市政给排水施工中顶管技术的应用

杜永康

（福建省群溢建筑工程有限公司，福建 泉州 362000）

顶管技术是一种应用较为广泛的技术，在市政工程项目发展中利用顶管技术能够实现非开挖管道敷设技术，无需对地面进行开挖施工处理，与传统施工技术相比较而言能够减少工作量，缩短施工周期，降低工作强度，提高工程建设效率，同时在经济效益及社会效益上具有显著收获效果。在建设中顶管技术发挥重要作用，因此要对顶管技术有正确认知，针对其中所存在的问题提出有效解决策略。

1 市政给排水施工中顶管技术特点及应用优势

顶管技术的基本原则是：沿管安装接收井、工作井，在工作井中安装牢固的后座，将待顶的混凝土管、钢管、油压千斤顶全部吊起，然后用油液压千斤顶将油管、油压千斤顶缓缓推入，并在管子的四周形成一个钻头，这样管子就可以在钻头中滑动，在顶入过程中，利用激光经纬仪对顶管的方向进行测量。随后使用边顶边排土，并根据实际施工情况予以调整的施工手段，直至将混凝土管或钢管顶到接收井内。此外，顶管施工技术是一种不需要开挖地表的施工技术，它可以通过地下管线、地面建筑物、河道等，提高工程效率，降低投资成本，缩短工期。另外，还可以减少粉尘和噪声，减轻工程对周边环境的不良影响。以免交通被破坏而干扰居民的正常生活，从而达到真正高效施工，正是因为顶管施工法有着较多优势，因此在市政工程特别是给排水工程项目中的应用范围十分广泛。顶管施工技术有着对周围环境影响小，不会对地面活动产生影响，无需干扰交通的优势，能够在较深的水下或地下铺设管道，无需开挖并能够穿越公路，并提高技术的安全性和可靠性，降低工程造价和施工成本。同时，施工面由点到线，尽可能减少在施工过程中所需占用到的用地面积。同时，由于噪声低、振动小，工程建设不会对居住环境造成任何的干扰，也不会对建筑和现有管线的正常使用造成一定的影响。但其应用也有其不足之处，即施工技术难度大，必须进行详细的勘察工作，了解水文地质，并对勘察资料进行深入分析，方能开展后续施工工作。该技术尤其适用于大中型管径的非开挖地区，具有高效、环保、经济的特点，采用该技术进行工程建设，既节约了土地征收、拆迁成本，又可降低交通阻塞、环境污染等，具有显著的社会效益和经济效益。在老城区和旧城改造工程中，采用顶管施工技术也取得了很好的成效。就老城区来说，由于地下管线年久失修，老化严重，并且布置条件复杂，使用时间长了，会发生错位、移动等现象，很难精确掌握其具体位置。为解决这一难题，建议在地下给排水管道铺设时，应采取顶管施工工艺，以减少地表施工的困难。

2 市政给排水施工中顶管技术施工要点

2.1 工作坑

工作坑主要分为工作井和接收井，在形状上可以分为圆形和矩形，通常使用钢筋混凝土结构，以施工技术工艺为划分标准可以将其分为装配式和现浇式两种，多是排水施工中会使用现浇式的顶管施工技术，同时还会在工作坑周围施打水泥搅拌桩或是防止支撑物体，以起到增强后背墙定力的作用，同时会在内部设置钢质墙围，从而稳固工作坑的施工强度。工作坑直接影响着顶管施工技术质量水平，其影响力度不容小觑，因此要精准把握施工工作坑环节，在确定时要考虑到各项因素对其产生的影响，例如排水、运输或是出土等，其中需要强调的是在挖工作坑时需谨慎作业，以免对周围建筑的根基产生影响。工作坑在顶管技术的组成中有着重要作用，占据重要地位，这意味着在开挖工作坑时要把握工作推进强度及施工规范性。

2.2 管道材质

市政给水管道的选择要准确，可以选择钢管、塑料管、水泥管，通常采用的是钢筋混凝土管，这些管的强度比较高，可以承受很大的压力，对工程的质量和进度有很大的影响。在顶管施工中，为了对接头进行接缝处理，必须在管径确定500 mm 以内。同时，在顶进线路为直线的条件下，尽量采用较长的管道，避免过多的安装数量，加快施工速度，确保按期完工。

