[摘要]阐述了顶管施工技术,针对顶管施工技术在市政给排水中的应用进行探究,为顶管施工技术在市政给排水中的应用开辟 新的路径,确保市政道路具有较高的经济效益和社会效益,满足人们正常需求。
[关键词]顶管施工技术;市政给排水;应用探究
引言
对于市政给排水施工而言,管线的地下敷设是最为关键的环节,顶管施工技术是行业内目前普遍重点关注的施工工艺,在市政给排水 管线施工的应用越来越多。本文现对市政给排水施工过程中，如何正确、适当地应用泥水平衡机械顶管施工技术进行了分析,梳理了部分控制 要点,为顶管技术的应用提供一定的指导。
一、顶管施工优越性
顶管技术是一种特殊的埋管技术。本质上,它是顶管技术。 所谓的管顶技术不是指挖管技术，顾名思义,管道敷设技术是 直接在地下进行的,不需要开挖地表。非开挖技术是利用微开 挖或非开挖技术对地下管线、管道、地下电缆敷设、修复或更 换的科学、长距离顶管施工技术是一种非常方便的施工方法。 与传统的建筑技术相比，它的投资少,时间短,不影响地面交 通和居民的生活。经过多年的工作实践，证明了顶管技术的应 用能够有效地降低施工噪声,减少施工粉尘的出现,降低工程 施工带来的城市环境污染。特别是长距离管道顶进技术的应用 主要有以下几个优点:①长距离顶管施工技术可以使整个施工 场地从直线缩短到某一点，从而减少了城市面积的占用。②这 种施工技术的应用不会影响地面群众的生活,减少对交通的干 扰，提高工程建设的效率。③在深层地下和水下施工中,可以 采用长距离管顶的施工技术，可以完全不受公路、铁路、建筑、 爆破工程的限制,可以降低工程造价。
二、顶管施工方法
在顶管施工过程中使用的方法,可以分为三种顶进工法。分别 是:人工开放式顶进工法，它又细分为手掘式与挤压式;泥水平衡 封闭式顶进工法,它细分为网格水冲式与刀盘掘进式;最后一种是 土压平衡封闭式顶进工法，它分为单刀盘式与多刀盘式、手掘式顶 管施工方法适用于管径DN1000~3000之间的市政给排水工程, 地质结构为黏性、砂性或硬质泥岩土层,且无地下水影响。手掘式 顶管施工的优点具有顶管施工的所有优点:工作时占地面积小、设 备简单、技术难度低、易于推广。其缺点是,这种施工方法对于不 同类型的地质条件有很大的局限性,顶进面土压不能平衡，容 易塌方;此外,其劳动强度大,施工进程较慢，人工成本较高。土压 平衡式顶管施工法适用的土质范围广，从软黏土到砂砾土都能适用， 是一种全土质的顶管施工方法。其原理是利用顶管机的刀盘切削和 支承机内土压舱的正面土体，抵抗开挖面的水、土压力以达到土体 稳定的目的。土压平衡式顶管施工法使用方式便捷,不需要人工进 入井底,对施工管道周边地区的土体扰动也不大，能够保证正常施 工的安全性。 泥水平衡式顶管施工工法是一种以全断面切削土体,以泥水压 力来平衡土压力和地下水压力,又以泥水作为输送弃土介质的机械 自动化顶管施工法,和土压平衡式顶管施工方法有很多相像的地方。泥水平衡式顶管施工方法可以有效的平衡地下水,特别是面对淤泥 或流沙性地质结构具有有效的解决方案,较人工顶管安全。
三、顶管施工在市政道路给排水管道中的应用
3.1顶管施工的前期准备
施工前的准备工作:①需要合理布置施工现场。这项工作具有 一定的复杂性,而且工作的内容比较繁重,其中包含了对机械设备 的使用安排、施工材料的准备工作、管道的管理、注浆技术的准备 等等;②施工需要使用到多种机械设备，针对这些设备需要提前将 其安排在对应的工作区域。
顶管设备的选用主要是根据施工的设计 要求与具体的施工环境决定的,一般施工现场的土质都是黏土层或 者淤泥砂,且管道的直径一般比较大,会涉及到很多的大型设备, 比如:千斤顶、起重机等。另外还需要一些辅助的设备:电焊机、 水泵等。
