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市政给排水施工中的长距离顶管施工技术分析孟志刚

发表时间：2020/10/27 来源：《基层建设》2020年第19期作者：孟志刚

[导读] 摘要：近年来为了更好地提供城市的公共服务功能，市政给排水施工项目无论是规模还是数量都呈现不断增长的态势。

        亿利首建生态科技有限公司北京 100000
        摘要：近年来为了更好地提供城市的公共服务功能，市政给排水施工项目无论是规模还是数量都呈现不断增长的态势。长距离顶管技术作为近年来我国应用在给排水施工中常用的一种技术，对于提高城市给排水工程质量，保证城市基础设施完善有着重要作用。在市政给排水施工过程中，由于受制于施工面和交通组织等的影响，明槽开挖施工难度较大，这也使长距离顶管施工技术在当前市政给排水施工中应用越来越广泛。
        关键词：市政工程；给排水；长距离顶管施工；技术分析
        引言：为了进一步完善城市基础设施，给居民提供良好的居住环境，提高城市给排水工程是关键。由于给排水工程的管道铺设都在地下，如果一味地为了完善给排水工程而挖开现在的城市路面，在一定程度上不仅会破坏城市现有的道路设施，还会影响居民的生活质量，因此，完善给排水工程的新技术应运而生。长距离顶管技术既避免了大面积对路面挖断，又能很好的修缮城市给排水工程，对我国城市发展和提高城市基础服务质量具有重要意义。
        1.市政给排水施工中的长距离顶管施工技术的优势
        1.1工程影响方面
        顶管施工时不需要开挖地面，路面能够进行正常的交通。同时施工过程中产生的噪音较小，不会对人们的日常生活带来影响，并能够有效降低施工过程中对环境带来的污染，保证文明施工。
        1.2周边环境方面
        顶管施工技术应用过程中，不需要大面积土方开挖，不会对工程周围环境带来较大的影响，而且在工程竣工后，很容易对周边环境进行恢复，不需要重新进行绿化，可以有效实现资金和人力和节约，具有较好的节能性和环保性。
        1.3施工进度方面
        相较于其他施工技术，长距离顶管施工技术不需要在正式施工开始之前开挖地面，不需要提前为地面开挖作施工设备和人员的各项准备工作，可以有效减少工期，降低工程造价，有利于提升施工单位的施工进度。
        1.4管线设施方面
        在当前城市快速发展过程中，特别是城市规模的不断扩大，城市基础设施也越来越完善，这也导致城市地下管线数量较多，这些管线结构十分复杂，而且与百姓的生产生活息息相关。利用顶管施工技术，不需要开控地面，能够有效降低施工过程中对这些管线设施带来的不利影响。
        2.市政给排水施工中的长距离顶管施工技术要点
        2.1顶管井设计
        在市政施工中，顶管井包括两种类型，一种为工作井，另一种为接收井。在建造结构方面，通常采用钢筋混凝土，分为单孔与单排孔两种，且形状不一，前者有正方形、圆形、矩形等，后者以矩形为主；在受力能力方面，由高至低依次为圆形、正方形、矩形，在设计过程中，应根据实际需求而定。在顶管机进、出洞位置应进行加固，确保顶管机运行安全，通过高压旋喷桩对进出洞的土体进行加固，以免顶管机运行时出现泥水流失等情况，设置止水装置，减少触变泥浆流失度[1]。
        2.2控制进出洞质量
        长距离顶管施工当中的进出洞技术，比较关键的一个问题就是要尽可能消除连接位置潜在的渗透问题。进出洞方面质量的控制，可以有效防止长距离顶管施工中出现的各种不确定因素。在市政给排水施工建设当中，通过不断控制进出洞的质量，可以有效防止洞口土体发生波动，进而不断增强进出洞的安全性和稳定性。这样一来可以给市政给排水施工中长距离顶管操作留下足够安全的空间和时间。
        2.3控制注浆的工艺
