顶管技术在市政给排水工程施工中的运用
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顶管技术在市政给排水工程施工中的运用
同济大学环境科学与工程学院污染控制与资源化研究国家重点实验室 上海
200092摘要：顶管技术是在市政给排水工程中，由于管线铺设、道路建设等需要进行开挖施工的时候，所采用的一种技术手段。该技术通过顶进的方式，能够有效的对施工路段进行保护，避免传统施工方法所带来的不良影响。现阶段，顶管技术已经被广泛地应用于市政给排水工程中，不仅可以减少对道路交通的影响，同时也能够减少对周边居民生活环境的影响。但是，在顶管施工过程中仍然存在着一些问题需要解决，因此，文章首先对市政给排水工程施工中顶管施工的特征进行分析，然后总结了顶管技术在市政给排水施工中的具体运用，以供相关人士交流参考。
关键词：顶管技术；市政；给排水工程；运用
引言：
目前，顶管技术已经在市政给排水工程施工中得到广泛地应用，并取得良好的效果。顶管技术具有减少开挖、保护道路交通等优点，对于城市的可持续发展起到很大的推动作用。然而，由于我国市政给排水工程施工中仍然存在着很多问题，比如施工技术人员缺乏相应的施工经验、施工质量得不到有效控制、地下管线铺设不合理等问题，因此，需要相关工作人员不断地加强学习与研究，在实际工作中将这些问题有效的解决。
一、顶管施工技术的概述
顶管技术是指在非开挖施工中，将管道顶进施工的一种技术手段。通常情况下，顶管技术主要是利用千斤顶的力量将管道顶入到预定的深度。该技术施工过程中不会对地面交通以及环境造成太大的影响，并且也不会对周边居民生活环境造成太大的影响，因此，该技术在市政给排水工程中应用十分广泛。通常情况下，顶管施工分为两种形式，分别为明挖法和暗挖法。其中，明挖法施工又被称为明挖逆作法施工，通常情况下，明挖逆作法施工方法主要是在地面上进行开挖施工，然后再将管道顶入到地下。与明挖逆作法相比，暗挖法可以有效地降低对交通的影响。
二、市政给排水工程施工中顶管施工的特征分析
顶管施工技术主要应用于城市道路、地下通道、桥梁以及地下建筑物等设施的建设中。这种技术的优势主要体现在其不会影响地面上人们的生活，同时施工过程中也不会产生噪声与震动等，这对于施工现场的工作人员来说，具有较高的安全性。同时在这种技术中，其对于地下管线不会造成损伤，因此被广泛地应用于市政给排水工程中。顶管的施工工序。首先，在进行施工之前需要对地质情况进行全面的调查，如果发现土质比较松软或者是地下有丰富的地下水时，则需要通过相应的措施来进行处理。其次，在进行顶管施工时需要注意对顶进方向进行选择。在进行顶进时，一般情况下其方向与地面上人们的日常生活没有任何关系，但是在实际施工中由于顶管施工技术对地面上人们的影响相对较大，因此如果方向选择不当就会导致地面上出现较为严重的交通堵塞现象。同时在实际施工中也会存在着一定的安全隐患[1]。
顶管施工技术中需要注意的几个问题。首先是对顶管施工设备与顶力进行选择。顶力是决定顶管施工技术可行性以及安全性的重要因素之一，因此在进行顶管施工之前应该对顶力进行全面地了解与分析，根据工程实际情况来选择相应的顶力。在选择过程中主要考虑以下几个方面：①顶进设备。在实际中一般采用双缸液压式与单缸液压式两种类型。②管道设计参数。为保证管道在施工过程中能够满足安全需要，一般情况下对于管道设计参数都会做出详细地规定。③相关顶力计算。由于实际施工中所涉及到的施工环境与条件不同，因此在进行顶管施工时所需要进行相关计算就会存在一定难度。④顶进路线选择与修正。在对顶管施工路线进行选择时应该充分考虑到实际工程情况，对于实际工程情况与设计图纸存在着一定差异时需要对路线进行适当地调整，从而保证顶管工程能够顺利地开展。⑤设备操作及维护保养。对于设备操作人员来说其是保障顶管工作顺利开展的重要因素之一，因此应该对操作人员进行严格地培训与考核，使其能够熟练掌握相关设备操作与维护保养技能，从而为整个顶管工程提供良好的技术支持与保障。⑥顶力监测与纠偏系统。在实际施工中由于所需顶进设备不同，因此对于顶力监测系统来说其也具有不同的要求，一般情况下所需顶进设备顶力监测系统要求在10kN以下；而对于纠偏系统来说其要求在15kN以下；对于其他辅助设备来说其要求在10kN以下；此外还有其他辅助设施比如安全措施等也应该进行合理地设计，从而为整个顶管工程提供良好的技术支持与保障[2]。
