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市政给排水施工中的长距离顶管施工技术分析构建黎小东

发表时间：2021/6/18 来源：《基层建设》2021年第6期作者：黎小东

[导读] 摘要：伴随着城市化进程的加快，市政给排水作为一项民生工程对城市建设、人们生活有着直接影响。

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        摘要：伴随着城市化进程的加快，市政给排水作为一项民生工程对城市建设、人们生活有着直接影响。市政给排水施工包含排水、循环水、供水多环节，各环节相互连接、相互影响，关乎着给排水能否顺利运行。现如今，市政给排水施工时常见技术应用较为广泛，即长距离顶管施工技术，应用于市政给排水施工中能够满足给排水基础需求。对此，笔者结合实践研究，就市政给排水施工中的长距离顶管施工技术进行简要分析。
        关键词：市政给排水；施工；长距离顶管
        1、长距离顶管的构造
        长距离顶管技术是将钢筒在内部和外部焊接上相应的钢筋笼后，通过用混凝土混合浇筑形成一个管体，期间钢筒的设计要保证拥有钢制的承插口，这样有利于更好的浇筑。同时还要再利用承插式的软性接口将管道逐一进行连接，并用双橡胶圈将其密封，达到防治渗透漏水的效果。钢筋骨架网和钢管是管体的重要组成部分，他们各自的作用由以下所示：
        1.1管体部分。在缸筒内外都浇筑混凝土后会形成顶管管道。利用这种浇筑工艺筑成的管道能很好的预防钢筒或钢筋笼出现腐蚀的情况，增加了管道的使用安全系数，延长了它的使用寿命。
        1.2钢筋骨架网。钢筋骨架网是在钢筒的内侧和外侧需要分别焊接的一个机构部位，外侧的钢筋骨架网是为了增大混凝土与钢筒结合后的承受力度，保证能承受住外界荷载和内部的水压，避免管体的破裂，一般采用双层钢筋骨架网。为了加强混凝土与钢筒的稳固连接在钢筒的内侧设有钢筋骨架网，这种设计为有效地预防混凝土掉落的情况，一般采用单层钢筋骨架网。
        1.3 钢筒。在长距离施工进程中，钢筒的使用方式很重要，钢筒一般是使用厚度为1.5mm 左右的冷轧钢材料制成。钢筒两端设置钢制插口环和承口环，一次来作为钢筒的连接结构，同时用双胶圈为垫层的方式将承口环与插口环连接在一起，达到设计要求的管道密封性。利用双胶圈作为垫层也能防止水体的腐蚀，有效地预防管道的内部渗透性。
        1.4 中继间。在长距离顶管施工当中，还有一个非常重要的设置，那就是中继间，通过中继间的应用，可以有效降低摩擦阻力，主要通过把管道合理分段，然后向前推进，实现主千斤顶的顶力分散目的，在这个顶力分散过程中，各个分顶力的总和就是总顶力，且通过应用中继间，各段管道里面的顶力会调整到标准范围之内。中继间设置情况差异性，会导致顶管质量高低不同，也会影响顶进速度的快慢。
        2、市政给排水施工中的长距离顶管施工技术
        2.1 非开挖顶管施工技术
        非开挖顶管施工技术主要是通过建设项目的地表进行开挖，在市政给排水工程施工中主要是利用灰浆喷射衬层法进行地表开挖，而不是施工过程中不用开挖的意思。给排水工程是基础设施的最基础工程，其中给排水工程需要进行管道铺设、管道线路安装、道路开挖等一系列的系统工程。如果直接对地下空间进行开挖可能会对给排水工程的稳定性造成较大的影响还有可能会对开挖地点周边的建筑、设施带来影响。为了更妥善地实施工程，可以采取非开挖顶管施工技术。利用非开挖顶管施工技术不仅可以在最大程度上节约施工的总体成本，还可以在施工工程过程中及时应对问题，对于整个施工来说非开挖顶管施工技术能够在安全和质量方面提供保障。
        2.2 顶管施工顶力设计的计算方法
        对于顶管施工顶力设计的计算方法来说，主要影响中继间设计、工作坑后背设计、管道强度等。通常情况下顶力与管道直径呈正比例关系，在顶进管道的施工中会受到很多因素的影响，而顶力也会随着阻力的增加而增加，造成管道偏差增加，影响了长距离顶管施工的准确度。由于管道长度会增加施工压力，会造成管道出现位移，因此顶部油缸的推力必须控制好，但是在实际施工中，需要综合考虑各种因素的影响，必须增加推动力才能确保管道施工的高效安全。如果是后支座的施工，则要控制压力处于合理的范围内，尽量减少其他因素对施工的影响，确保工程能够在规定的工期内完成。除了上述几点，还要注意使用质量较好的施工材料，一般情况下管道施工会使用钢管。

