任永琴
中煤科工重庆设计研究院（集团）有限公司 重庆市 400042
摘要：市政给排水是城市现代化规划设计中最重要的环节。在建设市政给排水系统时，长距离顶管技术的智能化应用将对工程产生重大影响。本文首先简要讨论了长距离顶管技术在市政给排水中的操作原理和效益；其次，分析了市政给排水建设中影响长距离顶管施工的主要因素；最后，讨论市政给排水系统长距离顶管施工技术优化方法。
关键词：市政给排水；长距离顶管；施工技术
前言
随着我国国民经济的发展和科学技术的进步，我国城镇进行市政给排水系统的建设，尤其是长距离顶管施工引起了各界的广泛关注。目前，我国市政给排水系统建设还存在问题，对城市现代化建设产生一定的负面影响。因此，在这个过程中，如何合理应用长距离顶管技术，优化市政给排水设施建设，成为相关领域关注的重点之一。
1.市政给排水长距离顶管施工的原理及效益
1.1技术原理
在顶管施工中最为流行的有三种平衡理论：气压平衡、泥水平衡和土压平衡理论。需要针对不同的地质情况、施工条件和设计要求，选用与之适应的顶管施工方式。在市政给排水工程中，长距离顶管技术主要是根据土压平衡顶管机原理来实施，在实施中，需要使用工作井中的油缸作为顶管的动力源。这种施工管理方法可以通过推动顶管机前进来完成施工。在实践中，人员操作土压平衡顶管机以螺旋方式切割土壤，可以进入螺旋输送机上并密封土仓[1]。根据顶管机的特点，当开挖面位于不同地层时，可以通过添加粘土泥浆和清水来控制一些难以施工的地层土壤，有助于提高施工质量和施工效率。
1.2施工技术优势
在建设市政给排水系统时，采用长距离顶管技术，不需要对路面进行深挖。在实际应用中，该施工工艺负荷低，不会对工程涂层造成严重破坏。此外，长距离管道顶管施工技术适应性强，适用于多种不同类型，尤其是在困难的道路条件下。通过应用长距离顶管技术，施工队可以在最小的路面上完成施工。这种方法不会对施工区域内的交通产生重大影响，不会产生严重的噪声污染。
2影响市政给排水顶管长距离施工的因素
长距离顶管是指每次顶管的距离超过100m，在施工中，顶管距离已经成为市政给排水系统建设中限制长距离顶管施工的重要因素。基于此，在具体的施工过程中，需要对施工工艺和施工环境进行全面深入的分析，以尽量减少这一因素。在应用过程中，最重要的因素是动力。理论上，可以通过在施工时增加管道的推力来实现。但是，在具体的实现中有很多复杂的因素。此外，通风是施工安全的前提，由于管道容量有限且顶管时间长，管道建设人员在施工过程中需要大量氧气。如果通风不好，容易缺氧影响健康。因此，在实际实施中，要做到良好的通风。除此外，还有以下影响因素：
（1）材料因素：长距离顶管施工技术的效果直接与材料相关。在实践中，使用不合适材质的管道会影响长距离顶管技术的正常运行，也会对项目的整体质量产生影响。目前，在市政工程设施的建设和管理中，最常见的管材是混凝土管。此外，还有其他制作管道的材料。管道没有严格的标准建设和管理，因此在实际施工过程中，材料的选择和使用是不能统一进行的。这种情况直接导致长距离施工顶管技术中管材不兼容、材料质量不均，不能满足施工需要[2]。
（2）位移因素：采用长距离顶管技术，如果管道发生明显位移，管道内的压力结构也会发生相应的变化。因此，施工单位的技术人员必须对顶管的长距离施工过程进行调整，以减少管道内压力变化带来的负面影响。为保证管道内压始终相对稳定，可优化施工质量。调节管道内压时，应避免过压。如果压力过高，会严重超过管道压力范围，导致管道爆裂；如果压力过低，将无法为市政给排水工程中的排水系统提供正常的排水能力。
（3）动力因素：在城市建设方面，城市建设规模比较大。
为满足各城区居民的日常用水需求，对市政给水、下水管道的覆盖率提出了更高的要求。但不同地区的街道构成较为复杂，建设的复杂性也较高。建设时，应根据不同地区的实际需要，将城市划分为若干不同的区域，合理设置管道长度。由于管道长度不同，实际压力也不同。在长距离管道输送过程中，内部压力也会产生明显的差异，从而改变驱动力，影响长距离顶管技术的应用。
