1、浅析市政给排水工程顶管技术的应用摘要：随着我国市政排水工程的建设规模不断扩大，近年来，在进行市政给排水工程施工时，大多会采用顶管技术，由于顶管技术具有诸多优势，现已在市政给排水施工中得到了广泛的应用。本文详细介绍了顶管技术在市政给排水工程中的应用，结合在市政给排水中的应用实际，对顶管技术的施工工艺做了详细分析，具有一定的理论参考价值。 关键词：市政；给排水工程；顶管技术；施工工艺；应用 中图分类号： TU99 文献标识码：A 前言 市政排水工程是城市基础设施建设的重要组成部分，管道结构的稳固和功能的完善关系到城市排水的正常运转。随着城市排水管道越来越错综复杂，传统的开挖施工方法已不能满足现阶段
2、的需求，因此，顶管技术就应运而生并在市政排水工程施工中得到了广泛的应用。 1、顶管施工的特点顶管技术又称为非开挖顶管技术，该技术是一项集电子技术、冶金、地质学、以及化学等多种学科为一体的综合型建筑工程。非开挖技术具有经济实惠、高效便捷、不会影响交通、设备设施不用搬迁等优点，这是一种高科技技术。顶管技术与开挖敷设技术相比，具有很大的优势，顶管技术可以在不开挖面层的基础上，穿过地面构筑物和地下管线，大大节省了投资和施工工期，除此之外，顶管施工技术在施工方面也具有几大优点：占地面积少。施工面由线到点，从而减少对地面的损害；地面活动受施工影响小，不会干扰到正常的交通秩序；由于顶管技术震动低，所以噪音相
3、对就不高，从而不会对城市居民的生活状况造成太大影响，同时也不会影响到管线及构筑物的使用。减少工程造价，这是因为顶管设计可以安装在很深的地下敷设管道中，减少沿线的拆迁工作量，从而降低工程造价。顶管技术以其种种优势，已被广泛应用于城市市政工程中。由此，只有有效的利用非开挖顶管技术，才可以促进社会发展和进步，更好的服务于市政建设的排水管道施工。 2、顶管技术在给排水工程中的应用 2.1 顶管技术在市政管网中的应用顶管施工技术在市政管网中的应用范围非常广泛，主要用于旧城改造过程中的管网施工。经过长时间形成了各种管网复杂交错，部分管线的地下位置难以明确，再加上找不到原始资料等客观原因，从而导致开挖管道将
4、面临非常多的困难。而目前，许多城市为了完成管道施工，对地面反复开挖，使路面的寿命严重受损，并且阻碍了交通，同时给附近居民的生活带来了很多不便。 2.2 顶管技术施工工艺（一）顶进管的选择（1）顶进管直径的选择。顶进管的直径选择是首先根据工程性质、工程需要确定内径，根据顶进管所受荷载确定混凝土管的配筋及壁厚，进而确定外径。因为顶管工程工作面上需要配备挖土工人，所以一般管内径不800mm。 （2）顶进管长度的选择。顶进管的长度对顶管过程的可控性和经济性有很大影响。在直线推顶的情况下使用长管可以减少装管的次数，取得良好的效果，但随着管长度的增长，如果偏离原定的路线，使之恢复正确路线要比使用短管更加困
5、难。建造工作坑的时候，工作坑的长度也随之增大，挖坑、支护、回填、修复的费用将相应地增加。2.3 顶管井的设计。 顶管井分工作井与接收井两种，顶管井的建造结构有很多种类，一般使用钢筋混凝土结构。工作井的结构形式通常有单孔井和单排孔井。结构布置时，可在井内设置内支撑，改善结构受力。2.4 顶管施工工序。 穿墙前注浆止水处理：顶管工作井穿墙洞口前方应采用压浆止水处理。注浆材料用石灰、水泥、粘土、膨润土、火碱等搅拌成浆液，注浆液与自然土混合，以保证工具头顺利成功出洞。在进行浆液配合比的时候，要根据土质情况来进行注浆材料的配比，使注入的浆液与自然土固结后达到既能让工具头顺利穿墙又能起止水和挡土的作用。穿
6、墙：打开穿墙闷板将工具管顶出井外，并安装穿墙止水装置，主要技术施工措施：（一）穿墙管内填夯压密实的植筋粘土或低强度水泥粘土拌和土，以起到临时性阻水挡土作用； （二）为确保穿墙孔外侧一定范围内土体基本稳定并有足够强度，工作井工具管穿墙前对穿墙管外侧采取注浆固结措施； （三）穿墙前对可能出现的问题进行分析并制定相应处理措施； （四）闷板开启后迅速推进工具管，同时做好穿墙止水，本工程采用止水法兰加压板，中间按入天然优质橡胶止水板环，要求具有较高的拉伸率和耐磨性，借助管道顶进带动安装好的橡胶板形成逆向止水装置，应防止因穿墙管外侧的土体暴露时间过长而产生扰动流变。为防止管线出现偏斜，应采取工具管调零，在
7、工具管下的井壁上加设支撑，工具管出洞前预先设定一个初始角弥补下跌等措施。 （五）注浆减阻：在顶管施工中还有一个重要的技术措施就是通过压注触变泥浆填充管道周围的空隙，形成一道泥浆保护套，起到支撑地层，减少地面沉降，减少顶进阻力的作用。注浆减阻适于长距离顶管施工。在施工中，首先对顶管机头尾部压浆，并与顶进工作同步，然后在中续间和混凝土管道的适当位置进行跟踪补浆，以补充在顶进中的泥浆损失。 （六）顶进偏差的校正：顶进过程中发现管位偏差 10mm 左右，即应进行校正。纠偏校正应缓慢进行，使管道逐渐复位，不得猛纠硬调。纠偏是指机头偏离设计轴线后，利用设置在后部的纠偏千斤顶组，改变机头端面的方向，减少偏差
8、，使管道沿设计轴线顶进。 2.5 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,减少粉质粘土等不良土质造成的坍塌,形成的土质流失, 以控制地面沉降。对顶管机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 45 倍。通过以上压浆措施, 达到予期效果。2.6 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
9、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 , 相邻管间错口 15 %壁厚, 且20 , 竖向偏差控制在+ 30-40mm 以内, 水平偏差控制在50mm 以内。 2.7 调整进出渣浆泵流量达到平衡工具头的操作全部采用在管道外控制台控制，单一的作业人员就可以实现对工具头刀具的转动、纠偏控制、压力显示、时时监控。顶进千斤顶，观察工作仓的土压力表，调节渣浆泵的流量达到工作仓的泥水平衡。2.8 进出洞 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
10、否将会给以后管道的方向控制和井内管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,若管道所处土质较为松散，在水位下会呈流塑状,则必须在管道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。结束语 综上所述，顶管技术涉及到了许多方面的内容，是一项结合了材料力学，岩土力学，工程力学的综合性技术。因此，在施工中，我国应该控制好推进顶管的力度，对顶管的推力做好准确的估计，更好的防止冒顶现象的出现，顺利的完成市政给排水工程的施工。针对这项技术目前还不完善的地方，加快研发的力度，更好的为建设我国的城市服务. 参考文献:1吉金凤，市政道路排水工程污水管顶管施工技术，中国行技术新产品，2010， （3）：85 . 2段孟春.市政给排水施工中的长距离顶管施工技术分析J.科技资讯.2010.27.3李健.顶管施工法的技术特点分析J.筑路机械与施工机械化.2013,07.4周民强.顶管施工技术J.甘肃水利水电技术,2011(01).