3.2工作井及其布置选型
工作井分为顶进井和接收井、顶管施工顶管设备的安装、顶进 在顶进井内进行,它也是项管掘进机的始发场所,是承受主顶油缸 推力的反作用力的构筑物，供工具管出动、下管节、挖掘土砂的运出、 设备材料的吊装、操纵人员的上下等使用。在顶进井内,需要布置 主顶千斤顶、顶铁、基坑导轨、洞口止水圈以及照明装置和井内市 政给排水设备等。在顶进井的地面上,需要布置行车或其他类型的 起吊运输设备。接收井相对于顶进井来说布置比较简单,接收并是 接收顶管机或工具管的场所。顶管工作井的布置受顶管方式、地形 地貌、管线设计、水文地质、排降水条件等决定;顶管工作井的平 面尺寸和形式则受项管设备、工具管长度、管节长度、管道节段长 度和宽度、工作井深度、后背结构厚度、两侧和前后操作空间等确定; 顶管工作井的选型还应综合地面交通、周边荷载、地上地下障碍物、 施工技术设备、技术成熟条件、造价、工期、对周围的环境影响等 其他因素进行经济技术比选确定,必要时还应采用多种结构形式的 组合并辅以其他辅助施工措施以达到最优。
3.3管道的顶进
管道的顶进分为顶铁安装、回油、添置顶铁以及顶铁卸装四个 部分。具体来看,首先需要安装并确定顶铁是牢靠的,在管前段达 到特定长度后,启动油泵,开始顶进。然后,不断重复千斤顶过油、 活塞顶进以及添加顶铁的工作,直到下节管道的安装完成为止。最 后,还需要卸下顶铁、卸下管道以及运用钢套环连接混凝土管。除 此之外,还需要在混凝土管接口处安置一圈麻绳，以此来保障接口 的密封性,同时也能保障均匀受力、并采用相应的防渗漏措施,确 保管道连接的稳固性与可靠性。
3.4顶管施工的步骤
注浆止水处理:在穿墙前对洞口进行注浆止水处理,防止墙面 的坍塌。先将石灰、水泥、粘土放在一起进行搅拌,当被搅拌成浆 液时,停止搅拌,加入一定量的自然土，最后将混合后的材料放在 洞口固定,使其起到防止水土流失的作用。进行穿墙:进行完注浆 止水处理后,待浆液与自然土固结后;开始进行穿墙。先进行准备 工作,将工具管放入工作坑内,并按要求固定好。然后逐步清理洞前的硬块和其他杂质,在进行这一步骤时,要有意识的控制工 具头的前进速度，避免造成洞口坍塌。另外,在前进过程中,不能 压到泥浆，且要严格按照路线图前进，出现偏差时,立即停止前进, 进行纠偏。在前进一段距离后就要按照图纸进行检查,出现失误立 即检查。顶管出洞:顶管出洞和顶管进洞同样重要，因此，为了防 止顶管出洞出现安全事故,在出洞前也就是接近洞口的时候就要进 行工具管调零,稍微有偏差就要立即纠正,采取措施防止下跌。各 种测量和纠正方法:顶管施工主要是在地下进行施工，但不能盲目， 光专注于地下,而忽视地面的情况,很容易发生安全事故。所以， 要建立一个控制点,进行对地面和地下的统一管理。在施工过程中 要尽可能减少对地面建筑和地面的影响。尽可能地避开地面上的建 筑物,如果无法避免,在建筑物的下面施工时，一旦开工不得停止, 尽量降低顶进管的前进速度，否则会造成难以挽回的伤害。另外, 顶进管在前进过程很容易出现偏差,远离既定的正确路线,前进过 程中要定期进行失误检查和纠正。纠正要在前进过程中进行,切记 不要矫正太猛,不纠正和纠正过度都是错误的纠正方法。纠正前, 要先查明出现偏差的原因;再根据实际线路。现有的工具进行预判， 找到正确的原因,再进行纠正。
参考文献
[1]曲伟鹏.顶管施工技术在市政给排水施工中的应用探究[J].工程建设与设计,2020(06):179-180.
[2]徐辉.市政给排水施工中顶管施工技术应用研究[J].住宅与房地产,2019(36):192.