陕西省水务集团蒲城县水务有限公司 陕西渭南 715500
摘要：近年来，城市基础设施建设逐渐完善，道路建设规模逐渐扩大，为城市发展和人民出行带来了积极的作用。而作为道路建设的重要工序之一，给水管道工程对于城市基础设施建设而言十分重要，其中的顶管施工技术能够使城市管网建设更加的完善。基于此，本文就事中道路给水管道中的顶管施工展开研究，首先阐述了顶管施工技术，其次对其技术要点进行深入分析，以期能够为城市给水管道施工提供参考。
关键词：顶管施工技术；城市给水管道；施工
引言
近年来，随着经济发展和城镇化进程推进，城市规模逐年扩张，导致部分位置城市设施建设速度滞后，甚至并未根据城市发展进行配套建设升级，从而导致在城市运行过程中产生由于城市基础设施落后造成的各种问题，如城市排水不良、交通拥挤等，并且对后期城市基础设施的改建升级工作造成一定的难度。在城市发展中由于城市建筑需要，排水设施位置设置不合理，在城区发展中影响其他建筑的建设开工和城市用地的合理开发。而地下设施的改建升级通常需要对地面建设物进行改迁，将地面开挖进行地下排水管线的敷设施工，在此过程中拆迁、改移费用将会导致城市管线改建升级工程的成本提高。为了控制工程成本，顶管施工技术被引入城市地下给水管道的施工中，即通过不拆迁地面建筑和管线，在地面以下仅将部分顶进管道顶进线路上的地下管线进行改移，以暗挖顶进的形式施工地下给水管道。该技术自实施以来，以降低工程成本、节约工程拆迁改移投入、减小对地面交通的影响等优势成为近年城市地下管道施工的热门工法。
1顶管施工技术概述
①施工原理，顶管施工时凭借主顶油缸、管道间等推推力，使工具管、掘进机能够由工作坑内直接穿过土层，之后进入到接收坑内，最后吊起，同时，在两坑间埋设管道。顶管施工分为开放式和密封式两种，其中最广泛的应用类型就是密封式，其主要分为土压式、泥水式和泥浓式三种推进方法。城市给水管道施工时，一般应用非开挖进式管道敷设施工工艺，其在施工时需要在设计方案基础上进行施工工作。工作开始前，需要先提前将后座安装后，为油压千斤顶的施工提供保障。施工前，要准备好施工材料和设备。施工时，需要将照明、泥浆、油管线等通过油压千斤顶使给水管道能够顶入到其中。为油压千斤顶能够顺利将给水管道顶入其中，操作时需要根据施工要求，在管道周边建立泥浆套，起到保护作用，并通过泥浆套使管道能够安全滑入。施工中，为了让给水管道可以准确的压入到预设方向中，就需要利用激光经纬仪来测量。之后根据实际施工情况来对其进行调整。②施工优势，顶管施工优势主要表现在以下几方面：能够深入到地下敷设管道，且不会影响到交通，施工时无需进行交通阻断工作，产生的噪音也很小，对周边居民、建筑不会产生较大的影响。顶管能够穿过障碍物，不受建筑物、公路、铁路等建筑的限制，顶管管线能够在地下实现曲线前行，可以将已经建设完成的地下管线和障碍物绕开，不会对地下管线造成破坏，具有很强的应用性。同时，管道施工主要位于地下，其不会外界恶劣天气的影响，不会由于天气恶劣而出现停工的现象。若是地下水不丰富、管道埋深不足，则城区施工经济效益比较高。同时，顶管施工通过点状、小规模施工，使得其在施工时不会发生大面积的动土现象，也不会破坏地表植被、影响地表绿化，对城市环境的破坏性很小。
2顶管施工技术在城市给水管道施工中应用
2.1积极落实施工前期准备工作，选择适宜的施工方法
在正式施工前，深入场区进行环境勘察，全面了解场区的地质结构条件、地下水温环境条件与自然环境条件等。根据环境勘察结果，编制完整性、合理性、可执行性的顶管施工方案。通常来说，顶进作业多在工作坑水位降至基底下0.5-1.0m时进行。在开挖工作坑时，结合场区概况，配置完善的降水系统与排水系统。根据环境勘察结果，预先确定可能出现开挖面失稳、管道顶进方向偏差、顶进管道高程偏差等问题的点位。
