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顶管技术在市政给排水工程中的应用研究高明辉

发表时间：2020/11/9 来源：《基层建设》2020年第21期作者：高明辉

[导读] 摘要：随着我国城市化进程的加快，市政工程建设规模日益扩大，对工程建设质量提出了更高的要求。

        信阳市供水集团有限公司河南信阳 464000
        摘要：随着我国城市化进程的加快，市政工程建设规模日益扩大，对工程建设质量提出了更高的要求。给排水工程是市政工程建设中的重要组成，施工企业要加强工程施工技术管理。顶管技术具有施工成本低、环境污染小，安全高效等优势，在给排水工程中的应用越来越广泛。
        关键词：顶管技术；市政；给排水
        引言
        在现阶段我国城市发展中，市政给排水系统是重要组成部分，为了较好优化提升市政给排水施工建设效果，切实把握好管道安装铺设环节极为必要。顶管施工技术是当前市政给排水施工中越来越常见的一类处理手段，其作为非开挖施工方法，确实在很多城市区域表现出了明显的应用优势，对于施工现场环境的影响较小。但是顶管施工技术的要求同样也较高，需要技术人员重点围绕着各个关键技术要点进行严格把关。
        1顶管技术概述
        顶管技术是一种可以全程在地面下进行施工的施工技术，该技术并不需要对地面进行挖掘，且能够加快市政施工的整体进度。更重要的是，该施工技术还可以将市政施工的成本控制在一定范围内，且对周围环境污染比较小。顶进设备的顶力是顶管技术的主要依靠力，施工人员通常会按照预先设置的位置对管道进行顶进，这样就可以将所有的管道在不挖掘地面的前提下进行顶进，从而实现管道的整体铺设。顶管技术相对来说噪声比较小且污染程度比较低，使得近年来在市政给排水工程中出现的频率越来越高，有利于整体城市建设的健康发展。
        2市政给排水施工中顶管施工技术的应用
        2.1地质勘察
        为了较好优化提升市政给排水管道铺设效果，确保顶管施工技术的应用更为适宜合理，注重现场施工条件的详细勘察了解极为必要，这也就需要在施工前切实做好地质勘察工作。地质勘察工作的开展应该结合设计图纸和施工方案的要求，重点分析明确后续顶管施工技术操作过程中可能存在的阻碍因素，进而也就能够予以及时应对，采取适宜合理的优化解决办法，保障顶管施工技术更为可行。比如针对顶管施工技术应用所涉及区域中存在的一些坚硬地质结构，在地质勘察中明确分布范围和相关参数后，就可以有效指导后续顶管施工技术相关应用参数的确定，更好实现地下穿越，保障施工有序性。
        2.2管道的材质的选择
        在市政给排水工程的施工过程中，可以有针对性的结合实际情况采取钢筋混凝土管、塑料管道和钢管等材质进行有效作业，并且进一步结合施工的具体情况，选择与之相对应的更科学合理的管道材质，使其强度和接口操作等相关内容能够更加规范，使用钢筋混凝土管进行排水施工。同时，在顶管施工的具体环节，要尽可能选择有更强承受压力的钢筋混凝土管，使其强度更高，并且选择更为科学合理的专用顶管管道材料。除此之外，在实施顶管施工的过程中，要进一步有效明确顶管的长度，并且根据当前的技术水平，在选用短管时，使其更有效的适用在线路比较弯曲或者距离比较短的路段之中，如果选用长管，要尽可能有效用在直线或者距离比较远的路段，通过这样的方法能够在更大程度上有效减少管道的装管环节。与此同时，在市政给排水施工过程中，要进一步结合地质和管道覆土的深度，科学合理的增加管材的厚度和强度。
        2.3 安装设备
        顶管技术在进行正常施工之前，必须要预先制作导轨。作为金属材料以及其他材质制成的可以对其他设备进行引导以及固定的装置，导轨能够在高负荷的前提下进行运动，防止在顶进过程中出现比较明显的偏移。导轨在正常运行之前首先要对其进行整体固定，以确保其在正常工作时能够保持合适的角度。

