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谈顶管技术在市政给排水管道施工中的应用于杰

发表时间：2021/6/29 来源：《基层建设》2021年第6期作者：于杰

[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。

        青岛泰盈建设项目管理有限公司山东省青岛市即墨区 266200
        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，需要将顶管技术在市政给排水建筑施工中的应用进行适当分析。基于此，本文对顶管技术进行适当的分析，从而对我国的市政给排水管道施工的建设工程进行合理运用，促进我国社会的发展。
        关键词：顶管技术；市政给排水；管道施工；具体应用
        1、顶管技术相关分析
        1.1、顶管施工技术原理
        1896年在国外的某次铁路铺设当中首次采用了顶管技术，其发挥出的应用价值得到了人们的认可，全面推进了顶管技术的进一步发展。随着时代的发展和科学技术的不断进步，顶管技术应用越来越多，促使顶管技术愈加成熟。目前，顶管技术在我国市政管网铺设当中得到了广泛应用，是一项非开挖掘进式管道铺设工艺。其技术原理为利用主顶油缸和管道之间的中继间等推力，便能在工作井下放工具管、掘进机等设备，并从土层穿过，直至进入接收井。通过这种施工方法，无需开挖路面，便可穿越构造物，实现开挖敷设目的。相比开挖埋管工艺，顶管施工具有以下明显优势：①对周围环境干扰小，几乎无影响。②施工占用土地少，减少资源浪费。③不会产生较大噪音、污染小等。
        1.2、顶管施工工艺流程
        在施工前要做好各项准备工作，展开地下管线勘察工程测量，工作井和接收井开始施工，施工完成后开始设备安装和调试设备，顶管初次下放，开始管节和接管，进行顶进施工并测量，顶管开始接收。顶管管壁上泥浆置换，全段测量。其中设备安装包括，千斤顶和后座导轨安装，顶管机吊装，泥水循环和触变泥浆系统、测量系统、液压和通风系统的安装。顶管机装机是顶管施工工艺的中重要的一环，对顶管机的安装也是在施工过程中较为重要。分两种方式安装，运用后靠定位安装方式时，首先使前盾下井，前后盾相连，最后进行顶铁和管节安装。采取顶推油缸架安装的过程中，十个刀盘组装，盾尾部下井，螺旋机、后配套和管路安装。
        1.3、顶管技术的优势分析
        对于顶管技术在市政给排水管道施工中融合运用而言，在具体的工程进行中，所包含的优势主要有以下几方面的内容：一是可以保障工程施工不受各类天气的影响，在各类恶劣天气的影响下，工程依旧能够正常地进行施工。这一特点的存在可以保障整个施工的工期不会在各类恶劣天气的影响下出现无限期延长等问题，保障了施工周期得以缩小的明显特点。二是对施工区域附近的植物以及建筑设施都要实现较好的保护的作用。由于顶管技术在市政给排水管道施工中的使用具有明显的施工区域，较小的范围内也能正常施工以及可以进行点伏施工的特点，因此在进行施工的过程中，就可以保障施工区域内以及附近的环境、植物以及建筑设施等都能得到较好的保护工作。三是在缩短施工周期的前提下，明显提高施工质量以及整个市政给排水管道施工工程中的施工效率，最终保障整个施工环节具有较高的经济性能和安全可靠性。
        2、顶管技术在市政给排水管道施工中的具体应用
        2.1、前期的准备
        在市政给排水施工前，顶管技术的应用需要做好充分的准备。在平面布置方面，要对自动控制系统、起重设备、顶进设备、材料堆放等方面进行准备，要在面积有限的施工现场合理划分各个设备安装运行区域、工作井区域、材料堆放区域以及人员设备的活动路线，确保施工开始之后现场能够做到有条不紊、井然有序。从顶管施工本身的角度来讲，顶管施工中会对土体产生较大的荷载，在顶管机械后靠位置以及进出洞口位置，为了避免受力严重失衡而出现较大的位移、坍塌问题，为了满足顶管机械的正常作业要求，需要对这些位置的土体进行加固。是采用的高压旋喷桩加固的方式，可以有效提升后靠土体、进出洞口附近土体的稳定性，为施工质量的把控奠定可靠基础。

