顶管施工技术在市政给排水工程中的应用

顶管施工技术在市政给排水工程中的应用

熊平 豆乐

（中交一公局桥隧工程有限公司，湖南 长沙 410000）

摘 要：市政给排水工程能为人民的日常生活与市政道路的正常使用提供有效保障。在市政给排水工程中，顶管施工技术能有效节省施工成本，提高社会效益，因而获得了广泛的应用。文章主要针对顶管施工技术在市政给排水工程中的应用进行论述，首先分析顶管施工技术的原理、组成与特点；其次，结合顶管施工技术的实际应用，介绍几种有效的施工方法；最后，针对市政给排水工程中的顶管施工技术的应用进行深入探讨，以期为我国的市政工程施工人员提供有效的参考与借鉴。关键词：顶管；市政工程；给排水

1 顶管施工技术的基本概述1.1 顶管施工技术的原理

随着市政给排水工程的发展，新的地下管道施工方法不断被应用到实际工程施工中。而为了减少开挖工程，保持施工周边环境的整体性，一种全新的非开挖施工方法悄然兴起，即顶管施工技术。顶管施工技术的原理主要是利用机械力量打通工作坑与接收坑。具体而言，就是利用油缸与管道之间的推力推动工具管前进，在工作坑与接收坑之间形成通道。顶管施工技术可以最大限度地减少对地面的破坏，只需通过地下的管道连接，便能完成原有的施工目标，极其符合市政工程的特殊要求，因而顶管施工技术在市政给排水工程中得到广泛应用。

1.2 顶管施工技术的组成1.2.1 施工机械

施工机械是顶管技术施工的最重要因素，主要包括千斤顶、顶管机头、测量仪器、泵站等主要设备。其中，顶管机头包含封闭式掘进机和敞开式工具管两部分。而封闭式掘进机包括多刀盘、加泥式和土压平衡式等。敞开式工具管包括、手掘式、挤压式、臂推式等工具。

1.2.2 施工作业面

施工作业面是进行顶管技术施工的主要场地，通常而言，是指顶管工作坑和接收工作坑。其中，顶管工作坑主要是为顶管机头安装提供保障，而接收坑主要以机头出坑为主。

1.3 顶管施工技术的特点

作为新型市政管网施工技术，顶管施工技术具有如下特点：第一，施工占地面积少。顶管施工采用由点到线的操作方式，因而即使实际的施工面积小，也不会对市政道路的正常使用产生较大的影响；第二，

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施工过程中的噪音小。不会对居民的正常生活和周边的建筑物产生较大的影响；第三，工程造价较低。顶管施工能在不影响市政道路与建筑物的情况下，实施穿越工程，因为整体工程造价较低；第四，施工可操作性强。顶管施工技术以其工作原理简单而被大多数施工人员所接受。经过简单的系统学习之后，普通的施工人员即可进行顶管施工技术操作；第五，施工效率高。大量实际工程应用表明，顶管施工技术能有效确保施工质量，使施工工期显著提前，从而提高市政给排水工程的经济效益；第六，施工实用性强。挖土面积少，施工可达地面深处，能够安全穿越建筑物底部、河床、地下管道等，非常适用于市政给排水工程；第七，施工材料可回收。顶管施工技术采用环保型材料，既不对环境造成污染，又能回收进行二次利用，极大地保证了市政给排水工程的环保性。

2 顶管施工技术的类型

从施工形式上来看，顶管施工技术具有开放性与密封性两种施工形式。在实际工程应用方面，以密封型的顶管施工技术应用范围最广。一般而言，密封性施工形式主要采用以下方法。

2.1 泥浓式推进法

该方法主要采用二次注浆，极大地减少与底层之间的摩擦力，一般适用于长距离的市政给排水工程施工。同时，该方法在排出废弃物方面也有很大的帮助，因此，需要采用多种输送形式及时处理废弃物，防止废弃物大量堆积，影响工程周边环境。

2.2 泥水式推进法

该方法的主要原理为通过调节循环水压而保证地下水压力的平衡，从而有效提高施工速度，并且不会对施工环境产生较大的影响。因此，实际施工时，首

先必须合理设计顶管顶速，并且保证施工过程不间断。该方法的优点是，可以不必进行底盘改良或江水处理，施工完成后，地表沉降小。

2.3 土压式推进法

按照一定的比例进行施工材料的混合，然后注入到切削仓，并保证仓内充满混合材料，由切削仓内的泥土混合体来平衡来自施工正面土的压力与地下水的压力。该方法不需要用到泥浆泵及相关设备，因而整体造价低廉，同时也不必进行泥浆处理。整体而言，成本较低。

