摘要：随着我国经济的发展以及城市现代化建设的飞速进步，城镇居民对城市环境的要求也越来越高，城市排水等市政设施的质量与运行效率也成为政府及社会民众关注问题之一，本文对顶管技术在市政排水管道施工中的应用进行了简单的阐述与分析，希望能对市政排水管道施工质量的提升提供一些帮助及参考。
关键词：市政排水管道施工技术；顶管技术的应用；市政设施施工
城市市政排水管道施工中的顶管施工技术，做为一种非开挖管道施工技术有着诸多的特点，如施工过程中对城市的交通运行等方面影响较小、对于城市的建筑设施保护效果好、施工工期较短、施工成本较低、施工安全性较高等，所以在市政排水管道施工中被广泛应用，有效保证了市政排水管道施工的效率以及质量。
一、管道顶管技术的概述
管道顶管施工技术是不需挖开土方，就可以进行地下排水管道施工的技术，顶管施工技术的施工原理是在管道施工区域，垂直于地面挖开一个竖直的工作井，然后在工作井中利用液压千斤顶等设备将水泥材质、钢制的管道顶入预设的施工位置，最后进行排水管道管材的顶进与施工，顶管施工技术放弃了传统的挖开施工区域土方再埋设排水管材的施工方式，使得市政排水管道施工过程中噪音小、对施工环境的影响小、施工时间短、施工效率高，受到市政排水建设单位的广泛使用与认可。
二、管道顶管施工技术的准备工作
（一）顶管施工中管材选用情况
钢筋混凝土顶管是在顶管施工中最常见、也是使用时间最久的管材，由于钢筋混凝土管材的长度较短，所以在施工过程中会有管道接头数量增多的情况，导致使用钢筋混凝土管材铺设的排水管网密封性以及抗渗透能力较差，但是钢筋混凝土的抗腐蚀性较好，所以一般使用在排污水管、排雨水管等水压较小的管道铺设中。
钢制管材在顶管施工中也是经常使用的一种管材，而钢制管材有着强度高、密封性、抗压能力好等特点，所以在城市供水管道的铺设施工中一般都使用钢制管材，但是钢制管材也有着环向刚度小、容易变形的特点，而且在管道施工之前还要做好钢制管材的防腐工作，使得钢制管材的造价要高于钢筋混凝土管材。
HDPE管是一种聚乙烯管材，也是目前管道顶管施工中常用的管材，有着抗冲击性、抗开裂性、抗腐蚀性较好等优点，与其他材质的管材相比，在连接方式上采用电热熔连接方式，使得管道连接点的强度比管道本身的强度还要高，保证了管道的密封性以及抗水压能力，由于聚乙烯有良好的抗低温能力，所以HDPE管材在冬季施工中也不会因为气温低而出现管材脆裂的问题，而且HDPE管在抗老化方面也有着非常好的效果，所以广泛应用于目前的供水管网铺设中。
（二）顶管施工中导向孔轨迹的设计
导向孔施工是顶管施工的第一步，而导向孔的轨迹设计的好与坏，直接关系到后续的钻孔、拖管等施工作业的质量，所以对于导向孔轨迹的设计要仔细研究相关参考因素，例如管道工程施工的地质情况、施工区域地上或地下各种管道、线路、以及其他障碍物情况、顶管施工管材情况等，综合各方面的情况信息设计出科学、合理的导向孔轨迹，同时在地面给导向孔轨迹做出位置标记并测量其标高。
（三）顶管施工中减阻泥浆的配置
在管道顶管施工中，减阻泥浆的作用是在进行管道顶入作业时，减小管材与土层间的摩擦阻力，所以要保证减阻泥浆在顶入施工作业时不沉淀、不凝结、既要有一定的粘稠度还要有一定的流动性，所以在顶管施工开始之前，要以管道施工现场实际环境以及施工管材等情况为依据，根据科学的进行泥浆配比试验，配置出符合相关要求及标准的减阻泥浆，保证排水管道施工中顶管作业的顺利进行以及排水管道的施工质量。