2.3 鼎力

在排水施工中应用到的顶管施工技术所涉及的油缸、顶铁、千斤顶等多项设备都属于顶进设备，其中顶管管道材料、直径、施工设备等因素都直接制约着鼎力程度。在鼎力规划与设计中要留出足够的富余量，因为在施工推进过程中需及时纠偏顶换方向，在进行规划中同样需要强调顶管管道中局部地区力度集中状况以及偏心受压状况的出现。通常情况下，在开挖机操作两个关键环节设立顶管管道工作舱，使用钢板将其隔开再开挖。工作舱中会涉及挖土及运土等施工策略，在工作舱底部设备设立稀泥口，在操作的工作舱中允许施工人员进行操作，其中会设立水密封的闸门。

3 市政给排水施工中顶管技术的应用

3.1 重视前期准备工作

在构成项目中应用点管施工技术所涉及的范围较广、工序较为复杂，同时具备一定的复杂性及烦琐性，因此要强调前期准备工作，只有确保前期准备阶段万无一失，才能在后续施工中保障各种工序衔接无误，为后期施工技术夯实基础。首先，要详细勘察施工位置，对其开展地质勘测，明确施工范围，对施工现场实际情况予以全面分析，其中主要包括人流量、车流量以及周围环境，通过数据整合和完善优化，为后期施工方案制定提供可靠参数依据，使其更具真实性、科学性、可靠性，从而为后续施工环节的落实和推进奠定数据基础。除此之外，能够对路面结构车辆运行的质量提供相应保障，在此基础上对排水系统管道分布状况等多种配套设施予以全面检查，防止其中出现盲目施工的不良状况，真正做好安全隐患及时排查工作，对于可能出现的安全风险问题详尽排查，做好紧急预案设定，保障顶管施工技术使用安全性、可靠性。除此之外，要根据实际考察状况得出相关参数，在施工过程中需要应用相关机械设备、管道材料以及物料等，对各涉及的设备材料予以恰当选择，根据实际状况及时进行调整，做好设备设施分类存储工作，确保顶管施工技术能够充分发挥自身效能。最后，要有效预算借款项目，从而实现资源利用最大化，减少人力资金投入，提高项目经济效益，对预算内容及相关影响因素予以详细划分，其中主要包括地质结构、管道材料，从实际状况出发开展针对性分析，对具体内容进行归纳总结实现成本需求高质量预算，以真正发挥出成本最大价值。

3.2 清晰施工工序，提高施工质量

在市政给排水工程的推进中，由于没有对自己的施工程序理清楚，不能保证公示的合理性、严谨性，致使施工无法按照施工工序开展工程建设。在施工过程中，技术人员要先将穿壁板打开，然后用工具将井口外推，然后按照一定的比例将水泥和其他材料进行填充和加固，在完成工作后，工作人员要进行顶管出洞，这时工作人员需借助工具管道做好支撑工作，其中需要强调的是支撑角度十分重要，角度若是过大或过少都可能出现位移，同时要进行注浆以减少阻力。如果在顶管过程中稍有疏忽，就会导致底部塌陷，所以必须对顶管进行灌浆，然后在合适的位置进行灌浆，并与管道顶进同步进行，如果泥浆的实际用量与预计得相差很大，则需要根据实际情况紧急制定补浆策略，从而确保施工质量水平达标。最后，要掌握好顶管的轴线。在施工中，顶管往往会发生偏差，为了真正解决这一问题，必须不断地使用到正确的千斤顶，以保证工程顺利进行，在此期间，工作人员要准确地进行位置和测量，并将其记录下来，以便为下一步的施工提供有力的证据和依据。

3.3 顶管进出洞工序，确保管道方向控制可靠性

进出洞是顶管技术施工中的关键工序，正是由于在穿墙后掘出机的方向是否正确直接会影响到后续工作中管道方向控制和井中管节的拼装工作。在正式的穿墙施工中为了保障其达到预期的止水效果便会使用黏土或是水泥构成的填充物，将这些填充物补充道穿墙管中，同时在穿墙管外予以注浆加固，从而保障施工能够有序推进。其中需要强调的是在打开穿墙闷板厚需要第一时间进行工具管的推进施工，同时做好止水工作，在工程推进中要注意到管道位置的土层本就属于粉质黏土，在水位以下呈现出流塑状，需要对工作井相应范围内的土体予以改良和加固，从而进一步加固土体强度，防止掘进机在出洞时出现塌方的主状况。顶管过程中，第一节管道多是作为工具管，其中它的顶进方向和高程的精准性对工程施工来说有着重要影响和作用，因此需要予以高度强调和重视。其中使用到液压千斤顶作为主顶，需要控制好顶进的速度，在各个接触部位全部密合之后才能以正常速度推进。在实际的顶进中若是出现了油路压力突然飙升的状况便需要第一时间停止顶进，分析具体的突发状况诱因后再开始继续顶进。

