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摘要：在城市建设过程中，城市供水管道的施工越来越重要，顶管技术在供水管道的施工管理方面，尤其是交通拥挤的城市主干道的供水管道相关改造工程的施工中，做出了巨大贡献。因而我们要重视顶管技术的实际应用，不断促进供水管道施工技术的进步，从而促进城市供水的良性发展。本文介绍了顶管技术的特点及施工原理，分析了顶管技术在供水管道施工管理中的应用。
关键词：供水管道；施工管理；顶管技术
引言：
随着城市规模的不断扩大，人们对生话的要求越来越高，许多处于城市中心位置的老城区普遍存在着供水管道老化、基础设施不够完善等问题，迫切需要进行市政供水管道工程改造，这对城市的发展有着重要的意义。当要在城市中心区域或者人流量多的街区进行供水管道施工时，具有"非开挖"等施工优点的顶管技术就成为城市供水管道施工企业的首选。另外，在管道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工。
一、顶管技术概述
顶管技术是一项用于市政施工的非开挖掘进式管道铺设施工技术。通过非开挖技术对地下管线进行迁改或工艺更换，在穿越公路、地铁、地下建筑或地下管线时不必开挖渠道，节省了工程成本，缩短了工期，并且高效率、无污染，在城市供水管道施工中被广泛应用。非开挖工程技术彻底解决了管道埋设施工中对城市建筑物的破坏和道路交通的堵塞等难题，在稳定土层和环境保护方面凸显其优势。这对交通繁忙、人口密集、地面建筑物众多、地下管线复杂的城市是非常重要的，它将为城市创造一个洁净、舒适和美好的环境。
顶管技术施工具有以下优点：
①地面交通所受影响小，只须局部围挡，不用封路施工；
②不影响已有管线和构筑物的使用；
③施工面积小，占地面积小，对原有路面和其他建筑架构的破坏及影响很小；
④能够安全穿越铁路、公路、建筑物、河流，避免沿线建筑物拆迁，降低施工成本；
⑤震动、噪音降低，不会对周围居民生活产生干扰，可以随时工作。
同时，顶管技术对地质勘测也有较高的要求，需要施工前对施工地质进行详细的勘测，然后根据地质情况作出合理的施工技术和周密的施工计划等。
顶管技术的施工原理是借助于主顶油缸及管道间中继间等的推力，把工具管或掘进机从工作井内穿过土层一直推到接收井内吊起。与此同时，也就把紧随工具管或掘进机后的管道埋设在两井之间，以期实现非开挖敷设地下管道的施工。
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二、顶管技术在供水管道施工管理中的应用
1.顶管施工的准备
在城市供水管道施工中，要将工作井内部的各项设施准备齐全，确保辅助顶管工作的机器不存在问题，以免出现故障时影响顶管施工的进度，与此同时，将安全意识放在首位，注意施工操作的安全。准备好施工设备和材料以及对施工环境进行设置。根据顶管施工现场的具体情况采取合理有效的措施，对顶管施工的进度进行合理控制和掌握。积极采取保护措施针对易出错的地方进行合理可靠的预防。在顶管进出的过程中，及时将处理问题处理妥帖，避免对施工环境产生不必要的影响，比如泥土流失等，在工作井的洞口采取有效措施进行防治。
2.顶进管选择
在城市供水管道施工管理中，要注意顶进管的材质的选择。考虑到当地土质的酸碱情况、是否有腐蚀性等情况，一般可以选择使用钢筋混凝土管，如果没有腐蚀要求则可选用钢管。顶进管的选择包括两个方面：首先，顶进管直径的选择。选择过程需要首先根据工程性质和需要确定其内径，并根据顶进管的受力确定配筋和壁厚从而确定外径。考虑到挖土工人会在顶管工程面上进行作业，一般选用管径必须不小于500mm。其次是顶进管长度的确定。根据施工工程距离的长短。对于比较短的施工工程选择比较短的，因为短管具有灵活变通的特性，当出现偏差时能及时更改。对于比较长的工程选择相对长的管，以减少顶进次数、降低顶进偏差。