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        2.3 顶管施工工序
        2.3.1 进出洞技术
        进出洞施工处理是整个顶管技术施工中的关键步骤，能够对施工结果产生直接影响。因此，在实际施工过程中，务必对进出洞施工处理进行准确的认识定位，对待时也需要具有严谨的态度。在穿墙之后，掘进机的方向需要能够实现对管道方向精确的控制。为了达到进行精确控制的效果，需要在穿墙工作中避免工作井中大量涌入井外泥水、确保管道与轴线的方向一致。任何操作都必须保证在误差允许范围之内进行，一旦稍有差错，便会造成不利后果。
        2.3.2 泥浆制备与注浆工艺
        首先，在配置泥浆时，应利用优质湿润土，经过反复试验配比选择最合适的配比，这样可以为后续施工提供较高的支承能力及摩擦效果。其次，用严格控制好注浆压力，注浆减阻的作用在于可以减少地面沉降及顶进阻力。施工过程中需要注意对顶管机头部及尾部进行压浆，还要在中间及特殊位置补浆。顶管贯通以后，应及时利用触变泥浆压住孔，这样可以大大减少管道后期的沉降。
        2.4 水平螺旋钻井技术法
        在现阶段的市政给排水施工中，水平螺旋钻进法也被广泛的应用。在日常操作中，是采用螺旋钻将钢管推至工作井中，营造出一个良好的管内工作环境，在这个工作环境中，可以减少工作中对外界地表之上的影响，同时采用这种方法进行施工也可以减轻由于施工对土质土层的破坏和影响，防止由于施工造成的对人们生活以及环境的不便。这种技术的成熟不仅仅体现在技术本身，同时也需要在人文关怀中进行考虑，可以防止由于施工影响人们的日常生活。
        3、提升给排水施工中长距离顶管施工技术的方式
        市政给排水施工设计对该地区的给排水的供应都有着重要的影响，在长距离顶管施工的设计中应该注意影响顶管施工技术的相关因素，根据这些影响因素全方面得对施工过程中可能出现的问题和状况进行考虑。在利用管道施工的过程中需要考虑到管道的相关数据是否合理，在管道的直径中应该采用合理的尺寸，这样才能不影响整体施工的进度和方便性。同时管道的长度也会对整体市政给排水施工中长距离顶管施工技术产生一定的影响。管道的长度决定了整体管道所处的压力大小，产生的压力会对管道的位置产生一定的影响，管道位置的变动会进一步影响到整个施工工作的进行。同时整体顶管施工技术主要是靠推力进行的，推力决定了整体施工过程中的安全性，推力越大，整个管道在施工过程中就越安全，这种安全不仅仅体现在施工人员的人身安全上，也体现在整体给排水系统的稳定性上。市政给排水的合理有效进行才能让用户维持一个有序的生活，给排水系统出现问题不仅仅会影响到水的利用，同时也会影响到水的循环和处理，造成难以预计的后果。
        4、总结
        综上所述，长距离顶管施工技术是一种施工成本低、施工难度低以及无污染和高效率的施工方法。特别是其所具备的不开挖地表并且不破坏地形的优良特性是深受施工人员喜欢的，因此长距离顶管施工技术在市政给排水管道施工过程中得到广泛的应用，同时也在很大程度上促进了我国城市经济的发展。
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