3.4 优化设计施工阶段，推进顺利施工

工程设计本就是技术施工的关键保障，因此需要重视工程设计工作，确保工程设计阶段能够具备较强科学性、可靠性，为后续施工环节的推进，落实可靠保障，同时需确保施工人员能够严格按照具体施工推进，确保工程质量水平满足实际要求。首先，在图纸设计阶段时要建立在该项目工程实际状况的基础之上，以整体工程具有参考性的基础和茶为依据，对工程框架和结构局予以优化设计。其次，工程设计主要指的是按照图纸设计上的工程内容整合工程量，对其进行核算，开展具体分析工作，能够为后期工程造价咨询提供参数依据。除此之外，材料设计主要依据实际状况，对财管、物料类型参数标准进行确定，能够契合实际工程建设需求，保障其具有较强实用性，防止出现由于材料设备不合格而对工程建设质量产生消极影响而出现拖延施工进度，造成工序混乱的状况。除此之外，尽管顶管施工占地相对较小，但同时还要对施工现象平面予以合理布置和设计，对顶管线路予以科学规划，将其作为顺利推进施工的基本前提和有序保障。

3.5 有序规划施工工序，提高施工质量

在市政给排水施工中应用顶管技术进行顶管施工时，需要首先将穿墙门板打开，在安装穿墙止水装置前需将工具管顶置放于体外，随后有效提高穿墙管临时阻水和阻土作用，在穿墙管里及时填充和压实低强度的拌合土水泥黏土及纸筋黏土，同时为确保穿墙孔外侧距离满足施工实际需求，确保土体强度和稳定性，在穿凿墙工作井工具管的墙之前需要对外侧予以注浆固结作业，有效分析在穿墙时可能会遇到的各种突发问题，在开启闷板之后随时推进工具管，并做好穿墙止水作。下一道工序为顶管出洞，主要是指在第一节管子和顶管机内，从工作井中破除洞口，封门之后进入土中。在当前市政给排水施工中要加强对各项问题的重视程度在。市政给排水施工中顶管出洞不仅在顶管施工中扮演重要角色，同时也是发生事故频率较高的一项施工工序，为确保在顶管施工时管线不会出现偏斜，需及时进行调零作业，同时为确保及时处理下跌问题，需要在工具管的井壁上加入相应支撑，随时采用主顶油缸纠正所发生的各项问题，以免造成不利影响。

3.6 强调后期验收，就整施工漏洞

对于市政排水管道工程项目来说，顶进施工技术后期工作是对管道进行查收检验，及时发现存在的问题，并针对问题提出有效弥补措施，及时纠正各项漏洞问题以保障排水管道施工质量水平。首先，顶管施工纠偏验收工作及在管道安装工作完成之后防止出现施工问题，而导致土体结构塌陷、管道漏水等不良状况，依据实际状况进行测量划线，由于顶管机出动时会对洞口周围的区域产生影响，为确保出动安全需要对土体加固处理，通常情况下会选择高压旋喷桩，以保障顶进管机进出动安全。随后，在管道放置完成之后为确保排水管道能够及时发挥自身效能，防止出现漏水，需做好管道之间的焊接工作，保障管道运行具有较强安全性，同时为后期混凝土浇筑工作提供有效便利性。此外，在实际顶径管道施工中要适当留出宽度缝隙，以保障后接管道维护工作能够有效开展。最后，在点管施工完成之后需要重视内部通风情况，及时针对实际变化予以处理，在实际施工过程中可能会受到各种因素影响，其中包括有害气体，这种有害气体会对施工运行以及施工人员的人身安全产生影响，特别是顶管施工较长距离的工程项目，必须要重视其中所涉及的通风工程环节设计，才能保障市政工程的建设安全性。

4 结语

在市政给排水施工中应用顶管技术十分常见，正是因为顶管技术在应用时有着较多显著优势，能够为建筑工程项目建设带来一定便利性和可靠性，因此在市政给排水施工领域中应用频率较高且获得效益优良，能够减轻施工项目对周围环境所产生的影响，降低成本投入，提高工程项目经济效益，有利于保护市政生态环境，实现工程项目可持续发展。