河北省水利水电勘测设计研究院 天津 300250
摘要：市政给排水工程是城市发展的基础。本文结合市政给排水工程施工的意义顶，对管施工技术进行了概述，并分析了长距离顶管管体的结构设计和施工技术。
关键词：给排水施工；长距离顶管；市政；施工技术
由于城市建设在快速的发展，市政给排水施工的效果受到了广泛的关注。市政给排水施工中的关键内容是长距离顶管施工技术，在施工中起着非常关键的作用。所以有必要分析长距离顶管施工技术在市政给排水施工中的应用。
1.给排水工程的作用
在市政工程中，给排水系统是城市的重要基础设施，在城市发展和经济建设中有着重要的作用，而且给排水系统还是城市实施防洪、防涝、排污的重要设施。近年来在实行可持续发展战略的导向下，市政排水工程更加注重施工质量，以保证基础设施的稳定运行，保持自然生态的平衡发展，实现人类社会的健康发展。
但是我国现阶段的市政工程施工中，排水施工依然存在很多问题，比如排水系统还需要完善，相关排水设施存在缺陷，排水管道和其它设施的维护和修理工作在所欠缺等。所以，当前市政建设中急需解决的问题就是针对市政排水工程施工，要对排水施工进行综合管理，排水施工的设计要不断完善，施工过程中要加大技术的投入，确保排水施工的质量可靠。
2.顶管施工技术介绍
2.1概念
顶管施工技术主要用于不开挖地面情况下的施工，通过液压顶进工作站在顶管工作坑中以挤压顶进的方式完成管道的铺设。这种施工技术主要是应用顶管机，在顶管施工之后可以直接进行管道铺设，这是一种先进的技术手段，在地下管线施工中不会影响到路面交通、环境以及居民的生活。
2.2顶管施工技术的优势
在当前基础工程的施工中，顶管施工技术已经广泛应用到国内的排水管道施工中，具有不需开挖路面，埋设方便、迅速和有利于保护环境的特点。同时在给排水管线施工中应用此项施工技术，可以降低征地搬迁费用，消除环境污染、减缓产生的交通堵塞的问题，这种技术的应用中具备着显著的经济效益，而且还有突出的社会效益。
3．长距离顶管管体的结构设计要点
应用长距离顶管施工技术在施工过程中，通常会采用有钢制承插口设计的钢筒，钢筒的内外都焊接一定的钢筋笼，采用混凝土浇筑的方式使其变为管体形状，两个管道再利用承插式柔性接口连接起来，同时使用双橡胶圈实施密封，起到防渗防漏水的作用。其中钢筒的钢筋骨架网和管体部分是最主要的结构。
钢筒通常应用在长距离顶管施工中，使用的钢筒一般为厚度在1.5毫米左右的冷轧钢板作为原材料。钢筒的两端需要分别设置一定形状的钢制承口环和插口环，以此来实现两个钢筒的连接，并且将承口环和插口环进行连接时，需要通过双胶圈作为密封垫层，通过这种方式达到设计要求的密闭性。此外利用双胶圈可以防止水体发生渗漏，使管道具有防渗性。
钢筋骨架网在钢筒的内侧与外侧，由于需要分别焊接的一个结构件，焊接内侧的钢筋骨架网可以使混凝土和钢筒的相互连接更加稳固，消除后期使用中发生的混凝土块掉落的现象，因而通常采用单层式的钢筋骨架结构。管体外层的钢筋骨架网可以保证混凝土和钢筒紧密连接在一起，这种方式可以增大承载能力，以保证管体可以承受内部水压的作用和外界荷载的作用，避免管体的损坏，所以通常采用双层钢筋骨架网的结构。
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在钢筒内外侧完成混凝土的浇筑后，混凝土顶管部位的管道就形成了。采用这种施工方法所得的管道可以有效的避免钢筒和钢筋笼发生锈蚀，管道的使用期限延长了。
4．给排水施工中应用长距离顶管施工技术
4.1分析施工技术
