陈中强 张鹏鸣
四川力程建设工程有限责任公司 四川 成都 611132
摘要：市政给排水施工中，为了满足城市交通流量需求和减小对地面建筑物及周边环境的影响，需要使用长距离顶管施工技术，采用非开挖的方式进行顶进施工，以提高施工效率和质量。由于整个施工过程均在地下区域进行，施工技术要求较高、难度较大，施工作业环境较恶劣，需要合理运用具体的施工技术，确保市政给排水工程顶管施工的顺利进行。
关键词：市政给排水；长距离顶管；施工技术；应用
1长距离顶管施工技术的概况及优点
1.1长距离顶管施工技术的概况
顶管施工技术的施工原理是通过工作井油缸生成动力推动顶管装置及管道在地下土层中顶进并安装至设计指定的位置。这种技术在建设的过程中需要按照一定的施工程序，从而保证整个工程的质量。这种技术在城市管道施工中可以尽量减少建筑过程对地面建筑造成的不良影响，从而有效的提升城市的服务水平。另外，为了保证长距离顶管施工技术的有效应用，需要在实际施工的过程中采取分段施工的方式进行，从而解决由于主油缸顶力不足而导致长距离顶管难以克服管壁周围土体所产生的摩擦力的问题，保证市政工程的顺利开展。
1.2长距离顶管施工技术的优势
排水设施属于城市的基础服务措施之一，对于改善城市居民的生活条件，促进我国的城市化建设具有重要的意义，在实际施工的过程中应用长距离顶管施工技术，可以在最大程度上减少城市施工对城市环境的影响，还可以同城市复杂的道路情况相适应。另外，如果施工进行的规模不大，在实际工程开展的过程中应用顶管施工技术可以不对路面交通产生影响，不会影响市民的日常生活。另外，应用该技术进行施工的工程中，会减轻施工进行的工程中的噪音，降低在施工的过程中出现安全事故的概率，加快市政给排水施工的进度，保证市政施工的顺利开展。最后就是作为一种新型技术，顶管施工技术应用的过程中使用的具有良好的生态性，可以推动我国的城市化建设的进程。
2长距离顶管施工技术的影响因素
2.1?施工材料性能质量
将顶管施工技术应用于市政给排水施工，其施工材料的质量会影响最终的施工质量。通常顶管施工材料主要是钢管材质，若钢管材料质量性能达不到工程建设标准，将无法充分发挥出施工技术的最佳应用效果。如今，市政给排水施工中对管体材料的应用缺乏材料监管制度，在顶管施工阶段，管体材料无统一的管理标准，进而使管体材料的应用水平参差不齐，材料质量的不一致性会导致施工后的成效满足不了实际的标准需求。
2.2?管道内部压力值变化
顶管管道内部存在一定的压力，压力会对管道结构产生一定的作用力，进而使管道出现位移状况。当管道出现位移，会严重破坏整体结构力的平衡效果，且管道内部压力也会随之发生相应的改变。因此，在顶管施工技术应用中，有必要对技术方法进行调整，以保证内压处于稳定状态，进而保证施工质量。如果管内压力过高，易出现管道破裂情况；如果管道内部的压力值较小，会使给排水运行动力不足。因此，在顶管具体施工过程中，要严格确保管道内部的压力值平衡。
2.3?管道偏移
中长距离顶管施工中，一般会铺设很长的管道，往往会因施工过程缺乏严谨性或受外界条件的影响而使管道整体结构出现一定的偏移，在无形中为管道对接带来了很大的麻烦，甚至导致管道破裂，后果十分严重。市政给排水施工常会有复杂的工作环境及工人误操作可能性，进而出现各种安全隐患或工程质量下降问题。以上原因导致各类安全事故层出不穷，使社会经济遭受了较大损失。
3长距离顶管技术在给排水施工中的应用
3.1施工准备
