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市政给排水施工中顶管技术的应用分析刘毛开

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

[导读] 摘要：顶管技术是一种新兴的施工技术手段，在保障节省施工成本的前提下，提高工程的施工质量以及施工效率，并且可以有效保障施工区域的环境避免遭到较大的破坏等问题。

        中国水电建设集团十五工程局有限公司陕西西安 710000
        摘要：顶管技术是一种新兴的施工技术手段，在保障节省施工成本的前提下，提高工程的施工质量以及施工效率，并且可以有效保障施工区域的环境避免遭到较大的破坏等问题。为了保障整个市政给排水工程建设的进一步发展。通过顶管施工技术开展管网施工，无需破坏和拆建构筑物和道路，既可以保护城市环境，还可以使施工成本降低。市政工程建设中，给排水工程开始广泛应用顶管施工技术，并且推广到过街隧道、地下管道施工中，充分发挥出顶管施工技术的作用，同时也不会干扰周边构筑物和建筑物。基于经济性、社会效益角度分析，顶管施工技术的优势显著，因此值得推广到市政给排水施工中。
        关键词：市政工程；给排水施工；顶管技术；应用分析
        引言
        在城市建设与发展的过程中，要想充分发挥顶管技术在市政给排水施工的应用价值，施工人员就要高度重视与优化顶管施工技术的各个细节，并且要合理选择施工工艺，科学设计顶管井，进一步优化与完善顶管技术的施工流程，以此来确保市政给排水施工的顺利进行，从根本上保障给排水工程的整体施工质量，进而全面推动我国城市更好更快的发展。
        1 顶管技术的工作原理
        顶管技术指的是在施工的过程中不需要对施工区域进行地面挖掘的一种施工的方法，该种技术施工方式是由传统的盾构施工方法所继承和发展起来的。正是由于这一特点，因此，在具体的工程进行过程中，该工程技术可以完美地突破整个的公路、铁路以及山川等地质结构较为复杂的地区。对于整个顶管技术在进行施工的过程中，主要的方法是通过各种有效的推动力（例如，主顶油缸以及管道间以及中继间），来实现将工具管或是挖掘机从工作区域内的工作井中进行挖掘，当相关土层被挖掘后，及时将其通过推动力推送至整个的接收井内，并将其进行吊起。此后，将工具管以及挖掘机的管道及时地进行铺设工作，并且应当严格保障铺设的区域就在进行挖掘的两个井的区域的中间部位，从而进一步保障地下管道的铺设能够达到合理的预设效果，从而实现非开挖工作的高效进行。
        2 市政给排水施工中顶管技术的应用优势
        在市政给排水管道施工中，运用顶管技术可以保障施工区域以及附近区域可以收到较小的环境影响以及污染、破坏等问题，并且能够实现整个挖掘工作的深层挖掘，实现整个地下作业工作的更好进行，最重要的是，整个顶管技术还具有噪音污染较小等问题，保障较小的工作施工区域也能取得较高的施工质量。
        3 市政给排水施工中顶管技术的应用
        3.1施工测量。
        按照管线铺设方向，准备施工放线各项工作，并在施工场地通过全站仪将管道铺设的中线控制桩准确放出，并进行顶坑位置控制，桩点应与顶管道中心点相符。若存有障碍物，可依照现场实际情况适当调整操作井位置。放好控制桩之后，需要利用混凝土做好保护工作，待开挖工作坑之后，应向坑内引入中线和中心点，为后期实时检查、复查等提供便利。
        3.2管道顶进环节。
        工作坑的位置确定与开挖工作是实施顶管施工技术的关键环节之一。这就需要施工人员根据设计图纸中所标准的管线位置，结合实际坡度来开展坑底基础的修筑工作，并一定要按照管道坡度、管径大小以及具体的顶进方向来合理安装导轨。同时，施工人员在开展管道顶进施工前期，要预先在顶进管前端开挖出一条坑道，其深度要控制在30~50cm；在后续顶进施工中，施工人员也要全面贯彻与落实“先挖后顶、随挖随顶”等基础原则。一旦发现顶管前方发生了土方坍塌或者是出现了活油泵压力突增的情况，就要马上停止作业，待问题得到有效解决后再继续作业。另外，为有效保证顶管机在进出洞环节中的安全性，就要合理安装止水装置，并对土体实施高压旋喷桩加固处理，之后再使用顶进设备把预制的圆形构造物或者是箱体顶入路基，形成一个立体交叉式的涵洞或通道，以便顶进施工的顺利进行。
        3.3注浆环节。

