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谈顶管技术在市政给排水管道施工中的应用王坤博

发表时间：2021/4/26 来源：《建筑科技》2021年2月上作者：王坤博

[导读] 市政给排水管道是城市运行不可或缺的重要基础设施，其建设有着非常重要的意义。现今顶管技术因其独特优势，在市政给排水管道施工中广为应用。为了更好的保证采用顶管技术的给排水管道施工质量，就要对其技术要点进行全面彻底的剖析和研究，使其能够满足市政给排水工程的各项标准与要求。

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【摘要】市政给排水管道是城市运行不可或缺的重要基础设施，其建设有着非常重要的意义。现今顶管技术因其独特优势，在市政给排水管道施工中广为应用。为了更好的保证采用顶管技术的给排水管道施工质量，就要对其技术要点进行全面彻底的剖析和研究，使其能够满足市政给排水工程的各项标准与要求。
【关键词】顶管技术;市政排水管道施工;应用要点
        【引言】顶管技术是一种在工程项目建设中应用范围较广的技术。使用了顶管技术的市政给排水管道工程具有工程成本低、对周边环境破坏小等特点，是市政给排水工程管道施工中常用的施工技术之一。本文将对顶管技术的基本概念进行描述，对顶管技术的优点进行总结，对顶管技术在市政给排水管道施工中的具体应用进行分析。
        一、关于顶管施工技术的叙述
        1概念
        在管道铺设过程中比较常见的技术同时也是应用最为广泛的技术之一就是顶管施工技术，此技术在多方面都体现出非常大的优势。在施工过程中不仅仅能够避免对地面造成过多破坏，无需大规模挖掘，只需从底下通过管道连接，就能够达到原有施工建设目标。它对于地面、地面原有建筑，地下原有铺设管线等所造成的伤害度相对较小，在铁路和河道施工建设中应用较为广泛。
        2顶管技术的特征
        顶管施工技术在具体施工过程中占地面积相对较小，通过由线到点连接成串开展施工建设工作，对整体的施工建设并不会带来过多影响。同时顶管施工技术也不会影响到城市交通，施工所产生的噪音较小，对周围居民正常生产生活所带来的影响较小。总的来说顶管施工技术在城区管线铺设过程中具备非常大的优势，它能以较小的影响，在不对原有管线所造成影响的前提之下穿越大型建筑设施，工程造价以及整体施工难度都相对较低，在现阶段的施工建设中应用非常广泛。顶管施工技术的一大优势所在就是工作原理较为简单，工作难度较低，普通施工人员在经过简单的培训之后就能够掌握技术，在施工建设过程中基本施工步骤就是制定管线施工方案，并以此为基础设计管线线路，开展线路布置工作，但还需开展一些辅助工作，比如说是设定一些能够起到固定结构作用的后座。在顶管施工技术中钢管结构、混凝土管位置这两部分都是其中的重点内容，整体施工建设相对较为简单，只需保证施工照明条件，之后就能够通过油压千斤顶进行缓慢控制，并利用降压系统形成泥浆结构。而顶管方向的控制则主要借助移动设备和形式来进行操作和控制，遵循顶管和排布同时施工建设的方式，顺利的将顶钢管或混凝土管放置到接收井内部。
        二、顶管技术在市政排水管道施工中的应用要点
        1顶进管的选择
        在选择顶进管时，要根据地下土质的具体情况进行选择，如当土质不具有腐蚀性即可选用普通钢管，若有腐蚀要求则需要选择钢筋混凝土管。在确定使用混凝土管后要严格按照钢筋混凝土结构的设计要求来进行规格设计。
        1.1顶进管直径
        为了满足市政排水系统的需求标准，在承压荷载、扭剪的作用考虑下对钢筋混凝土管的配筋、内径、壁厚进行计算与选择。在一般情况下，由于顶管工程需要工人来进行实际配备，顶进管内径应大于500mm。
        1.2顶进管长度
        顶进管长度的选择要根据工程项目的具体情况来进行选择。

