顶管技术在市政排水施工中的有效应用.doc

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1、顶管技术在市政排水施工中的有效应用摘要：近年来，国内经济的快速发展使得我国的城市快速扩张，城市市政基础工程规模也随之快速增长，而排水工程作为城市基础建设中的一个重要部分，越来越引起广大从业人员甚至普通市民的高度关注。由于传统的排水施工大都采用明开槽方式施工，不仅施工占地面积大、扬尘噪音污染大，而且在地下水平高的地质条件下的地段也难以施工，尤其是管线埋深较深的情况下，需要取支护措施，并存在一定的安全风险。而顶管技术可以避免上述情况，近年来的应用也越来越广泛。关键词：顶管技术;市政给排水;有效应用1 顶管技术概念顶管技术作为非开挖技术施工的一种，包括机械顶管和人工掘进顶管（俗称土顶管）两种。其中机

2、械顶管常用的主要有泥水平衡式、土压衡式两种，包括掘进设备（俗称机头）、顶进设备、出土/泥浆设备、泥浆减阻设备、纠偏设备等组成的系统，人工掘进顶管相对简单的多，主要为顶进设备（千斤顶）。该技术只有很少量的开挖（工作井、接收井位置），管道在地下敷设，具有占地少、适用地质条件广、几乎不受雨季降水影响、噪声扬尘污染小等优点，使得近年来在市政排水工程广泛使用。2 市政给排水施工中顶管技术的应用价值市政给排水工程在实际施工过程中，顶管技术的应用十分广泛，尤其是在城区场地不能开挖地段、穿越道路、河流地段、地下水位高地质差（俗称流沙）地段、大埋深地段等情况下，最为常用。其对于市政排水工程施工工作的正常开展有着

3、十分重要的意义。在使用此项技术开展施工工作的过程中，一方面能够大幅度降低拆迁费，另一方面也能够有效降低土方开挖，同时，最大限度地降低因施工工作的开展给城市环境带来的不利影响，使施工过程更加环保。可以说相比于传统的开挖施工方式，在实际应用的过程中，其优势具体体现在以下方面：（1）在实际施工过程中，不需要开挖路面，能够最大限度地保证市政道路的通畅，降低施工过程给城市交通和环境带来的不利影响;（2）施工流程更加流畅，尤其是受雨季影响小，能够在保证施工质量的同时，确保工程能够按时交工;（3）在管道穿越既有道路、河流时，相比传统开挖施工方法，更加具有优越性。3 顶管技术在市政给排水施工中存在的问题3.1

4、 做好施工准备工作施工前，施工单位必须做充分准备，这种准备首先是必须熟悉图纸，了解设计意图及施工区域地质勘察资料。对每一段顶程进行顶力复核计算，在较大顶程情况下考虑是否增加中继间，确保顺利顶进进入接收坑。其次，选择优质管材，并对其进行检验，防止顶进过程中因管材质量问题造成无法顶进，进而后期处理难度大甚至无法处理造成该段报废，另选路由重新施工。经济损失大而且工期严重延误。第二，要考虑备用电源，由于机械顶管施工须24小时连续不间断作业，如遇停电而停滞时间过长，会造成已顶进管段与周围土壁“抱死”不能顶住，同时顶管施工所需动力源一般功率较大，大管径管材顶进时需几百千瓦，因此，要有备用电池或备应急措施，

5、比如有备用发电源等。3.2 高度重视现场踏勘工作由于顶管技术为非开挖地下作业，所以施工单位应对沿线地下管线、地下构筑物、沿线建筑物基础距管线位置、距离进行详尽现场踏勘，千万不能仅根据各管线单位提供的图纸而盲目进行施工。同时，对于工作坑、接收坑位置的上部空间是否有障碍物、架空线路要充分了解。如确因障碍物原因需要调整工作坑/接收坑位置，只能沿管道中轴线位置调整。千万不能随意沿中轴线垂直方向调整。3.3 障碍物处理市政排水施工作为城市基础建设，在城区尤其是老城区，管线调差不论如何详尽，都有在顶进过程中遇到地下障碍物的可能性。这些障碍物可能是各种地下管线，也可能是由于地质勘探时未探测到的地下孤石、甚至

