郭希庆 宁创刚
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摘要：近年来，市政基础设施建设不断加快，市政给排水工程作为市政工程的重要部分，由于其在工程施工中需要进行管道的埋设，这就难免在管道铺设的路线范围内对建筑物和道路的破坏，不仅影响了城市的环境，而且还会给本来就拥挤的交通带来堵塞。顶管施工技术的出现有效的解决了这一问题，其只需要进行小范围的土方施工就可以完成整体管道的铺设。不会给周围建筑物及道路交通带来影响，在稳定土层和保护环境方面都具有不可比拟的优势。本文对顶管技术的在市政给排水施工中的应用特点进行了分析，并对顶管施工技术在市政给排水工程中的应用实例进行了阐述。
关键词：顶管技术;市政给排水;应用
随着城市化建设进程的加快，有效的带动了施工技术的快速发展，近几年顶管施工技术得到在建筑行业中广泛的应用，而且在发展过程中也日益成熟，由于其不需要大面积的对地面进行挖掘即可进行地下管道的铺设，不仅避免了由于施工所带给城市环境带来的污染，而且不会对周围建筑及道路带来破坏，确保了经济和社会效果的提升，所以在当前市政工程施工中，顶管施工技术受到广泛的青睐。
一、顶管技术在市政给排水施工中的应用特点
1、适用范围。顶管施工技术主要是对于施工位置处于城市中心地区及繁华地带以及对于一些无法迁移及进行开挖的循环针带，即不能进行开槽埋管也不是能在空中进行架线时，则会利用 80—600mm 管径的管道进行顶管施工。另外在城市进行污水管道施工时，如果管径在外 00mm 以上时，现场不能开挖明溝，同时现场内又没有其他建筑物基础，在这种情况下可以采用顶管法来进行施工。
2、顶管技术在市政管网中的应用。在城市快速发展过程中，各项基础设施建设不断加快，城市地下管网错综复杂，在管网施工和维修过程中存在着反复开挖的情况，不仅给城市道路带来了不同程度的破坏，同时也使周围构筑物存在着反复拆建的情况，存在着严重的浪费。利用顶管技术进行管网施工，不需要对道路及其他构筑物进行反复的破坏和拆建，不仅保护了城市的环境，而且降低了施工成本。
3、顶管施工技术的优势。利用顶管施工技术进行施工时，不仅具有高效和环保的优点，而且还具有较好的经济性。顶管施工技术由于不需要对地面进行开挖，这样在施工过程不会对城市的交通带来影响，同时不需要对地面建筑物和构筑物进行拆迁，也不会对地表植物和周围环境带来破坏，施工过程中不会受到气候和环境的影响，不会产生建筑垃圾，具有省时、高效和安全的特点，工程造价较低，具有非常好的社会效益和经济效益。
二、案例分析顶管技术在市政给排水工程中的应用
1、工程概况。某市污水改造工程二标段工程，总长约 2. 2km，路幅宽度 36m。道路下管线分别为 D300 一 D1200 污水管，路北侧埋设 1 根 D1200 污水管。该管段约 486m 长紧贴路侧有大量房屋，管道埋深约为 5.7～6.9m，路面下埋有雨水、电缆其它管线。管道底穿越 3-1 层粉质粘土层和 4—1 层粉土。根据土质等情况提出该段采用长距离顶管一次顶进补位的方案。
2、开槽埋管和顶管的比选。1）开槽埋管从地质情况分析。