三、顶管技术在市政给排水施工中的运用
（一）顶管施工准备工作
顶管施工技术在市政给排水工程中应用的过程中，需要做好准备工作，包括材料的准备和机械设备的准备两个方面。第一，材料的准备。在进行顶管施工之前，需要对顶管所用到的工具进行检查，主要是检查工具是否出现变形或者是破损的情况，同时还要对顶管设备进行全面的检查和维护，保证其能够正常地使用。另外，还需要对工具头以及止水带进行检查，以保证工具头不会出现变形的情况。除此之外，还需要对管材以及管件进行检查，主要是检查管材是否存在着严重的锈蚀、裂缝以及接头处是否出现错位等问题。与此同时，还需要对管材与管件进行全面的检查。第二，机械设备的准备。在市政给排水工程施工过程中应用顶管技术时，需要对顶管所用到的机械设备进行全面检查和维护。其中主要包括液压油缸、液压泵站、水泵以及泥水处理设备等。另外，在顶管施工过程中还需要将备用设备和配件准备好。一般情况下需要选择2套备用油缸以及2套备用泵管、2套泥水处理设备等[3]。
（二）顶进作业
顶管施工一般是在地面上进行的，这就要求顶管施工人员必须要穿着防滑鞋，同时在顶进作业的过程中必须要随时检查井内的压力，一旦发现有任何问题，就要及时地采取相应措施进行解决。而在顶管施工的过程中，顶管工作井是最为重要的部分，它不仅是顶进作业的载体，同时也是顶进作业中最为关键的一环。所以，工作井在进行顶进作业的过程中一定要严格按照相关标准来进行施工，确保工作井的强度以及稳定性。一般来说，在进行顶管施工时，一般采用井外对井内进行的方式来进行工作。而当工作井内部压力较大时，必须要采用注浆来进行填充处理。此外，为确保顶管施工作业能够顺利地进行下去，一般情况下需要在井壁上安装一套液压千斤顶。而液压千斤顶的顶力大小应该根据顶力大小来确定。通常情况下，液压千斤顶所能承受的顶力为300kN左右。
（三）管线的纠偏
雨水管顶管施工中，纠偏是一项十分重要的工作，应严格按照施工工艺进行。在对雨水管顶管纠偏时，需要根据实际情况来选择适合的方法进行。可以选择两种纠偏方式：一种是在管道轴线偏差较小时，可使用纠偏杆或千斤顶进行纠偏；另一种是在管道轴线偏差较大时，可使用顶管机进行纠偏。在对雨水管顶管纠偏时，应先调整好管道轴线，再对管道和千斤顶进行调整。一旦出现偏差，则需要及时进行处理。对于发生较小偏差的雨水管顶管，可以利用纠偏杆来进行纠偏，如果偏位量较大，则需要将管道放置于地面上，先将纠偏杆向中间进行调整，再将管道放置在地面上，使用千斤顶进行调整。在雨水管顶管纠偏的过程中，还需要注意对千斤顶的调整。当管道轴线出现较大偏差时，应及时将千斤顶拉起。由于千斤顶具有一定的行程差，因此当出现较大偏差时，需要使用顶管机来进行纠偏。
（四）工作井及接收井的设置
工作井及接收井的设置，主要是为方便工作人员的操作，避免出现错误操作导致顶进失败的现象。而对于工作井以及接收井的大小，主要是由其所接受的土层厚度来决定的。在市政给排水工程施工中，其所要接收的土层厚度一般在3m左右，而工作井及接收井则要在1m左右。当土层厚度超过3m时，要及时进行防护，防止因土层出现坍塌而影响顶管施工。如果土层出现坍塌现象，则要采取相应措施进行处理。同时，为避免出现突泥及沉陷等现象，对于土层厚度较薄的路段，可通过设置工作井或者是接收井的方式来进行。如果土层厚度较大，则需要采用挖土或者是人工回填的方式来进行处理。当需要设置接收井时，其深度一般不应超过管外壁3m。
四、结束语 综上所述，随着城市化建设的不断发展，城市内的给排水工程建设也在不断地推进。现阶段，顶管技术已经被广泛地应用于市政给排水工程中，不仅能够减少对居民生活环境的影响，同时也能够为城市基础设施建设提供强有力的保障。因此，在未来的市政给排水工程施工中，相关工作人员需要对顶管技术进行深入的研究与分析，从而更好地发挥出其实际应用价值。同时也需要不断地提高工作人员的技术水平，从而为工程质量提供有力保障。
参考文献：
[1]吴建芳.长距离顶管施工技术在市政给排水施工中的应用[J].中文科技期刊数据库(文摘版)工程技术,2022(9):3.
[2]狄传纲.顶管技术在市政给排水施工中的应用——以通沪大道管道迁改工程为例[J].江西建材,2022(006):000.
[3]陈军民.长距离顶管施工技术在市政给排水施工中的应用研究[J].城市建设理论研究:电子版,2021(34):3.