3.长距离顶管技术
3.1顶管结构设计
为了使长距离顶管在施工过程中具有最佳的防渗漏效果，需要提供钢筒、钢筋骨架网以及管体三件式结构。多数情况下，钢管由1.5mm冷轧钢板制成，两端有承口环及插口环，用双胶圈连接，从而保证保证顶管更好的防渗效果。钢筋骨架网位于钢筒的外侧和内侧，其作用是在混凝土和钢筒之间提供牢固的连接。钢筒外侧通常焊有双层钢架网，用于提高混凝土和钢筒的承载能力，防止管体损坏；钢筒内部一般采用焊接工艺，采用单层钢架网，保证后续使用中混凝土块不脱落管体是在钢筒内外浇筑混凝土后自然形成的。管体可有效防止钢架和钢管的腐蚀，延长管道的使用寿命。
3.2市政给排水系统中的长距离顶管技术
随着城市化进程的加快，地下管线和地下电缆的规模越来越大，非开挖技术的使用范围也在不断扩大，让人们逐渐了解和熟悉。国内对非开挖技术的认识主要有两个误区：误认为这是一种地表微开挖技术或非开挖技术或者误认为目前的技术还停留在岩土钻探技术或工程地质方面。非开挖施工方法包括：管道设计、安装、改造和维护管道。市政给排水建设中的长距离非开挖管道涉及这三个方面。近年来，随着科学技术的飞速发展，顺应这一大趋势，长距离顶管技术也得到了快速发展。但是，顶力的计算仍然存在重大缺陷，严重制约了施工技术的发展，直接影响到工作坑的设计和顶力的确定。对管径的影响：根据推力的实际测量，比较相同条件下不同管径。顶力的计算基于管道直径的增加趋势。关于管道挠度，管道在提升过程中会持续出现挠度，需要多次修正。随着阻力的增加，顶力对应会增加。一般来说，由于管道进出口位置偏差大，调整次数最多，顶力也最大。
3.3市政给排水管道顶管施工工艺优化方法
（1）顶管出洞：在工作井内导向器上，顶管头主要用于将井前壁推入预留孔内，前壁穿入井外土层。这个过程称为顶管出洞。顶管出洞是长距离顶管技术中最重要的环节。对顶管出洞的合理控制，可以有效保证工程的整体施工质量。
（2）正常顶管：顶管出洞后，开始正常的顶进过程。当管道向前顶进时，驱动力主要由主顶管油泵和后座主顶管产生。建筑单位技术人员使用高压水枪冲洗，冲洗后的泥浆从工具管排入泥浆池，然后泥浆通过泥浆管排出。多数情况下施工人员以每分钟2-5厘米的速度进行顶进，然后以每分钟5-15厘米的速度进行正常顶进。
（3）顶管进洞：实际施工过程中顶管距离与计算位置存在一定差异。当顶进距离达到100~500cm时，人员可暂停水冲洗冲洗抽吸系统，增加工具头前土层的压力，使工具管腹腔内有足够的压力，保证稳定.将管道顶入土层。当钢排水管处于设计位置时，必须拆除所有工具头设备并关闭泥浆管。钢管与工具头刚性连接完成后，即可进行后续施工作业。
（4）监控施工管理：团队需要根据项目实际情况，针对不同的因素进行控制，提高项目整体质量，实现安全目标项目建设。在施工管理阶段监测组管理人员应全程指导长距离顶管施工。对于地层的水平和垂直位移等问题，需要重点观察。利用现代信息技术对施工过程中的不稳定因素进行管控，避免市政给排水领域发生严重事故。
结束语：
在现代城市建设中，市政给排水工程是不可替代的工程。因此，城市工程、设计和施工技术人员需要充分认识长距离顶管在实际发展过程中的重要性，对长距离顶管技术进行优化和改进，可以有效提高我国现代城市建设的发展水平。
参考文献：
[1]孙琦.长距离顶管施工技术在市政给排水施工中的应用[J].绿色环保建材，2016(2)：81~82.
[2]明永成，胡应文，冯桢.探究长距离顶管施工技术在市政给排水施工中的应用[J].建材与装饰，2016(6)：31~32.
[3]徐立花.浅谈市政给排水施工中的长距离顶管施工技术的应用[J].江西建材，2013(3)：81~82.