浅析顶管技术在市政给排水施工中的有效应用

浅析顶管技术在市政给排水施工中的有效应用
发表时间：2018-06-21T09:30:51.873Z 来源：《建筑学研究前沿》2018年第4期作者：黎浩凯
[导读] 而站在保护环境的角度，还需要进一步推进顶管施工技术的应用，最终为顶管工程施工奠定一个坚实的基础。

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摘要：随着我国社会经济的不断发展，也带动着市政工程给排水技术迅速发展，使顶管技术变得更加完善了，这种顶管技术目前在给排水工程当中普遍性应用，可以说市政工程当中的排水工程项目，不仅对城市化发展影响较大，并且与人们的生活水平息息相关，而顶管工程在施工时它的挖掘面积相对平稳，对城市交通影响不大。

下面我们具体分析下顶管施工技术及应用。

关键词：顶管技术；市政给排水工程；排水施工；应用
引言
顶管施工的施工方法是一种非开挖方法，就是说它是一种不用开挖或开挖很少的管道埋设技术。

顶管方法其实是于工作坑中借用顶进机械产生的力量，把已有管道设计安装好的坡度顶进土体内，之后再把土拉走。

它先将一个管子顶进土体内，再顶下一个管子，一个接连一个，依次完成。

顶管技术被广泛运用在地下管道、线路、地下电缆等，人们对于这种技术越来越熟知。

但是我们应该知道，顶管技术不是完全不开挖，它在施工之前要开挖工作沟。

在城市的中心地带，或者繁华街道及国道，过往车辆车速快，以及无法进行大型开挖的古迹文物遗址等地段的地下埋管工程，要使用顶管施工技术。

工程顶管施工时，我们遇到的困难很多，因为排水管道埋深为14米左右深度，井下工作难道大，这时用人工开挖相对费时费力，可以选用顶管技术。

顶管技术能够有效地减少排水施工对建筑物及交通等带来的负面作用，从而有效地促进城市生态效益和经济效益的有机统一，促进城市的健康可持续发展。

1、在市政给排水施工中顶管技术的主要施工方法
项管施工法和水平螺旋钻进法是顶管技术在市政给排水施工应用中的具体施工方法，主要应用在管道的设计、铺设、修补及更换等多个方面。

顶管施工法通常是应用在穿孔施工中顶进无钢管套或钢管套等情况下进行的顶进的永久性公共管道，它在施工时主要是在地面开挖两个基坑井之后将钢管从工作井中安放，之后再利用中继间或千斤项的顶推机械来进一步顶进钢管。

水平螺旋钻进法则主要是利用螺旋钻杆来切削钻头传递扭矩与钻压，再进一步利用电机项将钢管推送至预留井，从而促进市政给排水管道施工的顺利完成。

顶管施工现场
2顶管技术在市政给排水施工中的有效应用分析
2.1.1顶管技术的使用情形
顶管技术具有减少工作量、降低成本，便利交通保护环境等优势，也正是此类优势决定了顶管技术的使用范围。

同时，又因该项技术在施工中有较高的技术要求，在相同情况下比传统技术的开展存在更多的困难、挑战，顶管技术的运用范围在一些需要并且只能运用顶管技术的场地。

2.1.2工作坑
工作坑位置的设定需要遵循方便排水、出土，保障地上、地下建筑设施的原则。

因此，在选择工作坑位置时，需要对整体工程进行把握并选择便于排水、出土的地点，还需要对位置上涉及的建筑、设施采用一定的安全保障措施，例保护墙，为工程的顺利施工保驾护航。

此外，工作坑还需要配合封闭式模如装配式的后背墙，是一种利用钢材、混凝土结构形成的框架使用，达到支撑的效果，如果是矩形工作坑则需要倾斜框架实现支撑功能。

工作井与接收井共同组成了项管井，在不同施工要求、不同施工构造的工程中采用不同的施工架设。

一般情况下的施工工程采用钢筋混凝土结构便可。

但不管对于什么类型的施工都需要共同考虑一个问题，便是工作井采用单孔井还是单排孔井。

如果是前者需要对其形状进行准确的了解与掌握，以适应工程的正常开展。

单孔井有圆形、正方形、矩形；单排孔井多用矩形。

不同的形状结构在受力性能方面略有偏差，通过经验总结可以得知，圆形受力性能最高，其次是正方形、矩形。

合理的施工技术操作需要配合合理的结构设计与布置，才能达到最有效的施工效果，保障施工质量。

2.2顶管施工的工艺
在市政给排水施工中应用顶管技术时，首先，要在相应的管段内设置接收井和工作井，紧接着安装工作井内部的推力设备；其次，将导轨上面的项管机头缓慢地推入到土体中，接着再将已经预制好的钢筋混凝土管进行进项施工，由机头进行导向；最后，利用工作井将施
工中的前端土运出去，从而有效地完成市政给排水管道的铺设工作。

