浅谈顶管技术在市政给排水工程中的应用.doc

1、1浅谈顶管技术在市政给排水工程中的应用摘要：顶管技术彻底解决了管道埋设施工中对城市建筑物的破坏和道路交通的堵塞等难题，在稳定土层和环境保护方面凸显其优势。本文阐明了顶管技术在市政给排水施工中的应用特点，结合工程实例探讨了顶管技术在市政给排水工程中的应用。 关键词：顶管技术市政给排水必要性应用 中图分类号：S276 文献标识码： A 文章编号： 近年来，顶管施工技术在建筑行业得到广泛的应用及发展，尤其是是在市政工程的建设中，得到更加广泛的应用。由于顶管技术不需要挖开地面，在地下进行管道以及公路、铁路的建筑与维修，减少对城市的污染，提高经济和社会效益，因而受到广泛建筑开发商和施工单位的青睐。 一、

2、顶管技术在市政给排水施工中的应用特点 1、适用范围 在城市中心地区，或商业繁华街道，以及城市建设中遇到无法迁移或不能实施大型开挖的文物古迹遗址等特殊地段，对不能进行空中架线、开槽埋管来实施作业施工时，一般是采用管径 80600mm 的地下埋管工程可使用顶管法施工。 在敷设城市污水管道直径大于 500mm 时，施工现场无法采用明沟开挖埋管施工而管道沿线又无其它建筑物基础时，可使用顶管法施工作业。22、顶管技术在市政管网中的应用 目前，在城市管网施工时，许多城市都存在马路反复开挖的现象，严重防碍了市区的交通，困扰了居民生活，缩短了路面的寿命。配套的电讯、自来水、煤气、排水、路灯、城市坐标、候车亭、

3、广告箱、路牌、电话亭、治安岗亭等都要发生反复拆建才行，这无疑增加了对城市设施的破坏和施工的难度，城市这方面的问题显得尤其突。 3、顶管施工技术在市政管网中的应用 主要包括：旧城改造过程中，由于多年形成的各种管网相互交错，很多管线地下位置不明，原始资料丢失或不全等因素，市政管网铺设时无法对地面进行有效开挖；城市架空线路遇交通干线、繁华街道、文物古迹，铁路或江河阻截，需转入地下过渡；当污水管道直径较大(100mm 以上)，而施工现场周边环境受限，无法采用明沟开挖来埋管施工管道。 4、顶管施工技术的优势 顶管敷设管道施工技术特别适用于大中型管径的非开挖埋设，具有经济、高效、保护环境的综合功能。采用该

4、技术施工，既能节约一定的征地拆迁费用，又可减少环境污染和对道路的堵塞，具有显著的经济效益和社会效益。 这种技术具有的优势包括：不用开挖地面，尤其是城市道路；用拆迁征地，不会破坏地面建筑物；不影响正常的城市交通秩序；不破坏地表植被和周边环境；施工过程不受气候和环境的影响；不影响管道的段差变形；省时、高效、安全，无建筑垃圾污染，并且综合造价低等。 3二、顶管技术在市政给排水工程中的应用实证分析 1、工程概况 某市中环路内污水改造工程二标段工程, 总长约 2.2 km , 路幅宽度36 m 。道路下管线分别为 D300D1200 污水管,路北侧埋设 1 根 D1200 污水管。该管段在南湖路段, 约

5、 486 m 长紧贴路侧有大量房屋, 管道埋深约为 5.7 6.9 m , 路面下埋有雨水、电缆其它管线。管道底穿越 3-1 层粉质粘土层和 4-1 层粉土。 根据土质等情况提出该段采用长距离顶管一次顶进补位的方案。 2、开槽埋管和顶管的比选 （1）开槽埋管从地质情况分析 D1200 钢筋混凝土管自重较大, 管道位于 3-1 层或 4-1 层埋深在5.06.0m,管基不易采用原状土基础, 须采用钢性基础底板。考虑到地下水位较高, 为保证基槽大开挖, 既要考虑多种降水方式, 又要考虑基槽正常围护, 开槽施工时上部土层为粉质粘土层和粉土层, 需要采取井点降水以防止地面发生沉降情况, 这样增加了施工

6、成本。重要的是, 管道埋设在慢车道下, 并且路侧紧贴大量连排 2 - 3 层砖混房, 使基槽开挖难度更大, 如开挖基槽 , 则须作房屋加固围护措施 , 路面需要恢复, 而且原路面下的管线需移位, 必然极大增加工程造价而且影响了周围交通正常通行。 （2）从管道地基设计方面分析 开槽后须采用有效的管道基础。先铺设碎石层, 加强地基承载力, 再做砼底板基础, 实施砂石坞管, 由于施工中无法避免扰动地基, 仍无4法有效减少管道实际沉降。而顶管方法由于管与土同体积置换效应和土拱效应, 则可在较大程度上减少管道沉降。 另外, 以施工工期分析: 在道路下开挖埋管施工, 工期较长, 开挖施工的土方堆放严重影响