6、地下文物，因此施工前要做好处理方案（包括改线、应急明挖等措施）。同时，在顶管过程如发现顶力突然增大等异常情况，不能盲目加大顶力强行顶进，应停止查明原因然后处理。在确实经现场踏勘对地下管线没有把握的个别路段，地质情况较好的情况下，可以优先采用人工顶管。因此，人工顶管时，人工在管节内作业，对障碍物能及时发现、判别、处理。4 顶管技术在市政给排水施工中的应用4.1 顶管技术应用的情形顶管技术在市政施工中的主要应用场景主要有如下四种，首先路面狭窄或周边、上部有构筑物，不允许进行明挖开槽施工的路段。其次是地下水位高地质条件差（俗称流砂的地段），这种情况在沿河、沿江、冲积三角洲城市中尤为常见，此时会用到顶

7、管技术。然后是管道埋深较大的工程，这种情况在市政排水工程中的下游较为常见，因为市政排水工程一般为重力管道，在下游管道埋深逐步加大，如果采用传统开挖方式施工，不仅作业面会很宽，有时还要增加支护、降水等措施，不仅施工难度大，而且经济效益差。第四是穿越主要道路、穿越池塘河流等水体以及无法拆除地上构筑物的地段。4.2 明确顶管技术的适用范围从整体上来看，顶管技术有着十分广泛的使用范围，然而，在承插管（F型刚承管除外）以及压力管道工程中并不适用。前者是因为管节承口处直径突然扩大，后者是因为压力管道一般在管材接口要进行处理并不能扰动，但顶管时因纠偏原因管节间的扭动不可避免。当然，采用钢管焊节的情况下，仍然

8、可以采用顶管技术施工。另外，对于排水管直径小于500mm时，由于管材壁厚过薄难以承受顶力，不建议采用顶管技术。当然对于PE、HDPE等柔性管材当然更不能使用顶管技术。除上述情况外，在市政排水工程中都可以结合实际情况采用顶管技术。4.3 顶管施工过程中的偏差纠正环节在顶管技术应用的过程中，在顶管进行顶进作业时，因为偏心力及阻力对顶管产生的影响，会导致顶管的实际路线与设计的路线之间存在偏移问题。在这种情况下，必须进行纠正偏差，对顶管的实际路线进行纠正，防止出现较大偏差，对顶管施工质量产生影响。在对顶管进行纠正偏差的过程中，要按照小力度、多次纠正的原则开展偏差纠正作业。在纠正偏差作业时，禁止快速大力

9、度纠正偏差，而要一点一点的对偏差进行纠正，这样才能够确保顶管施工的轴线和高程控制。这样不仅保证能顺利进入接收坑，也保證施工质量。4.4 人工顶管时合理确定顶进工序采用人工顶管技术进行施工的过程中，顶进施工是重要环节。在开展顶进施工工作的过程中，手掘是最常用的手段。在正式开始手掘施工之前，需要重点控制地下水的水位，确保管底与地下水水位之间能够保持50cm以上的距离，在此基础上，最大限度地避免地下水渗入到管道内部，影响施工工作的正常展开。在实际施工中，需要重点查验施工装备和施工材料的质量，查验无误之后，再正式开始顶进施工工作。顶进施工具体工序：首先需要安装顶铁，顶铁安装工作结束之后打开油泵，待顶管

10、的活塞探出之后，第一时间将油泵关闭，停止施工，按照分层处理的方式进行开挖工作，循环顶进。在顶进施工中，严禁在管节前超挖，同时对轴线、高程密切观测，确保施工质量。在前述采取降水施工时，也要观测地面沉降情况，防止对周边构筑物的危害。5 结束语综上所述，现阶段市政排水工程的施工过程中，顶管技术是最常用的一项技术，这项技术不仅能够避免传统明开挖施工需要作业面大、降水、支护、受降雨影响大、扬尘噪声污染大等一系列缺点，减轻施工人员劳动强度、提升整个工程的环境友好度。但是，在实际应用过程中，对施工人员专业素养的要求较高，因此，施工人员就需要加强学习，使自己的专业素养能够真正满足工程需要。参考文献：1 李晓菲.探究长距离顶管施工技术在市政给排水施工中的应用J.科技创新与应用，2019（9）：170171.4