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三、管道顶管施工的工艺及施工流程
现阶段市政排水管道施工中顶管施工方案主要有开放型与密封型这两大类型，其中密封型包括泥水平衡推进施工方案、土压平衡推进施工方案以及泥浓推进施工方案，开放型包括刃口式推进方案等，而密封型顶管施工方案也是当前市政管道施工的主要施工方案。
（一）顶管施工技术中的泥水平衡推进方法
泥水平衡推进方案的原理是利用泥水的压力，来平衡顶进施工过程中出现的土压力与水压力，作业方法是使用电动刀盘设备对施工土质进行切削，并将适当体积的泥土收入泥水仓内与水混合变成泥浆，经由排泥管排除，同时在顶进过程中通过调节水循环压力来平衡地下水的压力。泥水平衡推进方案操作相对简单，而且顶管施工精度也比较好，在顶管施工过程中对于周围土质的影响较小，使得土地沉降等情况的出现几率较低，而且在软土、砂土、硬土等土质的施工环境中都有不错的施工效果。
（二）顶管施工技术中的土压平衡推进方法
顶管施工技术中的土压平衡推进方案，是通过电动刀盘设备以及仿形刀设备对施工区域正面土质进行切削，同时将一定体积的泥土收入到土压仓内，以保持土压仓内的压力的规定的标准范围内，保证顶进施工过程中土体的稳定程度，土压平衡推进方法同样有着广泛的适用环境，而且相对于泥水平衡推进方案，土压平衡方案减少了泥浆的输送以及处理等环节，使得土压平衡推进方案的施工成本相对较低。
（三）顶管施工技术中的泥浓推进方法
泥浓推进方法的特点是在顶管施工过程中使用了二次注浆方法，有效减少了顶进管材与周围土层的摩擦阻力，多用于长距离的顶管施工，在泥浓推进施工过程中，将砂砾等细小颗粒物收入到泥浆处理设备内，再由泥浆处理设备进行分离处理，将这些小颗粒物中较为粗大的部分排出运输车，留下优质泥浆用以循环利用，而推进过程中遇到的石块等大颗粒物则收入到存储槽中，由运输设备运输到工作井中并送至地表，泥浓推进方法使用的推进设备要复杂、精良的多，而且在顶管施工过程中施工人员也处于顶进管道中，所以对于施工人员的技术水平要求也相对高一些，
（四）顶管施工技术中的刃口式推进方法
刃口式推进方法是开放型的顶管施工方法，而且刃口式推进方法的施工设备结构也较为简单，刃口式推进方法在施工过程中遇到阻碍时，一般使用施工人员在刃口推进设备中排除推进障碍的作业方式，所以顶进的管材直径不能过小，避免阻碍施工人员的通行，同时由于刃口式推进方法是开放型的顶管施工技术，所以会出现一定程度的地面沉降现象，使得刃口式推进方法不适合在市区中建筑环境较为复杂的区域施工，再加上刃口式推进方法的顶进速度较为缓慢，一般多用于对于地面沉降要求不严格的软土质地区。
结语
随着我国城镇规模建设的不断扩大、城镇人口数量的不断增长，使城镇排水量需求日益增加，再加上政府有关部门对城镇污水的监管力度的不断增加，使得城镇排水管网工程的数量以及管径都在增加，而顶管施工技术在排水管道施工中的应用，不仅减少了排水管道施工对城市环境的影响，降低了排水管道施工的成本，还有效保障了管道施工的质量，所以加强对顶管施工工艺的研发与改进，是每个管道工程施工单位都应关注的问题之一。
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论文作者:谢轲蔚
论文发表刊物:《基层建设》2018年第30期
论文发表时间:2018/11/15
标签：顶管论文; 管材论文; 管道论文; 市政论文; 刃口论文; 施工技术论文; 泥浆论文; 《基层建设》2018年第30期论文;