        注浆工艺也是市政给排水长距离顶管施工技术当中的一个关键工艺，所以也要落实注浆工艺操作流程。在注浆操作时，应该首先注意注浆的配置，同时也应该控制注浆时浆液的含水量，通过依照具体施工要求来设定合适的浆水比例，确保注入泥浆均匀性。这种注浆工艺也是长距离顶管施工中应该配合使用的技术，可以明显改善整个给排水系统的安全性和稳定性。
        2.4顶管加固施工技术要点
        进行完基本施工之后，应该对放置好的顶管进行加固，这主要是为了避免顶管部位出现的漏水现象。在具体施工过程中，应该不断采用膨润土泥浆装置以及在路面下的位置进行补浆的施工方式来促进泥浆渗透到下面泥土当中，从而可以提升顶管和路面下方固定地基之间的贴合性，从而尽可能降低道路运行过程中顶管可能产生的变形，这种变形很大程度上会影响整个顶管的刚度，因而其可以有效提升整个结构的安全性和稳定性。
        3.市政给排水管道的长距离顶管技术施工难点分析
        3.1管体的材料
        在长距离顶管施工中，管体材料直接关系到工程的质量，一旦管体材料质量不符合要求，必然会对长距离顶管施工技术的效果带来不良影响，还会影响到整体工程的质量。目前在长距离顶管施工技术，钢管较为常见，管体还存在一些其他的组成材料，但由于制作材料无法统一，这就导致长距离顶管施工中管体材质和类型较为多样，部分管体质量不符合相关标准要求，这也对市政给排水工程的施工质量带来较大的影响。
        3.2管道位移控制
        在中长距离顶管施工过程中，由于铺设的管道通常较长，常常会由于施工过程的不严谨或外部条件的影响造成管道整体结构的偏移，这对于需要对接的管道往往会产生很大的困扰，甚至会造成后续的管道破裂，进而造成极其严重的后果。在长距离顶管施工技术，管道位移主要以设计位移和设计偏移位移为主，但无论是哪种位移，都会对整个顶推控制系统带来影响。在管道位移发生时，为了保证顶推系统的持续正常运转，施工人员和操作人员需要保证顶推油缺的推力保持在稳定的状态下，并将压力控制在合理的范围内，确保顶推施工的安全进行。

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        3.3施工动力的保障
        油液是顶管施工中重要的传递介质，在实际施工过程中不可忽视其消耗问题。而且不同液压油的技术质量标准也存在差异，部分液压油使用过程中在多种因素影响下会发生化学变化，影响其实际使用性能。因此在具体选择油液时，宜根据给排水建设系统的基本要求，并结合工程的施工距离来科学选择具体的油液。
        4.长距离顶管施工在市政给排水施工中的应用
        4.1顶进施工中测量技术的应用
        顶进施工过程中需要做好测量和放线，需要测量出给排水管道线路的中心线和高程控制点，一般中心线设置在顶管工作坑两侧，并与管件线路保持一致的高度。顶管工作内部宜设置2-3个水准点，水准点自坑上引测，具体测量过程中要严格控制误差值。在给排水顶管施工过程中，为了保证管道位置的准确，需要利用先进的设备和技术进行测量。第一节管件施工时，需要做好偏差校正工作，一旦测量中发现误差，宜第一时间进行纠正[2]。
        4.2水平螺旋钻进技术的应用
        在长距离顶管施工设计的过程当中，水平螺旋钻进技术是一项必不可少的技术。此技术方法优势在于可以有效降低长距离顶管操作时对地表造成的波动，防止出现土层被破坏的情况。同时水平钻进技术一个重要特点就是目的性很强，通过使用螺旋钻杆，可以轻松把钢管推入到预留井里面。尽管水平螺旋钻进技术使用比较广泛，对于市政给排水中长距离顶管施工有着很大的要求，比如一般只适用于小口径的给排水管道当中，主要是为了防止管道顶进过程中出现的各种偏差，同时也可以有效减少水平钻进技术对整个管道行进方向产生的影响，因而可以保证长距离顶管可以保持相当准确的预定位置。
        4.3进出洞技术的应用
        在顶管施工后期，需要采用出洞技术。在施工之前，应借助相应的工具加强对井壁处的支撑。为了防止出现顶管跌落等情况，应提前对初始角进行设置。对于接收井来说，施工距离应保持在15m左右，并对工作井预留洞口直径进行计算。根据技术规范，洞口直径应超过顶管外径，避免对顶管出洞产生不良影响。一般情况下，洞口应采用橡胶止水的方式，提高防水性，采用密封制水装置，以免洞口土体受到干扰出现变形[3]。