D1200 钢筋混凝土管自重较大，管道位于 3-1 层或 4-1 层埋深在 5.0—6.Om，管基不易采用原状土基础，须采用锕性基础底板。考虑到地下水位较高，为保证基槽大开挖，既要考虑多种降水方式，又要考虑基槽正常围护，开槽施工时上部土层为粉质粘土层和粉土层，需要采取井点降水以防止地面发生沉降情况，这样增加了施工成本。重要的是，管道埋设在慢车道下，并且路侧紧贴大量连排 2-3 层砖混房，使基槽开挖难度更大，不仅需要对房屋进行加固围护，而且原路面下的管线需移位，工程造价增加，而且影响了周围的交通。2）从管道地基设计方面分析。进行地下管道施工时，需要在土方工程开挖时就要做好管道的基础施工，不仅要铺设碎石层，同时还要利用混凝土底板作为基础，这样可能有效的提高地基的承载力，但在整体施工中很难避免不会对地基带来较大的扰动，所以管道沉降量不好控制。而利用顶管施工技术，由于在施工过程中管与土同体积转换和土拱效应，这对于管道的沉降量就实现了很好的控制。另外在利用传统施工方法进行开挖埋管施工时，由于需要对道路进行大面积的开挖，不难会对道路交通带来很大的影响，破坏城市的整体环境，而且施工时间较长，需要大量的人力、物力和财力。而利用顶管施工技术，不需要对道路进行开挖，确保了施工场地的整洁和正常交通运输需要，而且施工工期较短，不需要大量的人力。从各方面的情况进行综合分析表明，在城区利用顶管施工具有较好的经济性和社会效益。
3、顶管施工要点分析。1）采用触变泥浆，向管道外壁压入一定量的减阻泥浆，在管道外围形成一个泥浆套，减小管节外壁和土层间的摩阻力，从而减小顶进时的顶力。利用泥浆套的支承作用，减少粉质粘土坍塌，形成的地层流失，以控制地面沉降。对顶管机头尾端的压浆要紧随管道顶进同步压浆，在中继间和中部管节处须跟踪补浆，泥浆的实际用量要比理论用量 4-5 倍。2）顶进中须严格按设计线路顶进，可利用削土刀盘上可伸缩的超提刀，结合千斤顶编组进行纠偏。经常对顶进轴线进行测量，检查顶进轴线是否和设计轴线相吻合。在正常情况下，每顶进 1 节混凝土管节测量 1 次，在出洞、纠偏、到达终点前，适当增加测量次数。施工时还要经常对测量控制点进行复测，以保证测量的精度。3）洞口止水，顶管工程中，为使管子能顺利从工作井内出洞，一般采取工作井预留洞口比管节外径略大些的方式，顶进时此间隙需采取有效措施进行封闭，我们采用的洞口止水方法是在沉井制作时，预先在洞口预埋一个 10mm 厚钢法兰，在钢法兰上焊接螺栓，安装 16mm 厚橡胶法兰，用 10mm 厚钢压板压紧，在我们完成的顶管中，未发现地下水和泥砂流入工作井内，同时橡胶法兰和压板可以回收，效果很好。4）进出洞是顶管施工中的一道重要工序，穿墙时，首先要防止井外的泥水大量涌人井内，严防塌方和流沙，本工程管道位于粉质粘土层较松散，在水位下呈流塑状，则必须在管子顶进方向距离工作井边一定范围，对整个土体进行改良或加固，采用了井点降水措施，以提高这部分土体的强度，防止掘进机出洞时塌方。其次要保持使管道不偏离轴线，顶进方向要准确。5）在建筑物密集处和路面上须作监测布置，观测地表变形和土体位移，有效避免房屋开裂和路面沉降。
4、顶管施工注意事项
（1）在对地基浇筑的过程中不可以出现长时间的停浇情况。需要采取连续性的浇筑，这样才可以保证施工质量不会存在问题，还有浇筑速度不可以过快 要采用合适的速度。
（2）挖土的时候需要查看地形和地质情况。挖开土层的时候要立即进行顶管，后面的工作也要随即完成，还要严格控制注浆情况，压力不合适或者注浆量达不到标准都会影响顶管工作。
（3）要严格控顶管施工速度 特别是顶进的速度，加强对施工的控制和管理。
（4）完成顶进时，需要注意是否有土层水土流失情况。
目前在市政工程中，不仅给排水施工中多采用顶管施工技术，在其他地下管道及过街隧道等工程施工中也普遍应用顶管施工技术，由于其给周围建筑物及构筑物不会带来多大的干扰，而且对周围环境影响和破坏很小，施工工期较短，无论从经济性还是社会效益方面，顶管施工技术都具有其他施工技术所无法比拟的优势，所以在当前建设施工中得到广泛的应用，具有非常好的市场前景。