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在固定好导管的位置时，施工人员可以开展正常施工，其次是在进行施工过程中，施工人员必须要定期对导轨进行故障检查。如果遇到突发情况，必须要在第一时间予以处理，从而保证导轨的位置不发生较大偏移。除此以外，在进行市政施工过程中，千斤顶以及油泵是不可或缺的，因此必须要准备备用油泵，这样可以在突发情况下进行补救措施。在设备安装完成之后，施工人员还需要对市政施工的整体状况进行调试以及检验，防止在后期工作中出现安全隐患。
        2.4 管道顶进
        选择工作坑的位置并进行开挖是顶管施工的首要步骤，要严格按照设计图纸管线的位置和坡度对工作坑底的基础进行修建，导轨安装应依照管径大小、管道坡度和顶进方向确定。管道顶进前还须开挖一个深约30-50cm的坑道置于顶管前端。顶进时，应严格遵循“先挖后顶、随挖随顶、连续作业”的原则，断续顶进将造成阻力增大，顶进困难，顶进过程中，如发现顶管前方出现土方坍塌、活油泵压力突然增大等情况，应立刻停止作业，现场分析解决问题后再进行继续作业。
        3市政给排水顶管技术应用的注意事项
        3.1做好地表沉降或隆起监测及防治
        在进行顶管施工过程中，在管道轴线两侧一定范围内会出现地面沉降或隆起现象，主要原因有以下3方面：（1）开挖端取土过量或不足，造成土方压力与顶管推进压力失衡，引起地面沉降或隆起；（2）顶管施工轴线发生偏差后未及时纠偏，造成土层受损引起沉降或隆起；（3）顶进管与工程管外径存在管径差，环形孔隙没有及时填充引起沉降。因此，需对路面状况和周围构筑物的沉降情况进行跟踪监测，地面变形和构筑物的沉降多采用水准测量的方法进行测量，监测频次根据施工进度、沉降的速率、顶管施工的影响范围及监测对象的保护等级来确定。其中，墙体、柱、构筑物基础等作为监测对象，必须确保监测点具备可视条件。构筑物的倾斜情况测量一般采用倾斜电测法或倾斜位移法进行检测。构筑物存在裂缝时，应在施工前对重点部位进行刷白处理，标注原有裂缝，裂缝发生变化时，应通过裂缝观测镜详细读取裂缝宽度数据，并认真做好记录。
        3.2纠偏控制
        顶管施工技术的应用虽然相对便捷高效，但是因为其绝大部分为地下施工，进而也就面临着较高的过程管控难度，尤其是在针对给排水管道进行纠偏处理时，更是需要引起技术人员高度关注。管道顶进过程中出现偏差的现象较为常见，这也就需要纠偏处理能够体现实时性，尤其是在面临一些顶进阻力较大的区域时，相应纠偏控制更是应该加大关注力度。在纠偏处理中，首先可以进一步创新顶管施工技术，借助于一些自动化技术予以实时引导，促使管道顶进方向能够更为准确，不容易受到外界作用力干扰；在此基础上，实时掌握管线偏差状况，及时安排纠偏操作。
        结语
        市政给排水工程的施工过程中，顶管技术是最常用的一项技术，能有效防止施工过程中出现的噪音过大的问题，在有效提升施工效率的同时，最大限度地节省施工材料，减轻施工人员的工作压力，有效降低工程整体的成本，保证工程质量的基础上，提升工程整体的环境友好度。
        参考文献：
        [1]刘金龙，郭鹏.谈市政给排水施工中顶管技术的应用[J].中小企业管理与科技（上旬刊），2019（12）：97.
        [2]彭楠楠.探究市政给排水工程顶管施工技术[J].中国标准化，2019，22（18）：111-112.
        [3]王爽.顶管技术在市政给排水施工中的应用[J].工程建设与设计，2019（17）：265-267.
        [4]徐辉.市政给排水施工中顶管施工技术应用研究[J].住宅与房地产，2019（36）：199-201.