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        2.2、施工方法
        2.2.1、千斤顶及顶铁安装
        在掘进顶管施工中，千斤顶是主要设备之一，在工作坑内，可按照并列式进行千斤顶布设，在同一轴线上布设顶力合力作用点和管壁反作用力作用点，避免出现偏差，影响整体顶进施工质量。此外，在顶铁安装时，同样要保证安装正确，没有扭曲等情况。顶进施工当中，严禁工作人员站在顶铁上面或侧面位置，避免出现扭曲等情况，影响其质量。
        2.2.2、顶进施工
        按照“先挖后顶，随挖随顶”的施工规定，连续进行顶进施工。前期施工当中，应尽可能放慢速度，保证所有接触部位充分结合，再根据正常速度进行顶进施工。待完成工作坑内各项设备安装作业时，做好各部件检查工作，保证设备始终处于良好的运行状态，随后便可进行试顶施工：向导轨处下放工具头，准确就位，安装顶铁，做好各系统连接工作，并对其情况进行检查，待检查无误之后，将工具头顶进，随后进行混凝土管节安装，并对其标高进行测定，检测合格的情况下进行顶进施工。
        2.2.3、管道纠偏
        相比开槽施工法，顶管施工更为复杂，因此，施工不当，很容易出现偏差，进而影响施工质量。基于此，必须准确确定管道各个部位的标高情况，在整个顶进施工中及时校正偏差，保证管道顺直。1）一旦超过允许范围，偏差在10mm左右，就必须马上进行校正。校正不宜一次完成，要循序渐进，当形成偏差后，要缓慢校正，保证管道复位准确，不宜过多强硬纠偏。或者采取超挖纠偏法，是指适当超挖偏向反侧这个方向，或者留坎，从而产生一定阻力，通过顶力施加之后，便可保证偏差复位。2）若偏差在20mm以上，则应采取千斤顶纠偏法，即在管端偏向反侧内管壁顶着小型千斤顶，另一端则斜撑于垫板管前土壁上，待支顶稳固之后，应进行顶力施工，特殊情况下，还可与超挖纠偏法配合使用，一边顶，一边支，直到完成纠偏工作。
        2.2.4、接口的处理
        完成顶管施工之后，针对两管间的缝隙，可通过膨胀水泥砂浆材料进行抹平、压实。膨胀水泥砂浆主要材料为硅酸盐膨胀水泥、中砂、水，配合比为1∶1∶0．3。在拌和之后，要及时使用，一般情况下应在30min内使用完。填抹施工前，先湿润接口，随后逐层填入，待抹平、压实之后，还需要做好养护工作。
        2.2.5、注浆减阻措施
        在顶进施工中，管道会受到各种因素的制约，进而加大阻力，不利于管道顺利顶进施工。为了解决这一难题，必须采取切实可行的措施进行减阻。按照施工现场具体情况，结合地质条件等因素，最终决定通过注浆减阻工艺进行处治。一般来讲，往往会有大量缝隙存在于管壁和土壁之间，此时，便可利用注浆工艺形成泥浆护套，从而产生摩擦力，达到有效减阻的目的。
        2.2.6、闭水试验
        为保证施工质量，在完成上述工序之后，需对管道进行闭水试验。严格遵循相关试验规程和要求，保证试验达标的情况下，才能确保管道顶进施工质量合格。若不满足规定要求，则需要进行详细检查，查找原因，及时处理，并再次进行检查，直至检测满足规定要求。
        结束语
        由于顶管技术在市政给排水管道施工中具有重要的应用，这就需要相关工作人员在了解顶管技术的前提下，明确顶管技术中的具体应用以及技术要点，并且明确在实际的工程环节中可能出现的问题，及时地制定各类有效的解决措施，最终实现我国市政给排水管道工程的高质量和高效率的建设。
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        [4]王海燕.顶管技术在市政给排水管道施工中的具体应用[J].民营科技，2018（05）：114.