长距离条件下顶管施工技术的制约因素有多方面的，由于长距离顶管施工技术主要应用于施工前进距离较大的情况下，通常是超过几十米以上的顶管施工，但是在一些技术先进国家，长距离顶管施工的最长距离可以达到千米以上。在此类工程的施工过程中，因为施工发生顶进的距离比较长，因此出现了许多和普通顶管施工不同的过程，这就是常说的技术影响因素，这些因素对长距离顶管技术的施工产生局限性，所以在施工中需要详细的分析整个施工环境和施工技术，分析不同因素的限制和影响。
在长距离顶管施工过程中，最为突出的限制因素主要来自于推力作用。从受力分析上说，管子推进距离由于增长了，只要将顶管机的推力作用距离增加就可以了，然而在实际施工的操作过程中却受到其它条件的限制。在施工过程中，如果增加了推力，管子能否承受高压条件下的推力是不可估算的，此外还要考虑管道后座部位是否可以承受得住压力的变化。
所以，在当前条件下的长距离给排水管道施工中，所采用的材质通常是以钢管为主，由于钢管的断面、重量以及土壤之间的摩擦系数不会大于混凝土管，这就使得顶管施工中顶进力可以得到有效的保障。
在长距离顶管施工中，通风问题也是一项容易被忽视的问题，通风是保证施工人员生命安全的最重要因此。由于在长距离顶管施工中，顶进需要的时间长、管道容量受到空间的限制，管道内部的工作人员需要有大量的氧气，如果时间长了便会发生缺氧现象，最终工作人员的健康会受到影响。所以在工作中做好通风系统的控制是十分重要的工作。
4.2施工技术的控制要点
在顶管施工中，难免会周围的地层发生扰动进行而引发一定的沉降，但要有良好的施工防控预案并采取科学合理的应对措施，将沉降控制在周围环境可以承受的合理范围内却是非常关键的。沉降原因要进行分析，针对泥浆制备以及注浆的施工工艺、进出洞口和中继环的密封等多个技术方面的内容系统地研究相应的施工技术措施。
进出洞技术会直接作用在工作井的洞口，止水装置一般应用橡胶材料的止水法兰密封，在橡胶止水法兰部位要预埋注浆时的孔，以方便实施泥浆的压注。洞外施工井土部位的密封加固可以采到工法桩和密封浆同时作用的方式。在支护部分可以预设钢圈结构，使出洞环节更加方便快捷。双道橡胶法兰止水装置可以安装在有内衬结构的预留洞，以保证止水的可靠安全。顶管过程中出洞口的触变泥浆压注要加强，消除对出洞段土体的扰动。
泥浆制备和注浆工艺也是关键的控制点，配置触变泥浆要使用优质的膨润土，结合经验和试验确定合适的配比，以保证泥浆的减摩效果和并具有足够的支承能力。浆液要充分搅拌，在压入膨润土泥浆以前，需要对储浆箱内的泥浆再进行一次充分搅拌。注浆压力严格控制，使其要大于管体上部的静止土压力以及水头压力。顶进时要结合地面变形、地下水位等多种因素对压力和压浆量进行适当的调整。在泥浆出口处装可以安装单向阀，防止其回浆，确保触变泥浆套的压力在临时停泵后不会发生改变。结合工程实际情况可以设置必要的中继压浆泵，以降低消输送管的压力损失，注浆压力要保持稳定。由在于曲线段外侧分布着法向分力，会增大土体扰动和摩阻力，在掘进机进入曲线段施工时，对曲线外侧的注浆量要增加，泥浆套尽可能形成完整。顶管贯通完成后，要及时通过触变泥浆压注孔置换在顶进时处于管道外的触变泥浆，可以使用纯水泥浆进行，这样可以消除管道的后期发生沉降。
5．结束语
给排水施工会直接影响到居民的日常生活和排水。所以，给排水施工过程中，要结合施工的具体情况，科学的应用长距离顶管技术，以确保施工的效果。
参考文献
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[4]周新才.解析顶管施工法在市政给排水施工中的应用[J].黑龙江科技信息，2016（12）：26-27.
论文作者:于博源
论文发表刊物:《防护工程》2018年第7期
论文发表时间:2018/8/13
标签：顶管论文; 施工技术论文; 给排水论文; 泥浆论文; 市政论文; 管道论文; 钢筋论文; 《防护工程》2018年第7期论文;