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        在注浆过程中，施工人员要密切观察，并随时调整注浆的压力，并且一定要确保注浆压力略大于处于静止状态中的土方压力。与此同时，要想进一步保证出浆压力的稳定性，就要合理设置与应用中继压浆泵，将单向逆止阀安装到泥浆的出口位置处，以此来有效防止泥浆回流的情况发生。除此之外，施工人员也要依据顶管前进期间的地质情况来对注浆压力与泥浆用量随时适当调整。其中，需要注意的是，在顶管拐角处，要加大外侧的注入量，以此来保证泥浆全面注入。在此期间需要注意的是，压浆施工这一环节最好与管道顶进施工同时进行，并且要与理论经验值进行对比，一旦发现触变泥浆的实际使用量存在较大的偏差，施工人员就要根据具体的施工现状来制定有针对性的补浆方案，以此来进一步提升市政给排水施工的实际质量。
        3.4顶管出洞。
        在顶管施工工艺中，顶管出洞属于重要施工工序，事故发生率较高。顶管出洞是顶管机、第一节管从工作井破出，封门之后进入土体内的过程。顶管出洞时，为了避免管线倾斜，必须对工具管进行调零处理。此外，采取有效措施，弥补下跌问题。例如，工具管出洞前，应当设置初始角，在工具管下加设支撑。
        4 市政给排水施工中顶管施工的质量控制
        4.1施工前准备。
        在顶管施工前，施工人员要实地勘察施工现场，认真查阅施工资料，以便全面掌握工程施工区域的地下勘探信息、地下水位以及周边地上与地下的建筑物等详细情况，进而制定出更为科学，且可行性较高的顶管施工方案。与此同时，施工人员也要依据现场施工的实际情况，确定合理的顶进方式，选择恰当的顶进工具，并提前备好各项顶进设备，如顶管机、注水系统、起重设备与千斤顶等，搭建材料堆棚，挖掘弃土坑。
        4.2管道质量选择。
        市政给排水设施，最常应用管道材质为钢管、复合管、钢筋混凝土管。在设计施工期间，必须按照工程实际情况，合理选择管道材质、连接强度、接口类型。我国给排水管道类型多为钢筋混凝土管，多是由于管道顶进施工，千斤顶会产生较大推力，要求管道材质的承压能力较强。管道内多为生活废水、生活用水，可能会腐蚀管道。钢筋混凝土管片具备良好的抗腐蚀性能，即使长期运行，也不会出现水渗漏。在选择管道时，需要关注顶管长度。给排水管线路不同，则地段管道长度也不同。针对线路弯曲弧度大，线路较短地段，必须控制顶管长度。线路弯曲弧度小，线路长度长，地段缓和时，则适当延长顶管长度。
        4.3严格遵循设计要求。
        在施工建设期间，为了确保管道基础稳定性与强度，必须严格遵循设计要求。如果地基水文条件不佳时，则必须做好换土改良处理，以此加强基槽底部承载力。当槽底土壤受到干扰，水污染浸泡时，应当将软弱土层挖掘之后，使用稳定性较高的材料回填。地下水位以下开挖土方时，应当采取有效措施，全面做好坑槽底部降水排水处理，开挖干槽。可以在槽坑底部预留20cm厚度土层，在后续施工建设中，应当随挖随封闭。
        5 结束语
        综上所述，顶管技术是一种在工程建设中新兴的建筑技术，并且在现有的工程建筑施工的过程中由于工程成本较低、施工效率较高以及对环境较为保护等特点，得到了广泛的应用。对于我国市政给排水管道施工工程项目而言，在具体的施工过程中，使用顶管技术是社会发展的必然。
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        [3]曲伟鹏.顶管施工技术在市政给排水施工中的应用探究[J].工程建设与设计，2020（6）：179-180.
        [4]唐文涛.顶管技术在市政给排水施工中的有效应用[J].建材与装饰，2019（1）：22-23.