        4.4通风系统的应用
        在给排水工程长距离顶管施工过程中，需要对管道通风问题给予充分的重视。在长距离顶进施工过程中，管道通风系统不合理，则会导致氧气缺乏，威胁到作业人员的生命安全。因此需要通过设置合理的通风系统，具体可以采用的通风形式有抽风形式、鼓风形式及鼓风抽风组合形式。这其中利用鼓风式通风时，出口气流有效射程长，能够将工作面有害气体和烟尘有效排出，具有较好的安全性能。
        4.5接口处理的应用
        在给排水顶管施工时，接口是施工过程中较为关键的一项要素，在具体施工过程中，需要对接口的每一个细节严格把控，并提前做好各项检查工作，以上来保证接口的质量，为整体施工质量起到重要的保证作用。
        5.市政给排水施工中的长距离顶管施工技术的质量控制
        5.1施工过程中的质量把控
        长距离顶管技术中施工质量是关键，为了保障施工中的质量，施工人员和施工材料是关键。因此，必须注重施工材料的质量，良好的施工材料质量是提高市政给排水工程质量的基础保障。施工材料事关整体施工质量，是城市建设质量的基础，影响城市基础市政设施的可持续使用，因此，把握施工材料的质量是关键[4]。为了保障施工质量，在施工中一定要注意施工材料的把控，从材料的选择到使用严格把关。加强监督人员的自身素质，真正做到监督有效用，监督起作用，从而保障长距离顶管技术施工整体工程的质量。
        5.2完善相关制度，技术工人的专业技能
        长距离顶管技术专业技能要求高，因此，对于实操技术人员的专业知识要求也很高。为了更好的完成长距离顶管施工技术的施工，施工人员必须提高自身专业技能，为了更好的促进技术人员不断提升专业技能。施工管理单位一定要完善管理制度，尤其是人才激励制度，制定严格的考核机制，对相关技术人员定期考核，定期实行技术评比，通过定期考核，发现其自身的不足，通过激励制度刺激技术人员不断提升自我技能，提高自身综合素养[5]。
        5.3提高施工技术人员的安全意识
        长距离顶管技术在施工中由于距离长，会使顶管压力变大，容易造成缺氧窒息，因此，在长距离顶管技术施工中一定要保证管道通风换气，并提高施工人员的安全意识，提高施工人员预防意外的处理能力。提高施工人员的安全意识，首先要加大宣传，做好安全宣传，使安全意识深入施工人员的思想。提前做好突发事故应对方案，提前做好培训，提高施工人员应对突发事情的能力和技能，即使出现事故也能正确处理，使损失降低到最低程度。
        结束语
        综上所述，在市政给排水工程中，长距离顶管施工十分关键。市政工程的给排水施工具有循环利用水资源、保障居民日常用水充足、防洪排涝、治理污水等作用。为充分发挥其作用，解决城市水污染问题，为人们提供便利，促进城市发展，有必要使用现代化先进施工技术。在众多技术中，长距离顶管技术因其优势而得到了广泛应用，对其进行探讨具有现实意义。为了提高施工质量与效率，应注重顶管选择、顶管井设计与施工工序安排，使该项施工技术的作用与优势得以充分发挥，促进给排水工程的健康可持续发展，为城市化管道建设做出更大贡献。
        参考文献：
        [1]黄俊军．市政给排水施工中长距离顶管施工技术探讨［J］．科技创新与应用，2020，（08）：153－154．
        [2]宋智雄．市政给排水施工中长距离顶管技术研究［J］．工程技术研究，2020，5（2）：101－102．
        [3]乔平.市政给排水施工中长距离顶管施工技术的应用[J].现代物业（中旬刊），2019（2）：190.
        [4]宋智雄.市政给排水施工中长距离顶管技术研究[J].工程技术研究，2020，5（2）：101-102.
        [5]张子钧.市政给排水施工中的长距离顶管施工技术分析[J].住宅与房地产，2019（15）：182.