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摘要：顶管技术是一项相当复杂的力学工程，此项技术能够帮助工程单位节约一些投资，还能够减少工期。而且顶管技术不需要挖地面，因此不会给城市带来一定的影响。目前，顶管技术越来越受到施工单位的青睐，其应用范围也越来越广阔，这项技术在市政给水工程质量提升方面发挥了非常重要的作用。本文对顶管技术在市政给水管道施工中的应用进行了探讨。
关键词：市政工程；给水管道；顶管技术
城市的水管道建设工作在市政建设工作中占有重要地位，其建设效果的好坏会直接影响到国民经济的可持续发展，顶管技术是市政给水管道施工中一项重要的技术，这项技术与传统给水管道技术相比有着噪音小、污染少、施工场地小等特点。因此从保护环境促进经济增长的角度来看，得到了相关部门的重视，目前已经被广泛应用于城市市政工程中。
1 什么叫顶管技术
顶管技术又被叫做非开挖管道敷设技术，它是一项不需要挖开地面，就能直接进行地下施工的技术。与敷设技术相比，顶管技术不但能够减少施工工期，还能够节约一些投资。此外，顶管技术还能在一定程度上减少噪音和粉尘的污染，如果施工在城区中，使用顶管技术所能够造成的影响和破坏还更小。顶管技术目前在施工中被广泛应用，它面中的点由线缩成，这样可以减少占地面积，而且还不会对地面的车辆、人流造成一定的影响，它的噪音相当的小，也因此对城市居民的生活所造成的影响也很小，它甚至还可以在地下或者水下很深的地方开展敷设管道。它唯一的缺点是施工的技术比较难。
2 顶管技术在市政给水管道施工中施工注意事项
2.1 做好地质勘查、保证顶管施工过程中土层稳定性
我国的城市多数都沿河而建，即便不在河边的城市也距离水系较近，因此市政给水工程的工程地质和水文地质条件沿管线变化较大，在进行顶管工程施工前，我们一定要做好工程地质勘查工作，确保顶管施工不会导致土层变化过大引发城市道路、建筑等地面工程出现损坏。对于可能在顶管施工过程中出现问题的区域，需要对其进行加固处理，以防止顶管施工过后地表下沉过大，造成地面沉陷、开裂给地表建筑带来威胁。
2.2 做好顶管施工过程检测，保证工程人员安全
顶管施工时会穿过淤泥层，淤泥层的腐烂动植物会生产许多有毒气体，一旦这些气体随着工程施工扩散到空气中，会给施工人员带来直接的伤害，甚至直接威胁施工人员的生命，我们在施工过程中要做好工程检测，并及时做好通风，保证顶管施工操作过程中有害气体能够有效外排，确保施工人员的人身安全。
2.3 做好地面勘探工作，避免工程施工给其他管线带来破坏
目前的顶管设备具有探查施工线路上是否存在障碍功能，但为了保证顶管施工不会给诸如通讯、电力、天然气等管线造成伤害，做好地面勘探工作仍然是必要的。地面勘探工作能够有效的预测出顶管铺设线路上所建设的管线类型，并在施工时对其他管线进行有针对性的避让或者技术处理，从而保证公众的正常生活不会受到顶管施工影响。
2.4顶进推力计算
力计算是保证顶管施工能够有效开展的前提，我们在施工前一定要根据地质勘查结果并综合工程设计对顶进推力进行有效的计算，并根据计算选择合适的油缸类型和中继间的分布，另外我们还需要做好工作井的设计，并注意根据计算的最大定力做好工作井的加固工作，保证顶管施工能够安全、有效的开展。
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3顶管技术在市政给水管道施工中的应用
3.1 选择顶进管和顶进设备
想要让顶进管可以更好应对地质环境的腐蚀，通常将钢筋混凝土管当做工具管，对顶进管进行设计制造的时候，必须进行应力验算以及配筋，确保顶进管所具有的强度以及韧性和工程具体设计要求相符。然后确定顶进管具体直径以及长度，通常应该首先按照工程具体需求确定其内径，然后综合考虑顶进管具体受力状况以及钢筋混凝土管韧性确定顶进管外径，通常其管径应该超过 500mm，这样便于工人在顶管上进行作业。同时从理论上来说，顶进管长度应该越长越好，可是如果太长，在施工中出现路线偏移情况就很难恢复。此外，如果长度变长，回填、挖坑以及支护施工的成本投入也会增加，所以应该合理选择顶进管长度。
