齐齐哈尔水务集团有限公司 黑龙江省齐齐哈尔市 161000
摘要：近年来，随着我国城市建设的快速发展，给水、排水、燃气、雨水、污水等保障城市正常运转的市政管线工程建设也随之快速推进。市政管道往往敷设于城市道路下方，传统的沟槽明挖法不仅造成城市道路“拉链路”，而且对交通安全和居民生活带来较大的不利影响。同时，市政管道在城市建设中往往还会遇到穿越铁路、市政道路、河流、地上建筑物、地下构筑物等不允许采用明挖法开挖的地段。顶管法作为一种良好的、可避免大挖大填的暗挖施工工法，不仅可以很好地解决上述市政管道建设技术难题，而且可以减少对环境的污染和道路的堵塞，具有显著的经济社会效益。
关键词：市政工程；定向钻进；拖拉管
引言
市政给水工程建设的环境较为复杂，既有建（构）筑物、地层等均会对正常施工造成影响，传统的开挖方法易破坏现场环境，阻碍城市交通。通过定向钻进技术和拖拉管施工技术的应用可减少开挖量，避免地面交通中断的现象，且以先进的技术为驱动，高效完成给水工程的建设工作，实现与城市发展的有机协调，可作为市政管网工程的技术参考。
1水平定向钻拉管施工技术的应用优势
1.1效率高
若为开挖埋管的传统方式，其对机械设备、人力资源的需求量均较大，同时施工期间的不可预见因素较多，难以有效保证沟槽尺寸的精准性，加大超挖的发生概率。通过非开挖拉管技术的应用，可充分发挥出机械化施工模式的应用优势，在短时间内高效完成相关工作，达到集约化建设的目标。
1.2拥有较高的适应能力
由于该技术在施工过程中，不需要将路面进行大面积的开挖，即可实现管道的安装和调试，因此可以适用于多种不同的市政工程环境。减少了不必要的开挖环节，因此使工程的成本以及投入人力财力等多方面因素均得到有效的控制，不仅能够有效提升工程的施工进度，同时对城市交通的正常运行不会产生较大的影响和波动。除此以外，非开挖顶管施工也不会破坏城市已有的道路路基，对于旧城区的管道维护和保养等多种工作的开展具有较好的支撑。
1.3破坏范围小
开挖埋管所造成的不良影响范围较大，需破坏现状路面和土层，后续修复工作难度大、质量差。而在应用非开挖拉管技术后，仅需在管道铺设路线的起止点分别开挖工作坑即可，沿线的路面可维持完整状态，工作量减少且无明显的土方堆积问题。
2施工技术要点
2.1准备工作
在进行顶管工程的具体施工之前，参与施工的相关工作人员应当进行对设计图纸的全面有效地学习，并且需要对顶管施工区域的土质方面还有水文方面的具体情况展开进一步的深化了解，从而明确施工区域的地上还有地下构筑物的结构、高度以及其相应的物理方面还有化学方面的性能等因素，并在此基础上进行施工方案的科学合理的制定。在进行施工方案的制定过程中，应当制定相对科学合理的具有针对性以及可实施性相对较强的安全施工措施。除此之外，还应当制定相对较为完善的安全生产制度体系，并且进行安全责任的有效划分，从而明确安全责任，进而保障在安全的前提下推动施工相关工作的有序开展。在具体施工之前还应当根据施工过程中所采用的顶管的管径的大小以及相关的施工工艺制定科学合理的机械设备计划，并且在进行计划制定的过程中需要采用安全防护装置还有制动装置等方面达到相关规定的具体要求的机械还有设备，在准备采用新的设备时，应当应当进行安全操作规程的科学制定，还应当对其施工用电方案进行及时有效的调整。在具体施工之前应当组织所有参与施工的工作人员进行一次岗位教育，并且针对特种作业的相关人员在上岗之前应当严格执行持证上岗制度。
2.2导向钻进施工
