摘要：笔者主要从顶管技术特点以及适用范围出发，重点概述了市政工程给排水施工中顶管技术运用，以期为行业提供有效的参考与借鉴。
关键词：市政工程；给排水；顶管；技术应用
一、顶管技术特点以及适用范围
1.顶管技术特点
顶管技术又称为非开挖管道敷设技术，属于市政工程项目给排水施工中重要管道施工技术，相比于其他铺设技术而言，包括以下几方面特征：一是顶管技术在进行管道敷设过程中，无需人工开挖路面，降低施工人员劳动强度，最大程度的降低市政给排水管道施工对地面植被与土地资源的影响；二是顶管技术在实际给排水施工中可以直接穿入地面建筑物与地下管道，以达到对排水管道的铺设与维修，进而提高施工效率；三是相比于传统开挖敷设施工而言，顶管技术可以节省工期，降低施工成本，防止市政工程给排水施工中对城市环境的负面影响，保护生态环境，进而提高市政工程项目的经济效益与生态效益。
2.顶管法施工的特点及适用范围
（1）顶管施工不受恶劣气候的干扰。顶管施工是在地下所建的工作井中有序进行的，这就避免了外界雨雪霜冻等恶劣天气条件对施工可能造成的不利影响，施工不会因天气因素而被迫停工。（2）安全、高效、综合造价低。由于顶管技术施工不开挖地面，没有大量的拆迁工作要做，所以它在施工中具有安全性好、确保施工进度、经济成本低和环境效益高等优点。顶管管道铺设技术的出现，并非是凭空出现的一项新技术，客观地说，它是在现代建筑工程施工环境越来越复杂、施工要求越来越高的形势下应运而生的。随着城市规模的不断扩大，人们对生活的要求越来越高，许多处于城市中心位置的老城区普遍存在着管道老化、基础设施不够完善等问题，迫切需要进行市政工程改造，而且这部分改造项目在当前的市政工程项目中占有很大的比重。而当要在城市中心区域或者人流量多的街区进行给排水管道施工时，具有“非开挖等施工优点的顶管铺设技术就成为市政工程施工企业的首选。另外，在市政施工中常常会遇到一些文物古迹或历史文化遗址，这些具有特殊文化意义和历史价值的古迹遗址通常会被保留下来，而无法进行迁移或者不允许开挖拆迁，这个时候就要考虑运用顶管技术进行管线的改造施。
二、市政工程给排水施工中顶管技术运用
某市政工程给排水施工中，工程以雨水、污水为单侧设计核心，分别设置在道路两侧机动车道和非机动车道间，管道中心线距离道路中心线为 12 m；项目设计管材选择 H DPE缠绕结构壁管和钢带聚乙烯螺旋波纹管，采用电热熔带进行接口焊接，而钢筋混凝土承接口管则选择橡胶圈接口，遵循市政配水管道工程质量标准和相关要求，进而保证市政给排水施工的综合质量水平。
1.工艺选择
在本市政给排水施工项目中，为了发挥出顶管技术的作用，施工人员要在管段内部设置接收井与工作井，做好工作井内部推力设备的安装工作，结合施工质量指标和工程特点，做好施工前的准备工作，选择适合的施工工艺，完善施工规划方案，进而为市政给排水施工开展打下坚实基础。施工人员要将导轨上方顶管机头推入土体中，把预制钢筋混凝土管埋设到土体中，开展进项施工，以顶管机为导向，通过工作井把施工前方土成功运送出去，进而实现市政给排水施工前期的管道铺设工作，提高施工工艺水平。
2.顶管长度的选择
选择顶管的长度非常重要，对工程的控制性和经济效益有着重要的影响；一方面，顶管长度增加会导致顶进路线同原定顶进路线产生偏差，但是会难以恢复；另一方面，顶管过短容易将钢管挤入周围土层中，顶进线路弯曲而无法确保顶管顶进的控制性；所以，根据顶进管道长度和顶管直径的比例决定顶管长度才能保证市政工程的质量。通常是情况下，可以按照管口直径的大小来选择顶管长度，如果顶进管道长度 / 顶管直径超过了 2.1 时，则可以选择长管；如果顶进管道长度 / 顶管直径等于 1.15 时，则可以选择标准长度的顶进管；如果顶进管道长度 / 顶管直径小于 1.1 时，则一般选择短管。如图：市政给排水施工顶管实况。