3 顶管施工技术的应用3.1 施工准备工作3.1.1 施工场地的合理布置

根据市政给排水工程的施工规范，有效布置施工场地，将施工材料与施工机械进行分类放置。严格控制材料的质量，对机械设备进行必要的检修，确保使用过程中的稳定性与操作性。同时，在相关施工地段，设置警示牌，确保行人和车辆的安全。

3.1.2 施工现场及周边环境的勘察工作

由于顶管施工的特殊性，施工前，一定要进行地质勘测，全面掌握施工地段的地质情况、地下管道的分布现状，从而制作出最优的工程施工方案，为市政给排水工程的有效进行提供必要的保障。

3.1.3 顶管井

工作井与接收井是顶管井的设计重点。工作井有单孔井与单排孔井，单孔井通常为矩形、正方形和圆形；单排孔井主要为矩形。其中，圆形工作井的受力性能最高，正方形次之，最后为矩形。工作井需要满足周边施工环境与空间要求，既要保证功能的正常使用，又要确保施工全过程中的安全；接收井一般采用具有很强稳定性的钢筋混凝土结构，能够大幅度提高管道内部的荷载，并避免施工出现偏差。

3.1.4 工作坑

工作坑的科学设置不仅能保证设备的防护，又能保障施工安全，设计人员必须加以重视，利用科学的方法搭建工作坑，并才有合理的加固技术对主体建筑进行加固。

3.1.5 管口防水

实际施工时，工作井通常会预留一定尺度的开口位置，主要是为了顶管能够充分发挥实际利用价值。因此，在市政给排水工程结束后，必须对管口进行封堵施工。

3.2 工作井的设计

只有合理的设计工作井，才能保证工程顺利实施。工作井的设计应当以施工现场的实际情况为基本前提，按照工程建设的基本要求进行设计，保证顶管的最大直径、长度和土体的承载力符合规范。此外，工作井的规格要符合机械设备和已制定的下管和出土的方法。一般而言，工作坑上口前端和路边的距离不得小于2m，且在管节的后端与千斤顶之间要适度预留出土体的空间。如工程施工中需要长期接触水，则需确保水坑和排水设施建设的整体质量。

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3.3 施工工序3.3.1 注浆止水施工

水泥、黏土以及石灰是常用的注浆材料。施工前，浆液配合比必须经过科学设计，同时经过有效搅拌，才能保证浆液完成固结后，可以具有较高的挡土和止水功能，且方便机具穿墙。

3.3.2 顶管穿墙

打开穿墙门板，顶出工具管，安装穿墙止水装置。要点如下：回填黏土并进行夯实，使其充分临时的止水功能；穿墙孔外部周围土体必须具有一定的稳定性及强度，此处可采用注浆固结；开启闷板后，迅速推进工具管，及时做好止水工作。顶管穿墙常用的止水设备为止水法兰加压板，此外，在顶进过程中，橡胶板也会形成止水装置。

3.3.3 顶管出洞

顶管出洞是指将顶管机和第一节管子破出封门，并进入土中。顶管出洞是顶管施工技术的关键环节，也是工程施工质量的关键控制点。工具管的调零处理能有效防止管线偏斜，必须及时采取相应措施。

3.3.4 注浆减阻

施工过程中，会面对地面沉降及顶进阻力，这时，将泥浆注入到管道周边缝隙，可有效减少阻力。注入顺序一般从顶管机的头部和尾部开始，然后是中间部分，可以有效补充施工时造成的泥浆损失，并较好地减少阻力。

3.3.5 顶管纠偏

顶进过程中，一旦发现偏差大于10mm，则必须放慢顶进速度，并采取相应的矫正措施。如果偏差存在于机头和轴线之间，可合理利用千斤顶设备改变机头方向，减小偏差。如果是高程或者方向出现偏差，则对偏差较大的位置进行纠正。

4 结束语

总之，市政给排水工程是城市建设的重要组成部分，随着城市的发展，显得越发重要。而顶管施工技术作为市政给排水工程施工中的重要技术，具有极强的可操作性，且对居民生活、周边环境、市政道路等的影响较小，因而得到了广泛的应用。因此，为了保证市政给排水工程的施工建设质量，相关企业及施工人员必须认真研究顶管施工技术，不断优化和完善顶管施工技术，从而为我国的基础建设顺利开展提供可靠的保障。

参考文献：

[1]姜大伟.市政给排水顶管施工技术要点的应用探讨[J].住宅产业,2019(Z1):68-72.

[2]张龑.关于复杂环境条件下市政工程顶管施工技术研究[J].中华建设,2019(04):166-167.

[3]刘兴亮,曾挺.市政给排水工程建设中的顶管施工技术[J].绿色环保建材,2019(08):149-150.

[4]杨炎冰.浅谈市政工程顶管施工技术[J].城市建筑,2019,16(14):129-130+1.

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