施工中采用的顶进设备主要有运土设备、千斤顶以及高压油泵等，应该依据工程具体需求以及顶进管规格合理选择设备规格以及所用的设备数量。
3.2 顶管施工具体准备工作
进行顶管施工前，需要做的准备工作有：布设弃土坑、自动控制室、管片堆场、料具间以及注水系统、拌浆棚和起重设备等。应该加固顶管进出洞位置和后靠土体，对后靠土体和进出洞区域采取高压旋喷桩加固技术，保证顶管机可以安全出洞。同时应该对工作井设置洞口止水装置，避免顶进管机进出相应的预留洞口使得泥水损失，并且要保持顶进中出现的触变泥浆。
3.3 对顶管井进行设计
有两种顶管井：①工作井：②接收井，而顶管结构有很多中，通常使用的是钢筋混凝土结构。其中工作井的结构一般是单孔井以及单排孔井，单孔井形状有矩形、圆形以及方形，而单排孔井大部分都是矩形，圆形受力性能最高，最低的是矩形。
3.4 分析顶管工艺具体施工流程
进行穿墙施工：所谓穿墙，就是打开墙闷板，同时把工具管顶出井外，设置止水装置的过程。采用的施工技术主要有：①在穿墙管里面填夯压非常密实的纸筋粘土，也可以填强度不高的水泥粘土拌和土，达到临时阻水挡土目的；②想要保证穿墙孔外侧土体基本稳定，同时具有足够强度，采用工作井工具管进行穿墙前，需要注浆固结穿墙管外侧；③实际穿墙前需要分析可能产生的问题，同时制定有效处理措施；④当闷板开启后，应该将工具管快速推到里面，并且做好穿墙止水工作。
顶管出洞，所谓顶管出洞，是指使顶管机以及第一节管子从相应的工作井里面破出洞口，然后进入土里面，顶管出洞过程中，施工人员应该特别注意防止出现安全事故，同时注意管子不要由于受力过大产生问题。想要确保管子出洞不发生问题，就应该采用工具管来进行处理，同时为了保证出洞安全，应该采取注浆加固技术改良顶进工作井以及接收工作井外侧土体。
注浆减阻：想要降低管材和土壤之间产生的摩阻力，就应该通过注浆工艺增加顶距，进行注浆减阻施工的时候，采用的施工材料主要为水以及膨润土，混合水以及膨润土能够得到一层润滑层，从而有效降低管外壳与土壤产生的摩阻力，增加管子推进距离，该泥浆凝结之后具有一定的稳定性能，从而保护管壁。想要得到更理想的减阻效果，还可以在制浆时添加适当缓凝剂、纯碱以及CMC等。
进行顶进纠偏，如果顶管位置发生偏移，就会使得管子不可以合拢，这时就应该进行纠偏。常用纠偏方法有：千斤顶纠偏、超挖纠偏以及顶木纠偏。当偏差是1~2cm的时候，应该采取超挖纠偏方法，就是通过偏向反侧超挖产生阻力让管子恢复原位。如果偏差超过2cm，就应该采用顶木纠偏方法，就是通过圆木或方木一端将管子偏向反侧顶住，另一端斜撑于已经垫有钢板的管前土层上。千斤顶纠偏和顶木纠偏基本一样，就是把小型千斤顶置于顶木上强行校正偏移。
综上所述，市政给水管道施工建设的好坏，会直接影响到城市的相关水利设施建设，关系到国民经济的发展，顶管施工技术是市政给水管道施工的重要技术，具有较高的社会效益和经济效益。施工建设单位应高度重视，加大顶管施工技术的使用推广力度，制定相关的及时实施标准，让城市给水管道设置更合理安全，促进城市发展和经济增长，不断推进可持续发展进程。
参考文献：
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[2]黎瑞华.顶管技术在市政给排水施工中的应用[J].建设科技.2014（16）
[3]丁丰.非开挖技术在城市给水管道施工中的应用及意义[J].科技创新与应用，2015（7）：105.
论文作者:刘怡
论文发表刊物:《基层建设》2016年10期
论文发表时间:2016/7/27
标签：顶管论文; 技术论文; 管道论文; 工作论文; 穿墙论文; 市政论文; 工程论文; 《基层建设》2016年10期论文;