导向孔轨迹为关键控制对象，通常包含三部分：（1）直线段，指的是管道穿越地层的实际长度；（2）入土侧造斜段，可将其视为过渡段，指的是钻杆进入铺管的深度；（3）出土侧造斜段，也为过渡段，分布在管路的末端，指的是钻杆露出地表的部分。结合现场作业条件，将入土角设为12°，出土角设为8°。造斜段的精确程度将直接对导向钻进的最终质量带来显著影响，因此遵循平缓、渐进的基本原则，保证轨迹具有平滑的特点。在完成工作坑的开挖作业后，步履式导航仪和非开挖铺管钻机协同作业，正式进入导向孔施工环节。
2.3泥浆系统
本工程采用泥水平衡掘进机施工，地面上和井内各放置一台泥浆泵。在工作前须制作浓度不低于1.1的清泥浆储放在泥浆池内，工作时清泥浆经进浆泵和进浆进入顶管机的泥水仓，与顶管机刀盘切削的土体搅拌成均匀的浓泥浆，由排泥泵通过排泥管道系统将泥浆输送到地面泥浆池。浓泥浆经沉淀、分离后，渣质用挖掘机装车外运至弃土场，清泥浆经送泥泵输送至顶管机头，循环利用。泥水除了对泥沙起悬浮和携带作用外，同时对开挖面起平衡稳定作用，防止开挖面坍塌。
2.4顶管工作井以及接收井施工
顶管工作在进行设计的过程中，通常情况下需要对其结构形式还有外部形状以及空间尺寸和洞口及刃角斤进行综合全面的考虑。本文主要是结合某城区DN2200大口径供水管道顶管工程实际情况，在此次工程施工过程中，主要是采用的泥水平衡式机械顶管的施工工艺。由于此次工程改造过程中覆土相对较深，因此工作井为直径12米内径的钢筋混凝土沉井，接收井为直径6米内径的钢筋混凝土沉井。在施工过程中其施工工序主要为：开挖基坑—制作模板—进行钢筋的绑扎安装—浇筑混凝土—养生拆模—下沉—封底—关于井周的处理，对于大口径的顶管来讲，由于其顶进力相对较大，顶管顶进都需要传递到工作坑后土体，然而在沉井下沉阶段难免会出现井外壁还有土体间存在一定程度的空隙的情况出现，若出现的空隙相对较大对于工作井顶井阶段的安全性与稳定性会产生一定程度的影响，因此沉井施工工作完成以后，在进行顶管施工前应当对工作井井周予以水泥净浆注浆处理，通过注浆使得井周的土体保持密实的状态，从而不仅能够使得井体的稳定性得到有效的保障，还能够使其土抗力得到有效地提升。
2.5导向孔轨迹的控制
导向孔轨迹不可存在过大的弯曲或弧度，否则不利于回扩孔作业的顺利开展，易对地层造成扰动性影响。并且，若存在“蛇形”钻孔轨迹也将加大回拖管期间的阻力，难以高效推进相关工作。原则上导向孔轨迹应具有平直的特点。
2.6顶进后背施工
顶进后背是设置在顶管千斤顶后，为千斤顶提供后部支撑和发力点的结构，后背刚度强度和稳定性直接影响顶管施工的顺利进行。后背的强度应满足顶管推进最大推力要求，且后背墙面要垂直于顶推方向，整个顶进过程中保证后背不发生明显形变。根据顶管施工现场实际情况进行后背结构的选择和施工，当工作井埋深较浅或周围土体松软时应人工构筑后背结构，当覆土较深时可采用天然土体夯实的方法构筑后背结构，在混凝土工作井内，可采用混凝土现浇的方式构筑后背结构。
结束语
大口径顶管在市政工程中的施工，能够一定程度上推动非开挖方面的施工工艺的发展，并且也一定程度上推动了诸多类型的地下管线工程项目的有开展。通过该种施工技术能够一定程度解决了由于施工对周边构建物以及环境的破坏还有对市民正常生活的影响等问题。大口径管道施工技术对于稳定土层以及环境方面的保护具有极为重要的影响。
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