市政工程施工中顶管技术的应用

郭小林 桑永芳

摘 要：市政排水工程作为现代化城市建设中一项基础性设施建设工程，有效推动了社会的快速发展，使国民经济得到有效提升。顶管技术是市政给排水施工应用最多的一项技术，本文在充分了解长距离顶管施工工作原理的基础上，对市政给排水长距离顶管施工工艺进行了分析与探究，以期有效提升市政给排水工程施工整体质量。

关键词：市政工程；给排水施工；长距离顶管施工

市政排水工程不但能够对自然资源起到良好的保护和利用作用，重要的是能够起到城市防洪、防涝、排污的作用。近年来，可持续发展道理已经成为人们的共识，所以，各地区也明显的提升了市政排水工程的施工质量。尽管如此，我国市政工程的发展还不够完善，很多问题存在于排水施工过程中，这些问题严重阻碍和影响到我国市政建设。因此，加强对市政排水工程施工设计势在必行，我们需要对排水施工合理进行管理，同时科学设计排水施工，从而使排水工程施工的质量得到保障，进一步推动现代化城市建设。

1 长距离顶管施工工作原理

在长距离顶管施工过程中，通常将土压平衡顶管机作为顶进机械，但在实际操作时，推动顶管机的动力大部分是通过工作井中设置的油缸产生的，该作用力不断向前顶进进行施工。另外，通过旋转大刀盘切割土体，土体在被切割以后，会被送入密封的土仓和螺旋输送机中，土体在经过一定的挤压后，会形成压缩土体，再通过螺旋输送机，旋转送出被切削的土体，这个时候基本上就完成了管道的基层施工。因为不同的地层特性存在于顶管机开挖面，所以需要依据这些特性将清水、粘土浆或发饱剂等材料加入刀盘的正面和土仓的内部，这样就能够将影响正常施工的土质变为泥状土。泥状土的特点众多，其中包括有可塑性、流动性和止水性等，所以螺旋输送机能够顺利将其排出，同时还能够承受住土和地下水的压力，从而使刀盘前面土体的稳定性得到保障，并且可以在不同的土层中很好的适应。

2 市政给排水中长距离顶管施工技术的应用

近年来，随着我国市场经济的快速发展，城市道路建设规模不断扩大，日益提高的道路等级使开槽埋管施工工艺无法满足当前公路性能需求。在城市道路建设过程中，顶管施工作为一项复杂的非开挖技术，不但具有较快的施工速度，而且可以保护地上建筑和地下各种管道不受破坏，其经济效益和社会效益显著，所以受到大多数施工单位的青睐。

2.1 顶管施工

顶进施工以前，需要全面检查施工设备的运转情况，确保状态良好；要按照相关规定在导轨的坡度、中心线以及高程布置导管；防止工作井从洞口流入土或地下水；具备条件的情况下，能够进行顶进施工。土体上工具管切入后，需要对其水平偏差严格控制，偏差控制在5mm以下，其中将设定标高加抛高数作为高程。当工具管连接第一节钢管时，其尾部在导轨上搁的长度控制在大于200mm且小于300mm的范围内，并马上连接砼管。在进行人工挖土以前，需要先在周边土体中切入刃口部分，自上而下进行分层挖土，避免正面坍方情况出现。如果有地下障碍物出现在挖土过程中，需要在保证安全的基础上清除障碍物，随后进行顶进施工，假如出现特殊情况，需要及时调整施工方式。在施工过程中，通过再次顶进将顶管道内泥土顶出管道外。在顶管交接班时，需要逐一详细交换开挖情况和排除故障所采取的措施。

2.2 水平螺旋钻进技术

作为长距离顶管施工的重要施工工序，水平螺旋钻进技术是市政给排水施工的重要施工技术。水平螺旋钻进施工技术的应用，可减少长距离顶管施工中对地表的影响，防止破坏土层。该技术具有极强目的性，利用螺旋钻杆，根据长距离顶管施工方案，向预先留设的井内投放钢管。虽然该技术应用较多，但仅能用于口径较小的给排水管道，通过该技术可避免管道顶进偏差过大，降低水平螺旋钻进技术对管道方向的影响，进而保证长距离顶管施工位置准确无误。

2.3 通风系统设计

做好上述施工作业以后，应重视长距离顶管施工通风效果，提高施工安全性。从长距离顶管施工具体情况分析，因管道容量制约，将增加顶进施工时间，如通风系统存有缺陷，将导致供氧不足，进而对施工人员安全造成严重影响。为此，可选取鼓风、抽风或鼓风+抽风的形式设计通风设计，其中鼓风式在应用上出口气流具有更长的有效射程，把工作面有害气体向地面及时排出，提升施工安全性。

2.4 进出洞技术

施工过程中，应密封好工作井洞口止水装置，一般可选取橡胶止水法进行施工。在密封作业施工前，需先完成注浆孔埋设工作，为及时压住湿润土泥浆提供便利。在洞外施工时，密封土体结构可选取SMW工法桩进行处理。与此同时，为达到出洞效率全面提升，并达到良好支护结构内部性能，需进行钢圈设计，斌将双道橡胶止水法兰止水装置安装到内衬预留洞结构内，进而提升止水效果。在顶管施工中，处理出洞口时，应做好触变泥浆压注施工，降低对出洞段土地的影响。

2.5 加固措施

完成顶管施工后，不但要进行膨润土泥浆置换，而且要对路面下方加强补浆，水泥砂浆能够通过设置在管道上的注浆孔注入路面下方的土体中，使路面下方土体的空隙得到填补，使路面下方土体的强度能够最快速度的恢复到顶进前的状态，从而路面的稳定性得到提升，安全性有所保障。

在管道施工过程中，偏心力产生的阻力通常会导致实际施工与设计路线之间出现偏差，在排水工作中亟需解决的问题就是避免发生这种问题。在进行施工时，一般情况下会通过激光水准仪和全站仪进行施工线路进行测量，测量频率为每次1米，使顶进的深度和角度有所保障，另外需要将工具头方向允许出现的偏差控制在5毫米左右。

3 结束语

综上所述，作为一项适用性强、应用面广、实用性多的新型技术，顶管施工技术因其自身优势，在市政工程建设中得到了广泛应用，该技术的应用，不仅为市政工程施工质量有效提升提供了可靠保障，更利于城市给排水施工。整体来讲，在市政给排水工程施工中如何合理使用长距离顶管施工技术，如何将其作用充分发挥出来极为关键。为此，相关部门必须加大研究长距离顶管施工技术的力度，提高施工技术水平，规范施工工艺，只有这样才能为建设现代化城市提供强有力的依据。

参考文献

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