图1 市政给排水施工顶管实况
3.顶进管直径的选择
要根据施工需要和工程性质来确定顶进管的直径，根据顶进管所承受的压力来确定顶进管的厚度和配筋及外径。由于管道敷设施工时，需要挖土工人的密切配合，因此一般情况下需要选择直径为 500mm 以上的顶进管。顶管施工技术给排水管道施工中，采用顶管施工技术时需要在管道分段之间设置作业井和接收井，采用顶进机械设备将预制构造物逐步顶进路基形成涵洞、交叉通道。推动相关设备安装在作业井中，推动顶管机头进入路基，利用顶管机机头引导管材缓慢向前推进，通过作业井将多余土方排除至路面，完成给排水管道敷设工作。
4.顶管施工技术的施工工序
顶管技术为非开挖施工技术，在工作井借助于顶进设备产生的顶力，克服管道与周围土壤的摩擦力，将管道按设计的坡度顶入土中，并将土方运走。一节管子完成顶入土层之后，再下第二节管子继续顶进。其原理是借助于主顶油缸及管道间、中继间等推力，把工具管或掘进机从工作坑内穿过土层一直推进到接收坑内吊起。管道紧随工具管或掘进机后，埋设在两坑之间。
（1）穿墙工序
打开穿墙闷板将工具管顶出井外，并安装穿墙止水装置，主要技术施工措施：①穿墙管内填夯压密实的纸筋粘土或低强度水泥粘土拌和土，以起到临时性阻水挡土作用；②为确保穿墙孔外侧一定范围内土体基本稳定并有足够强度，工作井工具管穿墙前对穿墙管外侧采取注浆固结措施；③穿墙前对可能出现的问题进行分析并制定相应处理措施；④闷板开启后迅速推进工具管，同时做好穿墙止水，本工程采用止水法兰加压板，中间按入20 mm厚的天然优质橡胶止水板环，要求具有较高的拉伸率和耐磨性，借助管道顶进带动安装好的橡胶板形成逆向止水装置，应防止因穿墙管外侧的土体暴露时间过长而产生扰动流变。
（2）注浆减阻工序
注浆减阻施工就是利用压注触变泥浆，对管道周边缝隙进行填充，以此降低顶进阻力和减少地面沉降。第五，校正顶进偏差。在顶进施工过程中，一旦管位偏差超过 10mm，就需要及时校正管位。在对顶进偏差进行校正时，必须缓慢、均匀进行，以免造成管道损坏。除此之外，对方向偏差和高程偏差而言，需要先纠正偏差较大的部位。
（3）顶管出洞工序
在顶管工序中，施工人员要在第一节管子与顶管机破洞封门后深入到土体中，结合本市政给排水项目对顶管出洞的要求，要对管线水平位置进行合理监控，避免出现偏斜问题，并将工具管调零，在工具管井壁设置支撑，一旦发生处理下跌问题，会使用主顶油缸进行调整和纠正，进而保证顶管施工的综合质量水平。
（4）顶进偏差的校正工序
顶进过程中发现管位偏差10mm左右，即应进行校正。纠偏校正应缓慢进行，使管子逐渐复位，不得猛纠硬调。纠偏是指机头偏离设计轴线后，利用设置在后部的纠偏千斤顶组，改变机头端面的方向，减少偏差，使管道沿设计轴线顶进。
参考文献：
[1]浅谈市政给排水施工中顶管技术的应用[J]. 何玉付. 现代物业. 2015（04）
[2]市政给排水施工中长距离顶管施工技术的应用[J]. 梁绍平. 建材与装饰. 2018（40）
论文作者:康友鹏
论文发表刊物:《基层建设》2019年第8期
论文发表时间:2019/6/19
标签：顶管论文; 管道论文; 给排水论文; 穿墙论文; 市政论文; 技术论文; 偏差论文; 《基层建设》2019年第8期论文;