水还会渗入井内和管道内，从而危及设备和人员的安全。因此，在顶管进出洞之前，必须对洞口土体进行加固。最常见加固的方式是注浆，也偶尔有采取深层搅拌桩加固的。对于渗水的问题，除了对洞口土体加固以外，还可以采用橡胶圈止水法或者冻结法。
3.2施工质量控制
顶管中常用的材料有钢管和混凝土管。对于钢管而言，除了管材本身质量之外，管材之间的焊接质量非常重要。焊缝不仅要能承受管道正常工作时的工作压力，还要能承受顶管施工中，顶进油缸传递到管材上的顶力。对于混凝土管道而言，管材本身的质量也同样重要。另外，管材承插口处的止水橡胶圈的质量、安装方式的正确与否、承插口的对接质量，都是把控的重点。关系到管道建成后，能否正常使用的问题。
3.3泥浆制备及注浆
在顶管施工过程中，泥浆的制备及注浆是一项非常重要的工作。泥浆不仅能够降低管道与土层之间的摩擦阻力，还能对管道周围的土体进行加固，有利于周围土层的稳定，减小地面沉降的可能性。
因此，在制备泥浆之前，必须结合土层的特性，通过实验确定泥浆的配比。
泥浆制备好以后，就要开始注浆。注浆是向管道和土体之间的空隙中注入浆液，起到稳固管道周围土体，减小摩擦阻力的作用。注浆的过程中，需要注意两个参数：一个是注浆压力，一个是注浆量。注浆压力应根据地质条件、注浆方式、设备性能、浆液特性等来综合确定。注浆压力过小，则无法将浆液充分的注入到周围的土体；注浆压力过大，则有可能导致地面隆起（这点尤其是在管道深度不深的情况下容易出现），所以注浆过程中要注意对注浆压力的控制；而注浆量也是一个重要的参数。注浆量也要根据管道周围的地质情况，顶进的速度，来综合考虑。
3.4中继间
长距离顶管施工中，即使采取了各种措施来降低管道与周围土体的摩擦力，但随着管道距离的变长，摩擦力依然会越来越大，要向前顶进就需要更大的顶力。顶力过大则会威胁到管道和后靠背的安全，这个时候，我们就需要使用中继间。
中继间也是通过液压油缸来进行驱动的，它是随着管道的顶进，放置于管道中间预定的某个位置。在启用中继间之前，需要锁住工作井内的顶进油缸，然后通过中继间内的油缸将中继间前段的管道及顶管掘进机向前顶进。此时，中继间后面的管道将保持静止。
当中继间内的顶进油缸伸到最大行程时，开始缓慢回缩，同时工作井内的顶进油缸解锁并向前缓缓顶进。此时，中继间前段的管道将保持静止，中继间后面的管道在工作井内的顶进油缸的作用下，将向前顶进。
如此一来，就相当于将一根管道分成了两段分别顶进，摩擦阻力立刻减小，顶进所需要的顶力自然也就下降了。根据工作井与接收井之间的距离，可以设置一个或者多个中继间，将管道分成两段或者多段分别顶进。通过这种方式，可以大大增加顶进的距离，也是长距离顶管能成功的关键。
3.5管道的纠偏
在管道向前顶进的过程中，顶管掘进机受各种外力的作用以及掘进面四周不均匀地质条件的影响，顶管掘进机会偏离预定的轴线。这个时候就需要对顶管掘进机的方向进行纠偏。这点对长距离顶管施工尤为重要，如果控制不好，就会失之毫厘谬以千里。
要做好纠偏，就必须做到两点：一是勤加测量，及时掌握管道轴线的偏离程度；二是采取合适纠偏方法。
勤加测量的问题，现在借助一些现代化的设备（如激光靶、陀螺仪等），已经可以做到连续测量了。大大节省了人力和时间。
至于纠偏的问题，很多顶管掘进机都带有纠偏的装置，操作起来也十分的方便。但是纠偏必须掌握一个原则：勤纠、少纠、适度。如果纠偏的力度过小，达不到纠偏的目的；如果纠偏的力度过大，又会造成蚯蚓式曲线顶进。需要说明的是，这种蚯蚓式曲线顶进会造成顶进阻力的急剧增大，且这种增大基本上是不可逆的。所以，纠偏过程中做到“适度”两个字非常重要，适度纠偏几乎关系到顶管施工的成败。
结语
总而言之，长距离顶管施工在市政给排水工程施工中的运用越来越广泛，也越来越重要。它可以很好的解决传统开挖施工对地面环境和交通带来的影响。尤其是现在城市交通越来越拥堵的情况下，人民对居住环境的要求越来越高的情况下，如何通过先进的施工工艺，先进的技术设备，来完成市政给排水工程的施工，将是工程人员不断研究的课题。
参考文献：
[1]陈麟.长距离顶管施工技术在市政给排水施工中的应用研究[J].建材与装饰，2018（42）：15-16.
[2]魏翠霞.探究长距离顶管施工技术在市政给排水施工中的应用[J].科学技术创新，2018（26）：130-131.