7、了交通环境, 而且施工造成道路反复开挖, 影响了道路的使用寿命, 综合考虑不符合城区管道施工要求；而采用顶管施工工期较短, 且场地整洁, 道路不需要整体破坏, 不影响交通环境。最后从经济性分析计入降水措施、管道基础、道路恢复、开挖土方量围护费用造价, 则在城区施工覆土深度较大的管道情况下采用顶管比开槽埋管经济。 3、顶管施工要点 （1）采用触变泥浆, 向管道外壁压入一定量的减阻泥浆, 在管道外围形成一个泥浆套, 减小管节外壁和土层间的摩阻力, 从而减小顶进时的顶力, 泥浆套形成的好坏, 直接关系到减阻的效果。利用泥浆套的支承作用, 减少粉质粘土坍塌, 形成的地层流失, 以控制地面沉降。对顶管机

8、头尾端的压浆要紧随管道顶进同步压浆, 在中继间和中部管节处须跟踪补浆, 泥浆的实际用量要比理论用量大得多, 一般可达到理论值的 4 5 倍。通过以上压浆措施, 达到预期效果。 （2）顶进中须严格按设计线路顶进, 可利用削土刀盘上可伸缩的超提刀, 结合千斤顶编组进行纠偏。经常对顶进轴线进行测量, 检查顶进轴线是否和设计轴线相吻合。在正常情况下, 每顶进 1 节混凝土管节测量 1 次, 在出洞、纠偏、到达终点前, 适当增加测量次数。施工时还要经常对测量控制点进行复测, 以保证测量的精度。通过及时纠偏, 相邻5管间错口 1 5 % 壁厚, 且20,竖向偏差控制在+30 -40mm 以内, 水平偏差控

9、制在 5 0 m m 以内。 （3）洞口止水, 顶管工程中, 为使管子能顺利从工作井内出洞, 一般采取工作井预留洞口比管节外径略大些（ 一般为 1 0 0 m m ）的方式, 顶进时此间隙需采取有效措施进行封闭, 我们采用的洞口止水方法是在沉井制做时, 预先在洞口预埋一个 1 0 m m 厚钢法兰, 在钢法兰上焊接螺栓, 安装 1 6 m m 厚橡胶法兰 , 用 1 0 m m 厚钢压板压紧, 在我们完成的顶管中, 未发现地下水和泥砂流入工作井内, 同时橡胶法兰和压板可以回收, 效果很好。 （4）进出洞是顶管施工中的一道重要工序, 因为穿墙后掘进机方向的准确与否将会给以后管道的方向控制和井内管

10、节的拼装工作带来影响。穿墙时, 首先要防止井外的泥水大量涌入井内, 严防塌方和流沙, 本工程管道位于粉质粘土层较松散, 在水位下呈流塑状, 则必须在管子顶进方向距离工作井边一定范围, 对整个土体进行改良或加固, 采用了井点降水措施, 以提高这部分土体的强度, 防止掘进机出洞时塌方。其次要使管道不偏离轴线, 顶进方向要准确。 （5）在建筑物密集处和路面上须作监测布置, 观测地表变形和土体位移, 有效避免房屋开裂和路面沉降。 （6）顶进中遇障碍物后的顶进处理, 成为困扰施工的难题, 如突遇大量埋木、石块及老河道驳坎等等, 都需现场研究给出解决的技术措施。总之，顶管施工具有对公路、河流、建筑物扰动很

11、小, 不会影响到6既有建筑物和构筑物的使用;地下施工噪声低,土方和泥浆集中排放,对环境的破坏很小;施工进度快等特点。所以,顶管施工广泛应用于地下管道、过街隧道等市政工程中。顶管的应用，无论在规划还是市政施工方面，都具有相当大的优势，提供了更多的选择。 参考文献： 1 汪玉泉, 朱彩珍. 浅论顶管技术在市政给排水工程中的应用J. 黑龙江科技信息, 2010,(20) 2 陈启秀. 顶管技术在给排水施工中的应用 J. 今日科苑, 2009,(24) . 3 赵剑伟. 顶管技术在市政工程中的应用研究J. 价值工程, 2011,(07) 4 李德强, 宋军. 顶管技术在市政工程中的应用研究J. 华章, 2011,(19) 5 李斌.市政工程顶管施工技术的应用分析J. 中国城市经济. 2010(06) 6 曾洁红.城市建设污水管道顶管施工技术棎析J. 中国城市经济. 2010(10)