市政给排水施工中的长距离顶管施工技术探究

摘要：随着我国经济的再次飞速发展，城市内部市政给排水管路的建设规模将会越来越大。给排水系统在整个经济活动中发挥的作用也将会越来越重要，全面的提升市政给排水施工的效率及质量有着非常重要的作用，因此，相关的施工技术人员，一定要认识到长距离顶管施工技术在城市给排水施工过程中作用及优势，不断的将其使用到实际的施工过程当中。

关键词：市政工程；给排水；施工技术；长距离顶管

1引言

市政给排水工程是城市市政工程的重要组成部分，对城市居民生活以及工业生产等影响重大，近年来，与给排水相关的设计理念及方法均得到了长足的发展，为现代城市市政给排水工程施工提供了强有力的技术支持。长距离顶管施工技术是目前市政给排水施工较为常见且实用性极高的一项技术，对该技术的了解和应用，对市政给排水施工有着重要的现实意义。

2顶管施工技术的基本概念

2.1基本概念

顶管施工技术通常指在不对地面进行开挖的前提下，在顶管工作坑中利用液压顶进工作站把需要铺设的管道用挤压顶进方式来进行管道铺设。顶管施工的技术是以顶管机为主，随后直接铺设管道的一种新的、科学的技术手段。由于管线可以在地下施工，不对路面环境、交通以及人们的正常生活产生影响。

2.2顶管施工技术的主要特点

当前，在我国城市基础建设的工程施工阶段，顶管施工技术由于具有保护环境、埋设迅速、经济、不对地面开挖等优势而得到了广泛的应用。另一方面，在给排水管线施工使用顶管施工技术还可以减缓交通堵塞、减少环境污染、减少征地搬迁费用等等。综上所述，顶管施工技术具有很大的社会效益和经济效益，是一项十分适合当前城市发展需求的市政给排水工程施工技术。

3长距离顶管施工工作原理

在顶管施工中，通常都是采用土压平衡顶管机作为顶进机械。在具体的施工中是通过工作井中设置的油缸作为动力来推动顶管机向前顶进施工的。同时，大刀盘旋转切削土体，切削下的土体进入密封土仓与螺旋输送机中，并被挤压形成具有一定土压的压缩土体；经过螺旋输送机的旋转，输送出切削的土体，完成管道基层施工。根据顶管机开挖面不同地层的特性，通过向刀盘正面和土仓内加入清水、黏土浆（或膨润土浆）、各种配比与浓度的泥浆或发饱剂等添加材料，使一般难以施工的硬黏土、砂土、含水砂土和沙砾土改变成具有塑性、流动性和止水性的泥状土，不仅能被螺旋输送机顺利排出，还能顶住开挖面前的土压力和地下水压力，保持刀盘前面的土体稳定，对不同土层的适应性较强。

4市政给排水长距离顶管施工技术分析

4.1非开挖顶管技术

非开挖顶管施工技术现在已经被应用到市政给排水工程建设中，但是从整体上来看并没有形成独立的系统，技术在实际应用上还存在一定缺陷，需要做更进一步的研究。此种技术为一种地表施工方式，但是也需要进行开挖工作沟施工，现在很多工程施工时利用地质工程技术对非开挖技术进行限制，最终会使得工程建设出现偏差，对施工效果造成影响[1]。施工人员需要正确认识非开挖技术，提前对施工现场做好勘察，并设计好施工方案，提高工程施工效果。尤其是管线设计，提高敷设的合理性，并总结以往施工经验，提前编制预案，一旦发现问题争取可以及时采取措施处理。

4.2水平螺旋钻进技术

此种技术在市政给排水工程建设中比较常见，主要就是利用螺旋钻杆在工作井推进钢管，使其到达预留井内部，最大程度上来降低对地表结构造成的干扰，尤其是避免土层破坏。水平螺旋钻进法主要被用于小口径钢筋混凝土排水管施工，施工过程中要重点做好对方向的控制，避免管道出现偏差，确保工程施工质量满足专业建设要求。

4.3顶管施工技术

顶管施工技术的应用，可以在顶进钢套管以及无钢套的情况下进行，并且顶进的公共管道可以正常运行。正式施工时可以在地表位置设置两个基坑井，将钢管放置其中，并利用千斤顶来将其推动到顶部[2]。此种处理方式还可以在工作井预留出口，确保土层与接收井之间一直保持着密切的联系，同时还可以穿出接收预留口，完成管道的最终施工。

5市政给排水工程长距离顶管施工技术要点

在顶管施工过程中，难免因为扰动地层会引起一定的沉降，所以施工前制定良好的施工预案施工中采取合理应对措施，将问题控制在环境可承受范围之内是很有重要的。针对这一问题产生的原因进行具体分析，并对注浆工艺和泥浆制备、顶进技术和中继环密封技术等进行研究探讨制定相对应的解决措施。

5.1进出洞技术

采用橡胶止水法兰对工作井洞口止水装置进行密封采法兰。为了方便压注膨润土泥浆，在上述方法之前填埋注浆孔。洞外工作井土体密封加固采用SMW工法桩加压密注浆等方案。将钢圈预设在保护支撑的结构架里边，保证其快速出洞。将上述止水装置安装在里边预留的洞上，确保能够安全可靠的止水。在顶管的过程中，需要加大对出洞口泥浆的灌注，这样能够减少对出洞口周围土层的松动。

5.2泥浆制备和注浆工艺

配置泥浆要使用优良的膨润土，对泥土进行合适的配置，以确保原料减小摩擦和承受能力。泥浆必须翻搅均匀充分，在原料注入之前，再把储存器里边的泥浆进行搅拌。

严格把握控制好注浆压力，使其要比静止时土方的压力大。前进过程中要根据地下水位、地面变形等因素随时调节压力，控制好泥浆的量。在泥浆出口处装上单向阀，不使其回浆，这样能够让压力自始至终几本保持不变。根据实际状况设置中继压浆泵，以抵消输送管的压力损失，稳定注浆压力。

顶进至曲线段出外侧的压力变化会使摩擦力和土体搅动变大，所以顶进到拐弯处时，要增加对外侧的注入量，这样才能尽量完整注入。

顶管畅通以后，后期管道可能会沉降，要及时把泥浆换成水泥进行压注。

5.3通风系统设计

除了要做好各项施工技术的管理控制，还要注意长距离顶管施工时对通风效果的要求，对保证施工人员生命安全具有重要意义。就长距离顶管施工技术应用实际情况来看，经常会受管道容量限制，顶进时间往往都比较长，如果通风系统设计不合理，会因为供氧不及时而威胁到施工人员安全，很容易出现缺氧情况。通风系统设计时可以选择用鼓风形式、抽风形式以及鼓风抽风组合形式，其中鼓风式在应用上出口气流具有更长的有效射程，将工作面有害气体及时排向地面，具有更高的安全性。

6结束语

综上所述，顶管施工技术是一项实用性强、应用面广的施工技术，已经成为市政工程建设的常用施工手段，通过对长距离顶管施工技术的分析，要想进一步提高该项技术的水平，还必须准确把握相关控制要点，加大分析研究力度，从而为市政给排水施工提供更有力的技术支持，为城市生产及居民生活提供正常稳定的给水和排水。

参考文献

[1]刘汛.顶管技术在市政给排水施工中的有效应用研究[J].赤峰学院学报（自然科学版），2014，24（8）.

[2]李明华.复杂地质条件下长距离顶管施工技术探讨[J].铁道建筑，2010，11（4）.

[3]吴荣荣.泥水平衡式曲线顶管施工技术在电力改造工程中的应用[D].华侨大学，2013.

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