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市政给排水施工中顶管技术的应用与分析刘友亮

发表时间：2021/7/1 来源：《建筑科技》2021年6月下作者：刘友亮

[导读] 市政管网建设中涉及的管道很多，如热力管道、排水管道、电力管道等，地下管网错综复杂。给排水是城市用水供给和排水系统，确保市政给排水施工安全，保障施工质量，对城市建设发展意义重大。作为一种常用的施工形式，顶管法凭借自身优异的性能在市政管网建设中取得了良好的应用效果。

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摘要：市政管网建设中涉及的管道很多，如热力管道、排水管道、电力管道等，地下管网错综复杂。给排水是城市用水供给和排水系统，确保市政给排水施工安全，保障施工质量，对城市建设发展意义重大。作为一种常用的施工形式，顶管法凭借自身优异的性能在市政管网建设中取得了良好的应用效果。鉴于此，文章对市政给排水施工中顶管技术要点进行了研究，以供参考。
关键词：市政给排水；顶管技术；应用措施
        1顶管技术概述
        1.1适用范围
        顶管施工技术，针对城市中心地区、繁华地区、无法迁移地区，开挖设置循环针带，若开槽埋管无法进行开挖，也不能架设在空中，此时可以应用管道开展顶管时。该技术能穿越公路、铁路、桥梁、高山、河流、海峡和地面任何建筑物。采用该技术施工，能节约大笔征地拆迁费用、减少对环境污染和道路的堵塞，具有显著的经济效益和社会效益。
        1.2技术原理
        在市政管网中的应用城市快速发展期间，相应加快了基础设施建设速度，且地下管网布设复杂，管网维修与施工中，存在较多反复开挖问题，不仅会破坏城市道路，还会导致周边构筑物重复拆建，浪费严重。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。
        1.3顶管施工技术优势
        通过顶管施工技术开展施工建设时，高效性与环保性优势显著，且经济性高。顶管施工技术无需开挖地面，施工建设行为也不会影响城市交通，无需拆迁地面构筑物和建筑物，也不会破坏地表植物和周边环境。在施工建设期间，气候与环境影响较小，建筑垃圾产生量少，安全性与高效性明显，能够降低工程造价，且社会效益与经济效益较高。
        2顶管技术在市政给排水施工中的应用探讨
        2.1施工前的准备工作
        （1）材料选择。材料选择主要为顶进管选择，按照长期施工经验可知，顶进管一般应用钢筋混凝土，为了避免土地介质腐蚀管道，当无要求时，也可选用钢管。顶管施工技术对于钢筋混凝土管的要求较高，在配筋、应力、规格等方面，要求与指标限定多，特别是钢筋混凝土管技术。选择顶进管之后，必须合理选择顶进管直径与长度。在选择顶进管时，要按照实际工程建设情况，通过工程性质与需求，决定顶进管内径，按照顶进管承载压力，确定顶进管外径、钢筋混凝土配筋、管壁厚度，准确计算外径。钢筋混凝土管长度选择，对施工可控性、经济性影响较大。在施工建设期间，若为直线推顶情况，则可以应用长管，以此减少装管次数，全面提升工作效率。然而，管道持续延长，若偏离预设线路，则线路调整难度较大。建设顶压坑时，会逐渐增加长度，此时挖坑、回填、支护、修复成本也较高。若直线推顶使用短管不合适，则短管极易进入土层内，致使管道弯曲，还会对顶进操作可控性造成影响。一般情况下，施工管道长度，必须满足管内外径衡量，具备不同的标准。在开展顶管施工时，应当确保管内径大于0.6m。因受到施工距离影响，必须确保顶管长度适宜，合理选择短顶管；当施工距离较长时，合理选择长顶管，以免顶管长度不足，所致施工步骤繁琐问题。顶进管道长度，能够对顶管长度进行预估，和顶管直径比值，能够明确顶管长度。（2）现场平面布设。在现场平面布设时，涉及到自动控制室、材料工具室、起重设备、注水系统、拌浆等。注重施工平台布置，便于人员操作，将反力架、升顶、发射架、扶梯安装在井内。（3）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。

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        2.2管道顶进
        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。
        2.3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，边顶边支，直到完成纠偏工作。
        2.4接口处理
        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。
        2.5注浆环节
        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。
        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。
        结语
        综上所述，通过对顶管技术应用方面的思考，有利于提高市政给排水施工效率，丰富施工技术手段，为现代城市建设及发展中带来更多的促进作用，避免影响给排水系统的运行质量。因此，未来在提升市政给排水施工水平、优化其施工方式的过程中，应加深对顶管技术应用的重视程度，将切实有效的施工计划实施到位，使给排水施工效果更明显，充分发挥顶管技术的应用优势，为市政建设事业的更好发展奠定坚实的基础。
参考文献
[1]李文彦.顶管施工技术在市政给排水施工中的应用探究[J].建材与装饰，2020（20）：14，17.
[2]李秀丽.长距离顶管施工技术在市政给排水施工中的应用[J].居业，2020（4）：105-106.