陈超
中国水利水电第九工程局有限公司 贵州省 550081
摘要：在现代社会持续发展，城市化建设水平越来越高的背景下，市政给排水工程作为与人们生活息息相关的工程，其建设施工工艺备受重视。受到环境的影响，多数市政给排水工程的施工难度都比较高，面临着环境复杂、工期紧张等问题的挑战。近年来，顶管技术在市政给排水工程的施工中得到了大量应用，发挥出了其非常出色的应用价值，值得深入研究。
关键词：市政工程；顶管施工；技术
1顶管施工法的重要作用
随着经济快速发展，城市设施与人口增长矛盾突出，城市设施不能满足人口增长需要，如煤气管道铺设维修影响交通，非开挖施工技术是工程建设技术水平的体现，顶管施工技术在城市地下空间施工得到广泛应用。
顶管法施工是暗挖施工的常见形式，将掘进机从工作井穿过土层推到接收井，采用非开挖铺设地下管线施工。顶管法施工技术能顺利穿越公路、地下构筑物等。相比明挖施工可节约土地，可保证正常交通通畅，在穿越铁路等障碍时可减少沿线拆迁工作量。
顶管技术已有100多年的历史，在国外发展起步较早，美国是最早采用顶管法施工技术的国家。20世纪50年代长距离顶管施工技术得到长足发展，1964年上海一些单位进行大口径机械式顶管实验，由于顶管掘进机设计停留于原始阶段，无针对性的理论指导。20世纪80年代后顶管法施工技术得到长足发展。目前顶管施工日益普及，近年来顶管施工运用到动力电缆等许多管道施工中。
2顶管施工技术
2.1顶管线路的规划
在顶升技术中对于顶升操作的主要途径方式是通过手钻，该方式要求对于地下水位的控制要有比较严格的标准。如果在管道周围1m之内存在地下水，那在施工过程中会非常容易出现水或者是杂质进入管路从而造成管道阻塞的问题。在顶起管道的操作过程中，需要对线路实施提前并合理的相关规划，合理的路线规划是工作顺利进行的前提。
2.2顶管的选择
顶管技术的关键在于对顶管的应用，而不同的地质环境、施工规模，对顶管材料的要求也是不同的。在市政给排水管道的施工中，以往较多选用的钢筋混凝土管道，这种管道具有强度高、刚性好、耐用性强等特点，不仅适合作为地下管道应用，也能很好的适配顶管施工技术的应用要求。现常用的是离心球墨铸铁管，污水有污水专用离心球墨铸铁管（内衬高铝水泥离心球墨铸铁管），随着现代工程材料技术的不断发展，在部分工程中，钢质复合管道的应用率也在逐步提升。在确定管道材料之后，还需要根据市政给排水工程的具体设计图纸、施工方案，对管道的直径、长度进行明确。在管道直径的选择方面，首先需要考虑给排水工程的施工建设规模，即对管道未来所支撑的给水、排水流量进行预测和设计，再结合对管道材料刚度、承载力的考虑，选择合适的管道直径。其次，要做好顶管长度的控制。因为在顶管施工技术的实际应用中，管道系统在土层中顶进，需要管道承载一定的荷载。如果顶管过短，会导致管道安装、连接施工次数过多，无法发挥顶管施工技术的优势；如果顶管过长，会增加荷载，不能很好的控制顶管路线和行进方向的准确性，导致施工难度增加，质量得不到保证。需要考虑现场实际环境以及具体施工要求，对顶管的长度进行合理控制。
2.3顶管基础部分施工
通常，在对工作井进行开挖和加固后，应立即将起重机和预制轨道安装到指定位置。在此过程中，轨道应牢固焊接，平整且相互平行。安装到指定位置后，需要进行必要的工作调试，以确保施工安全和时间限制。在进行实际施工过程中，管道的切入口在工作井，设备挖掘将从管道的前端开始，沿着管道延伸的路径和土石一起移动。完成切割的石块将会被粉碎接着经过安装在挖掘设备背面的螺旋输送机被重新传送返还至地面，整个施工过程将通过该方式参照预先的施工计划与布局来在预设的路线上不断实施路面土开挖操作，最终完成顶管施工技术的最基础环节。
2.4顶管施工设备的安装与顶管规格的选择
在任何一种施工设备安装之前，都要对其稳定性与安全性进行相关测试，在安装顶管施工设备之前，要对顶管施工设备导轨的稳定性及安全性进行有关测试，从而保障管道的坡度能够符合国家的施工标准与要求。另一方面，对于顶管规格的选择，通常要综合排水工程的特点来进行分析与把握，要保障选择的顶管直径能够符合该地区所规定的排水要求。此外，还要确定好顶管的长度与直径，选择规格大小合适的顶管直径与长度能够极大地减少市政排水项目工程的施工成本，同时提高整个工程的安全性。顶管的长度不宜过长或过短：较长的顶管可减少顶管的数量，增强施工效果；过长或过短的顶管施工都是不合适的，施工成本都会增加，过长的顶管施工会增加施工难度，过短的顶管施工会提高施工频率，增加施工成本。因此，有必要根据工程的实际情况合理选择顶管的长度和直径。
2.5管道防水
为了能够使顶管施工技术更好更充分地在市政排水施工管道建设过程中发挥自身的优势，提高顶管施工技术的安全性及有效性，因此对于管道的防水工作必须要提前安排好并在施工过程中格外注意。管道防水工作的意义在于能够保障管道可以顺利通过孔道。
2.6顶管施工质量控制
顶管施工中工作井的深度一般在5m以上，工作井的圆曲率应均匀，以充分发挥砌体材料的抗压强度。沉井施工完毕后，进行顶管作业。沉井主要具有占地面积小、为顶管施工提供支撑等优点。不需要配置支撑结构，不会对周围建筑造成不利影响。
背墙枕木应与土墙接触，使背墙外的土在均布压力下变形。如果土壤不均匀，处理后应顶起。施工中后墙外侧土体含水量高，导致土体液化，顶管无法继续。工作人员应选择降低含水量的方法，并在清理土方后填充袋装砾石。
为使水泥浆具有较好的和易性，必须根据现场情况将水灰比控制在0.55。应使用较低的水灰比。根据本工程土质特点，采用较低的送浆压力，适当提高粉土层送浆压力，按规范要求不大于0.6m/min。采用“四拌二喷”工艺控制搅拌桩的垂直度小于桩长的1.0%。
轴线是顶管施工的重要指标。顶管前将水准点引至工作坑下井壁，确保边坡标高符合设计要求，每次测量轴线标高。减阻泥浆压入管道外壁时，泥浆套管的地层质量决定了减阻效果，泥浆套管的支撑作用降低了地层损失。应注意确保原材料充足。
施工前应提前了解管道土层的变化情况，并进行加固处理，避免施工引起较大的地面沉降。当管道发生泄漏时，应确定泄漏点，在渡槽内凿V形槽并预埋，强度达到要求后压入水泥水玻璃浆。准确计算顶进力，根据最大顶进力形成工作井加固方案。
结论
随着城市建设的复杂性，方便的建设是时代的要求。顶管施工技术的应用，可以更好地适应社会发展，避免路基大面积开挖，保证交通条件，对于人口稠密、交通繁忙的城市而言，这极为重要。尽量减少对现有道路和景观的影响。在顶管过程中，改变了以往大面积开挖的方式，以点代替地面，减少了施工现场的占用。顶管操作所需的施工工地非常有限，在不对现有道路和环境造成重大影响的情况下，仅需要隔离一些用于存储顶管及相关设备和设施的操作场所，全天候施工工作，确保施工按时完成。
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