3.顶管施工工艺
（1）穿墙。在穿墙施工操作中，应首先将穿墙闷板启开，并把工具管从井内顶出，随后设置穿墙止水设备。为保证施工质量，应注意控制以下几个施工环节：为防止施工环境中的水对管道施工造成影响，应在穿墙管道内填封填充料，一般填充料可选用低强度水泥粘土拌合土或纸筋粘土，以确保管道内密实；为避免穿墙孔部位出现强度不足，应在穿墙操作进行前，在穿墙管的外侧进行注浆固结；在推入工具管时，动作应快捷，并保证穿墙防水设施工作性能良好；根据大量顶管施工经验，对穿墙过程中易出现的问题做好预案，争取减少误工时间。在南方某顶管施工中采用了止水法兰加压板，在其中部设置2cm厚的拉伸率及耐磨性能都较好的天然优质橡胶止水板环，在管道顶进过程中可形成止水效果较好的逆向止水设备，应注意对穿墙管外侧土体进行保护，防止受到扰动。
（2）顶管出洞。顶管出洞是顶管施工过程中易出现问题的环节，需对该施工步骤进行重点控制。下管前应先对管子进行外观检查，主要检查管子有无破损及纵向裂缝；端面要平直；管壁无坑陷或鼓泡，管壁应光洁。检查合格后的管子方可用起重设备吊到工作坑的导轨上就位，起重设备以检查、试吊，确认安全可靠方可下管。
下管时工作坑内严禁站人。当距导轨小于50cm时，操作人员方可进坑工作。第一节管放到导轨上，测量管子中心及前端和后端的管底高程，确认安装合格后方可顶进。第一节管作为工具管，顶进方向与高程的准确，是保证整段顶管质量的关键。因此，必须认真对待此项工作。顶进时可采用液压千斤顶作为主顶，顶进开始时，先缓慢进行，待各接触部位密合后，再按正常速度顶进。顶进若发现有油路压力突然增高，应停止顶进，检查原因经过处理后方可继续顶进，回镐时，油路压力不得过大，速度不得过快。挖出的土方要及时外运，及时顶进，使顶力限制在较小范围内。
（3）注浆减阻。当顶管施工的长度较长时，应在管道周围进行注浆护壁，使管道周围表面土体更加坚实、平整，进而可对土体起到有效支撑，防止地面出现大面积沉降，还可有效降低在管体顶进过程中受到的摩擦力。
（4）安装工具胀圈。为了有利于导向，顶进的前数节管中，在接口处应安装内胀圈，通过背楔或调整螺栓，使用胀圈与管壁紧成为一个刚体。胀圈一定要对正接口缝隙。安装牢固，并在顶进中随时检查调整。
（5）纠偏。超挖纠偏方法，偏差为10――20mm时，可采用此方法，即在管子偏向的反侧适当超挖，而在偏向侧不超挖甚至留坎，形成阻力，使管子在顶进中向阻力小的超挖侧偏向，逐渐回到设计位置；千斤顶纠偏法，用小型千斤顶顶在管端偏向的反侧内管壁上，另一端斜撑在有垫板的管前土壁上，支顶牢固后，即可进行纠偏；顶木纠偏法，适用偏差大于20mm时。
三、结语
顶管技术解决了很多城市管道施工条件苛刻要求的许多问题。顶管施工技术具有受地面交通所影响小，只须局部围挡，不用封路施工；不影响已有管线和构筑物的使用；施工面积小，占地面积小，对原有路面和其他建筑架构的破坏及影响很小；能够安全穿越铁路、公路、建筑物、河流，避免沿线建筑物拆迁，降低施工成本；震动、噪音降低，不会对周围居民生活产生干扰，可以随时工作等优点，顶管技术在城市供水管道施工的前期准备、顶进管选择、顶管施工工艺得到了很好的应用。顶管技术对于社会及经济来说都有很好的优越性，促进了我国城市化供水的便捷、安全的发展。
参考文献：
[1]张师玲.顶管技术在供水管道施工中的应用[J].城市建设理论研究.2012（21）.
[2] 焦茂生.顶管技术在市政给排水工程中的运用[J].中国新技术新产品，2009，（17）.
[3]蔡碧莹.浅谈给水管道施工的现场管理[J].中小企业管理与科技（下旬刊），2009.
论文作者:李名扬
论文发表刊物:《基层建设》2016年11期
论文发表时间:2016/8/5
标签：管道论文; 顶管论文; 穿墙论文; 技术论文; 工作论文; 管线论文; 城市论文; 《基层建设》2016年11期论文;