在进行市政给排水施工中长距离顶管施工前，首先需做好施工准备，对施工现场进行全面勘察，合理布置施工现场，收集完善的施工信息，配备施工机械设备，准备施工材料等。为了有效提升施工效率，同时保证施工质量，施工单位应制定施工技术方案以及施工管理机制，并将其落实到施工过程中。在实际施工中，需应用各类复杂的机械设备，因此施工现场可能比较混乱，对此，应配置专业的施工机械设备，并对施工现场材料布置做好科学合理的规划，营造有序的施工环境，尽量减少对周边环境的不良影响。
3.2施工技术的类别和作业方式
长距离顶管施工技术有两种类型，即密封型和开放型。其中在进行施工的工程中，密封性比较常见。另外，在实际应用的过程中，长距离顶管施工技术有土压、泥水、泥浓三种作业模式。在实际施工的工程中需要根据工程自身的实际情况选择相应的施工作业方式，有效的降低在施工工程中的生产成本，提升工程开展的效率，保证工程的顺利进行，比如针对直径在100～300cm之间的给排水管道进行施工的工程中，就可以选择土压的施工方式进行，从而有效的提升长距离顶管施工技术的应用的应用效果。三种作业方式在应用的工程中各有自己的优缺点，土压可以降低生产成本，提升工程施工的效率;泥水可以提升工程建设的速度，避免在施工作业结束后出现严重沉降的问题，保证后续工程的质量;而泥浓可以减少机械与地基间的摩擦作用力，从而减轻摩擦力对于施工的影响，保证工程的顺利开展，使得长距离顶管施工的应用价值可以得到最大程度的发挥，促进我国城市排水工程的建设。
3.3顶进施工中测量与纠偏技术
顶进施工过程中，首先需要对给排水管道的中心线及高程控制点进行测量，一般在顶管工作坑的两侧设置中心线，其高度与管件线路应保持一致。为了使顶进轴线和设计轴线保持一致，在顶进过程中，通常每顶进一节管节测量一次，在进出洞及纠偏时，测量次数需适量增加。为了保证测量的精度，还应经常对测量控制点进行复测。在施工过程中，施工操作人员应及时了解纠偏的方向，并根据测量报表绘制出管道顶进轴线控制图，便于跟踪掌握顶进轴线的偏差状况并进行动态调整。
顶进轴线和设计轴线经常容易发生偏差，纠偏的方法可以采取调节纠偏千斤顶的伸缩量，逐渐较小偏差值，最终使顶进轴线与设计轴线调整到一致的位置。纠偏时应当按照“勤测、勤纠、缓纠”的原则，严禁剧烈纠偏，否则会对管节和顶进施工造成不利影响。若实际偏差值为10mm~20mm，可采用挖土校正法。若实际偏差值大于20mm,则采用顶木或千斤顶校正。
3.4洞口土体加固技术
洞口土体加固技术一般有注浆技术、深层搅拌桩技术、高压旋喷技术和冻结技术等，加固时须考虑土的摩擦角、渗透系数、渗水量和标准贯入度等参数。若土质较软，在顶进施工中须对整个断面进行加固；若土质不是很软，可在管道两侧和顶部一定长度及宽度范围内进行土体加固，避免顶管在进出洞过程中发生坍土现象；若土质较硬、较好，且开挖面上的土体有自立性和温度性，也可以不对土体进行加固。
3.5注浆减阻技术
注浆减阻技术就是在顶管施工过程中，通过在管道和地层之间的环状间隙中注入润滑减阻浆液，形成泥浆保护套，以达到湿润管壁、减小管道顶进施工中的摩擦阻力的效果。长距离顶管施工线路长，为了保持全程注浆压力的稳定性，一般每间隔400m须增设压浆泵以增大注浆压力。长距离顶管的布浆与补浆应分别设独立的注浆系统，布浆宜使用低压力、大流量的注浆泵；补浆可使用高压力、小流量的注浆泵。在注浆过程中，应经常检测注浆压力、浆液的黏度和用量，并尽可能使浆液在管道外壁分布均匀。管道顶进过程中，注浆应和顶进同步进行，遵循同步注浆与补浆相结合，先注后顶、随顶随注、及时补浆的原则，使管壁外围形成泥浆润滑套，充分发挥减阻和支撑作用，并且顶进中不允许中断注浆，若因故中断注浆，须先停止顶管再停止注浆。