针对环境勘察中发现的大体积孤石、顶进路线中的斜岩面，要做好防护处理措施，避免顶进施工过程中出现作业面塌陷、空鼓及开裂等问题。
2.2顶管设备的选择
主要指的是顶进顶管的顶管机。目前使用的类型有手掘式顶管机、泥水式顶管机、土压式顶管机、气压平衡顶管机。不同类型顶管机的选择主要依靠土质条件，正常情况下，淤泥质黏土主要使用的顶管机类型是泥水式和土压式两种；砂性土主要选择泥水式顶管机，在实际施工过程中，可以通过改良开挖面来达到理想的顶进效果；黄土地质条件一定要进行改良，使用敞开式和气压平衡式顶管机；强风化及中风化岩根据现场的情况进行选择，同时根据内部的结构和构造层选用不同的刀盘和管头，确保顶管施工的质量和水平。
2.3顶管施工
①穿墙施工，先打开穿墙闷板，应用管锥工具将其推出井外，之后安装止水设备。施工时，为提高止水效果，将黏土和水泥混合之后构成低强度的填充物，将其填充进入穿墙管内，穿墙前在其外部对其进行注浆加固，提高周边土层强度。将闷板打开之后，及时使用工具管开始进行推进工作，同时进行止水工作，止水一般应用法兰加压板来进行，填充物使用的是经过夯实的纸筋黏土。②顶管进出洞施工。在进行顶管施工时，其关键施工就是由工作坑开始出洞进行顶进工作，而为使该施工顺利进行，施工人员需要建设砖封门，并在其前方预先设置钢板桩，确保土地稳固，不会出现坍塌现象，使顶管机能够顺利出洞。之后，工作人员将砖封门拆掉，同时在顶管机推进与钢封门距离50-100mm时，将洞口的钢板桩依次拔除，使洞口止水作用充分发挥出来。最后，进行顶进工作，并尽量缩短施工间隔时间。另外，施工时，施工人员需要注意管节后退现象，该现象出现的原因是顶管机的正面主动土压力过大导致的。对此，可以在洞口两边分布设置手拉葫芦，一旦主顶油缸回缩，可以使最后的管节不会出现后退现象，能够及时将其蜡烛，使顶管机的推进方向避免失控。③注浆施工，为了使顶管顶进阻力下降，并缓解其面临的地面下沉现象，需要利用触变泥浆为管道组成保护组织。在进行顶管顶进施工时，同时需要进行尾部注浆工作，并及时进行补浆。④校正顶管，顶管施工时，顶管极易出现偏离轴线的现象，对此，需要及时校正其位置，可以通过对千斤顶顶端进行校正，小幅度的进行修正，逐渐恢复偏离的管线，使顶管能够按照标准线路来推进。
2.4管线纠偏
顶管施工的行进路线须严格按照图纸设计的路线进行施工，如管道轴线与设计轴线出现偏差，会引起管道弯曲，严重偏差时甚至会出现管节损坏、接口渗漏等情况。引起管线偏差的原因主要有以下几方面：①地下土层构成不均匀，阻力不同致使顶进工具管受力不同形成导向偏差，引起管道轴线出现偏差；②顶进工具不同步或顶进工具出现压力差造成管道轴线出现偏差；③顶管合力出现偏差造成位移引起轴线偏差。因此，在顶管施工过程中需要对顶进的轴线进行定期检测，通常情况下，顶进一节测量一次，可通过复测或增加测量频次的方式来减少轴线偏差；设备安装过程中应选取高精度的顶进设备，提高设备安装的精准度。
结语
综上所述，顶管施工具有影响范围小，干扰程度轻，投资成本低等优势特征，被广泛应用于城市给水管道施工中。由于给水管道施工是一项综合性、专业性与复杂性较强的工作，对顶管施工技术也提出了更高的标准要求。只有结合施工场区概况与现有条件，严格遵照标准规范进行操作，才能有效改进整体施工质量。
参考文献：
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