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在顶进工作中，长管由于本身长度较长，那么一次顶进到施工位置所需要的总顶进管个数就不需要很多，减小了顶进工作的次数，但是由于长管横向距离长，不利于在地下实现灵活的转向控制，一旦顶进方向出现偏差，想要调整回正确方向十分麻烦;而使用短管可以做到方便的控制方向，但是会增加顶进工作的次数，并且短管在地下顶进的过程中很难保持直线顶进，多次顶进工作会造成土体损坏，管道总体弯曲等不良现象。
        2顶管施工的前期准备
        对于顶管施工的施工平面布置管理：对施工设备（起垂设备、压力设备等）、控制室、顶进管摆放、弃土堆放等的布置。
        工作井内的设备安装与布置：发射架、顶管设备、主推千斤顶、反力架等。在工作井一侧搭设工作扶梯以供工作人员进出。
　　    安全控制措施：对顶管机进出口处进行加固，保证在顶管工作过程中不会发生顶管机进出口堵塞，在进出口处土体进行高压喷桩加固，防止坍塌。同时在进出口设置止水坑防止顶进过程中泥浆流失。
        3顶管井设计
        顶管井主要分为工作井与接收井两种。根据顶管井的工作性质，一般其结构选用钢筋混凝土结构。
        一般情况下，工作井有单孔井和单排孔井两种。单孔井形状主要为正方形、圆形、矩形等;单排孔井主要为矩形。在具体施工中，由于在结构上圆形结构性能优于矩形与正方形，选择正方形或矩形结构工作井时要在井内做好支撑加固设计，改善井体的结构抗压能力，以确保工作井的安全性。
        4管口防水
        在顶管工作中，为了使顶进管可以自由进出工作井内出入口，应该将预留洞口的直径处理成比顶进管稍大一些的，在顶进工作完成后，将洞口与顶进管之间的空隙进行密封，防止进水或渗水。当沉箱制造时，也可以使用在沉箱口止水的方法。这种方法是在入口处埋设钢制法兰，在用螺栓焊接表面之后，安装橡胶法兰，最后使用钢板进行压实。如果在工作井中没有发现地下水和沉积物，可以使用橡胶法兰和压力板回收。进出孔的操作是整个顶管操作的关键步骤，因为掘进机穿越墙壁后的方向是否准确的，决定着了后期控制管道的方向和井道中管道接头的组装。
        5管道顶进
        放置第一个顶管时，应仔细检查管道的轴线和高度，只有在顶管准确无误后才能启动管道顶升。控制点应设置在不易受干扰，视线清晰，易于检查的地方，并加以保护。在施工开始之前，应该进行当前的管道调查，检查管道的位置和高程，并且在使用之前应该关闭现场使用的水平点。
        6穿墙止水
        为了避免地下水和土壤大量涌入工作井，应事先将压实的黄泥填埋在穿墙管中，当穿墙管拉开并拉紧时，应立即顶起工具管。这时，管道穿过墙壁挤压粘土以阻塞壁管和工具管之间的环形缝隙，从而起到暂时的止水效果。当工具管的尾部靠近壁管并且泥环尚未进入孔时，停止顶起，绕盘根，表轧兰，然后借助于管道的顶推力，驱动扎兰将盘根压入穿过壁的管道的环形缝隙中。在此建议保持一定的压缩量，以便在磨损后再次压下止水。
        【结束语】在市政工程建设项目中，给排水管道属于基础设施建设要点，其发展完善对促进城市合理有序的生活和发展具有重要意义。因为顶管施工技术发展有着独到的使用优势，不仅能够最大程度的保证施工质量，还能优化管道结构，保障其运行的安全稳定性，符合城市对给排水工程的各项发展要求指标，值得推广运用。
【参考文献】
[1] 辛雅婷.顶管技术在市政排水管道施工中的主要技术应用[J].建材与装饰，2018（25）：40～41.
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