3.6管节止转技术
顶管施工过程中，机头在刀盘及出土机的作用下可能会发生旋转，对机头的旋转主要采用加压重块的方法，即先在机头两侧做好放压重块的架子，并均衡放置重块，当机头右转时，将右侧压重块搬向左边，反之将左侧压重块搬向右边。
3.7水平螺旋钻进技术
水平螺旋钻进技术是沿管道中轴线将螺旋钻杆钻入土中，以确定管道导向，并按设计管径用螺旋扩孔钻头进行扩孔，再用螺旋钻杆把管子拖入孔洞中。因螺旋钻杆直径较小且装有导向仪，可以精确定位并控制管道轴线质量。由于水平螺旋钻进技术在顶管施工中对地表的影响较小，一般适用于小口径给排水管道施工，可降低管道顶进的偏差，保证管道安装位置准确无误。
3.8通风技术
给排水顶管施工一般在地下区域进行，由于施工作业场所比较封闭，空气流通不好，一些施工人员经常会出现缺氧、呼吸不畅等问题，且施工环境也比较恶劣，所以，为了确保施工人员的安全，施工单位需要在施工现场构建良好的通风系统。通常是在长距离管道施工区域安装常规通风设备抽风机和鼓风机进行抽风、供氧，加快施工区域的空气流通。一般情况下，施工人员下井前应先通风10min，并利用仪器对施工区域的有毒有害气体进行检测。该方法通风效果较好，但由于通风设备的长时间运转使施工单位的成本增加较大。
3.9长距离顶管施工中对触变泥浆合理配置
长距离顶管施工中，要选择质量优良的泥土，对于触变泥浆要按照相关的规定合理配置。触变泥浆的配置中，要通过实验验证配置的科学性，还要结合多年的配置经验，将配置方案制定出来，确保整体泥浆的摩擦减少，支撑力提高。在配置泥浆的时候，浆液要搅拌均匀，之后将湿润的泥浆压入到洞中。
4给排水工程中应用长距离顶管施工技术的注意事项
4.1?精确控制长距离顶管轴线和高程
（1）施工过程中，一旦管道偏离了预期的管轴线，必须利用一定结构和措施来调整方向，切不可放纵不管。顶进过程中发现管位偏差10mm左右时，应进行校正。纠偏校正应缓缓进行，使管子逐渐复位，不得猛纠硬调，重点是要做好预防工作，保证顶力的平衡性。
（2）在具体施工过程中，为了减少长距离顶管中的管壁与地底物质的摩擦阻力，一般会在顶管管壁外部压注触变泥浆。触变泥浆一般由膨润土和水混合而成，配合比以1∶8为宜。
（3）当施工地质为流砂层或处于流塑状态下时，会因正面挤压力不足导致正面坍塌的可能性增大，不仅增加了出泥量，还会造成地面沉降或管轴线弯曲，增加施工难度。此时可以采用局部气（土）压平衡原理来解决，根据实际情况确定局部气（土）压的大小，一般以不塌方为准。
4.2?减少环境污染
要注意在进行地下顶进管的顶进时，尽可能降低给排水施工强度，避免产生地面变形现象。同时，给排水工程施工过程中要避免二次污染的产生，尤其是废水废物收集及集中处理。另外，在开展施工的相关工作之前，一定要充分调查有关的资料与可行性线路，避免与其他城市的地下设备发生碰撞，从而造成不必要的损失。最后，在施工组织中要做好环境应急预案的设计及相关人员力量的配置。
结束语
综上，市政给排水施工中，需引入先进的施工技术与方法，在提升工程建设效率的同时，保证施工质量水平达标。将顶管施工技术有效应用在市政给排水施工中，可以有效提升顶管管体结构建设质量，提高施工效率，因此，在施工时需要对顶管施工技术要点进行精准把控，然后采用切实可行的控制举措，以实现施工质量的提升。
参考文献
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