2.3顶管施工的工序
2.3.1穿墙。

在市政给排水施工中应用顶管技术进行顶管施工时首先应打开穿墙闷板，在安装穿墙止水装置之前应该将工具管项置放于井外。

接着为有效地提高穿墙管的临时阻水和挡土作用，应该往穿墙管里及时地填充和压实低强度的拌和土水泥黏土及纸筋黏土同时，为了进一步确保穿墙外孔侧的距离满足施工的要求，就需要确保土体的强度和稳定性。

在穿工作井的工具管的墙之前应该对穿墙管的外侧进行注浆固结作业，并及时地、有效地分析在穿墙时可能遇到的各种问题。

在开启闷板之后应及时地推进工具管和做好穿墙止水作业。

2.3.2顶管出洞。

顶管出洞主要是指在第一节管子和顶管机从工作井中破出洞口封门之后进入土中。

在当前的市政给排水施工中尤其要加强对顶管出洞问题的重视程度。

在市政给排水的具体施工中顶管出洞不仅在顶管施工中扮演着十分重要的作用，同时它也是发生事故频率较大的一道施工工序。

所以为了进一步确保施工安全，确保在顶管施工时管线不会发生偏斜现象，相关工作人员就需要在施工时对工具管进行调零操作。

与此同时，为了确保能够及时地处理下跌问题，应在工具管下的井壁上加入一定的支撑，从而可以在发生问题时采用主顶油缸进行及时的纠正。

2.3.3注浆减阻。

注浆减阻主要是在顶管施工的过程中采用压注触变泥浆的方法来有效地填充管道周围的空隙，在形成泥浆保护套之后实现地层支撑的目的。

所以，为进一步提高市政给排水工程的施工质量应该在市政给排水顶管施工中有效地加强对注浆减阻技术措施的重视程度。

在注浆减阻的具体施工中首先要做的就是要对顶管机头的尾部进行压浆操作，与此同时也要对其进行项进操作，接着再在混凝土管道的相应位置及中续间进行跟踪补浆工作。

注浆减阻不仅能够有效地减轻地面沉降的产生，同时也能够有效地减少顶进的阻力。

3在市政给排水施工中应用顶管技术的施工要点及其注意事项
3.1在市政给排水施工中应用顶管技术时应采用触变泥浆，为有效地降低顶进时的顶力及减少土层和管节外壁间的摩阻力应采取相关措施来管道外壁压入一定量的减阻泥浆，从而在管道外壁形成一个泥浆套。

泥浆套减阻效果的好坏与泥浆套形成的质量具有密切的关系。

在管道外围形成一个质量较好的泥浆套具有良好的支承作用，它能够有效地缓解粉质黏土的坍塌，控制地面沉降。

3.2在市政给排水施工中应用顶管技术时在顶进操作中应严格地按照相关的设计线路进行顶进，在进行纠偏操作时可以利用千斤顶编组及可伸缩的超提刀等设备。

同时在施工中也应该及时地测量顶进轴线，观察其是否与设计的轴线相匹配。

通常情况下，在测量顶进轴线时应在混凝土管节的出洞、到达及纠偏时适当的增加测量次数。

3.3在市政给排水施工中应用顶管技术是为了保证管子能成功地从工作井内出洞，应保证管节外径略小于工作井的预留洞口。

3.4，由于在市政给排水施工中应用顶管技术进出洞是其中十分关键的环节，穿墙后掘进机方向的正确性会对井内管节的拼装工作及管道方向的控制工作等都产生一定的影响，所以在穿墙时为避免泥水涌入井内应保证顶进方向准确无误，管线不偏离轴线。

3.5在处理顶进施工中的障碍物时，如老河道驳坎、突遇石块、埋木等，相关人员应结合实际情况及时地给出解决技术方案。

3.6在处理微风化的地质结构或者长距离中风化的地质结构时应在设计顶管前认真地分析相关的地质钻探资料，并对其进行相应的处理。