河北建投水务环境工程有限公司沧州开源设计分公司 河北省沧州市 061001
摘要：在城市基础设施建设背景下，给排水施工一直扮演着重要的角色。从以往市政给排水施工的情况来看，虽然采取了各种措施提高施工质量、施工效率，引入如定向钻等设备，但实际施工中所取得的效果并不太理想，且大多数施工技术适用范围非常有限，有些仅局限在燃气管道或给水管道施工方面，而其余如排污管道、综合管道施工仍缺少专业性的配套技术。在此背景下，非开挖顶管技术以其施工精度高、成本低、效率高、适用范围广、破坏面小等优势被引入，相比其他施工技术，取得的效果更加理想。因此，本文对非开挖顶管施工技术在市政给排水施工中的应用分析，具有十分重要的意义。
关键词：市政给排水工程；非开挖；顶管施工技术
1非开挖顶管施工技术概述
非开挖顶管施工技术，是顶管施工技术与非开挖施工理念相结合的产物，这一施工技术能够通过地面极小部分的开挖，满足地下管线敷设、更换以及维修的需要，这种施工由于对地面的干扰性较小。所以非开挖顶管施工技术具备这样优势，非开挖顶管施工技术的技术能够通过垂直地面的工作井，将水泥、钢制管道利用高压液压千斤顶入地下，这就能够在不开挖的前提下，进行公路、地下管线的穿越，这一施工在埋设管道过程中能够将量对沿线建筑物与交通的影响降到最低，这也使得非开挖顶管施工技术最为适用于市政工程交通量大、人口众多及建筑物、地下管线繁杂的情况下。非开挖顶管施工技术与其他地下管线施工技术的优劣势对比如表1所示。
表1 顶管与其他技术的比较
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所以在我国当下城市的给排水工程施工中有着极为广泛的应用。之所以非开挖顶管施工技术具备这样优势，非开挖顶管施工技术的技术能够通过垂直地面的工作井，将水泥、钢制管道利用高压液压千斤顶入地下，这就能够在不开挖的前提下，进行公路、地下管线的穿越，这一施工在埋设管道过程中能够将量对沿线建筑物与交通的影响降到最低，这也使得非开挖顶管施工技术最为适用于市政工程交通量大、人口众多及建筑物、地下管线繁杂的情况下。
2市政排水施工中非开挖顶管技术实例分析
某污水干管工程中包含四段顶管，全长为356m，管径分为三种：d=800mm、d=1000mm、d=1400mm。W14-W17井位于金洲大道与汇智路交汇处以南，下穿汇智路，长120m；W40-W41井位于泉塘冲路与汇智路交汇处以北，下穿汇智路，长88m；W91-W92位于枫林三路与樱花路平交口，下穿枫林三路，长78m；W108-W109井位于谢家湾安置小区西北方向，下穿松柏路，长70m。地勘资料显示，顶管地段主要为回填土、粉质黏土、全风化板岩；地下水主要集中在填土中，地质情况总体一般，管顶覆土约6-8m。管材均采用钢筋砼管，每节2m，环刚度≥S50级，管道接口采用嵌入式钢套环连接。
2.1施工技术难点
（1）W14-W17管道有120米，距离较长，后期阻力较大，需采用触变泥浆注浆减阻，并考虑设置中继间分段接力顶进；
（2）部分管道位于圆砾层或回填土内，开挖之间需采用超前小导管注浆，对管道开挖处土层进行加固。
2.2顶管总体施工顺序
周边管线调查→顶进井、接收井施工→设备安装→顶管施工→管周注浆加固→工作井内检查井施工→井周回填。
2.3施工工艺选择
（1）本工程共设4座顶进井和4座接收井，均采用逆做法，人工逐级开挖、逐级支护的方式施工，井壁采用钢筋砼支护。土方开挖时，采用手工的方法来破碎工作面的土层，破碎辅助工具主要有镐、锹、冲击锤。土方提升使用电动葫芦架提升，水平运输采用手推车运输至15米以外堆土处；
（2）本次顶管采用单向顶进，顶进井设在管道下游。顶进按照以下步骤进行，施工准备→测量高程及轴线→设置顶进后背→安装顶进设备及吊放管节→挖土顶进→测量及纠偏→再次挖土（管中土）顶进→测量循环作业直至完成。
（3）顶管设备：主顶千斤顶、导轨、千斤顶台架、顶铁、分压环、后承压壁、操作平台、爬梯等。井地面设备：气压系统、液压系统、压浆系统、起重设备。
（4）根据管道所处土层性质和管径，本次顶管采用人工手掘式顶管。管前挖土每班两个人，轮流开挖。管内土方采用人力斗车进行运输。土方在工作坑采用电动葫芦进行垂直运输。每次掘进深度控制在30cm~50cm，随挖随顶。
（5）管道周围开挖的控制：在不允许土下沉的顶地段，不允许进行超挖。对于一般顶管路段，可以允许超挖1.5cm，但在其下方135°的范围内，禁止超挖。
（6）顶进完成后对管道四周进行注浆处理。
2.4注浆减阻
在非开挖顶管施工中，注浆减阻工艺决定着该施工的施工质量，而在本文所论述的某地排水工程非开挖顶管施工中，该工程应用了适当调整润滑泥浆配方、合理布置注浆孔、制定合理的压浆工艺等一系列方式。具体来说，施工人员在混凝土管节雄头一侧按 120°设置三个孔，将泵送出口处压力控制在 1～1.25×105Pa，并将压浆孔的的位置设在管节雄头一侧靠近边缘处，这样就较好的实现了整个非开挖顶管施工的注浆减阻。
3安全措施
在市政排水工程的非开挖顶管施工时，为了充分保证施工的顺利进行和施工的安全性，需要确保施工现场与周围工程、道路和建筑的距离。对于电气设备，要设立相应的防漏电措施。施工现场的场地的平整度要达到要求。通道中的照明设备要确保能够正常运作，确保照明的充足。掘土过程中须安装通风设施，以保证管道内空气流通，解决施工过程中缺氧及遭遇地下有毒气体时保证施工人员有足够逃生时间。地下水也会对施工人员造成影响控制，在顶进过程中要采取在工作井内设置集水井等适当措施，如遇积水，须及时排除，以防止土体基底软化。此外为确保周边地面的构造物的安全，应当设置沉降监测点及时进行监测。当在挖土的过程中遇到障碍物时，必须在确保安全的情况下，将障碍物予以清理。如果在施工时，由于一些因素造成施工停顿，必须对开挖面的稳定性予以处理，通过正面的支护或采用全封闭措施，保证开挖面不发生坍塌。
4结论
非开挖顶管施工技术的应用是提高市政给排水施工质量的关键所在。实际开展施工中，应正确认识非开挖顶管施工技术的内涵与，做好顶进管选择以及施工准备工作，同时在具体施工时需结合工程实际情况，进行顶管机的选择，且注意顶进时采取有效的进出洞施工措施，确保注浆减阻效果。这样才能保证非开挖顶管施工技术应用下，提高市政给排水施工整体质量。
参考文献：
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