摘要：进入新时期后，市政工程的整体建设规模正在迅速扩大，而与之相应的市政给排水技术也获得了突显的改进。在当前的市政施工中，长距离顶管施工应用地越来越多。相比较其他施工方式而言，长距离顶管技术本身具备更优的施工实效性，这是因为其有益于减少整体上的给排水建设成本，同时也延长了给排水工程得以运行的年限。因此针对现阶段的给排水施工来讲，应当关注长距离顶管的相关施工要点，密切结合给排水建设特征来探求技术要点。
关键词：市政给排水施工；长距离顶管施工；技术要点
对于市政给排水涉及到的全过程施工来讲，本身包含了复杂性较高的施工流程，其中涉及到多层次的给排水要点。在各项施工要点中，顶管施工占据了越来越关键的位置。通过全面施行长距离的给排水顶管施工，能够在根源上杜绝较高的给排水建设成本，提升给排水的实效性并且简化整个施工流程。因此，施工方针对顶管施工应当着眼于全面加以探究，确保从源头入手来减少顶管施工风险并保障施工质量。
1.长距离顶管施工的基本特性及其内容
建设市政工程一般来讲都会涉及到相对繁杂的流程与步骤，特别是给排水施工，其中包含了多层次的顶管施工处理。针对顶管施工流程而言，其关键点都需要落实于保障顶管施工的实效性与综合质量。具体在当前的实践中，长距离顶管施工体现为如下的显著特性及其内容：
1.1首先是密切结合顶管施工的现场状况。从给排水施工的角度来看，市政给排水在客观上需要布置管网系统，确保按照给排水系统整体性来完善当前阶段的顶管施工设计。针对顶管施工有必要紧密结合现场的整体地形，进而从设计源头入手来杜绝并且全面消除顶管施工障碍。一般情况下，市政给排水通常都会设置相对较长的顶进距离，其中涉及到多种多样的施工干扰与施工影响。因此，顶管施工前，务必根据顶管穿越的土层及顶进长度来进行顶力计算，并要乘以相应的保险系数，若顶力不满足要求可通过计算加入相应数量的中继间来解决，在进行顶力计算的时候务必考虑顶管后靠的承载力及管道的受力承载力。
1.2其次是全面设置通风系统。从整体上来讲，通风系统是否具备优良的通风实效性，直接决定着地下通风的顺畅性，同时也关乎操作人员的切身安全，顶管施工存在较大可能将会耗费氧气，如果不谨慎地进行通风系统的布置与维修，那么将会埋下深层次的通风安全隐患。针对上述现状，如果要显著优化顶管通风质量，那么必须优化布置现有的整个通风体系，因地制宜地确保通风体系完整度及通风实效性。
1.3再次是做好实时性的顶管施工监控。长距离的顶管施工必须置于全方位的施工监控之下，应当能够凭借实时性的监控举措来保障施工安全性与施工实效性。反之，如果忽视顶管施工监控，则可能会表现为技术差错。在情况严重时，顶管施工对周边地层还可能造成剧烈破坏，以至于引发局部隆起或沉降。因此为了全面监控顶管施工，对于顶管施工范围内的所有建（构）筑物、路面、桥面等设施全方面、全过程地进行监测，设置报警值，根据监测数值适时调整各个阶段的顶管施工参数，保障施工安全。
图1 长距离顶管施工的基本结构
2.顶管施工涉及到的关键性技术
全面施行放线与测量
2.1对于给排水管线而言，建设单位应当会布置高程基准点以及坐标基准点，确保将其限制于适当的控制点范围内。通常情况下，针对施工水准点至少需要布置三个，确保其能够小于5毫米的偏差。为了保证管线符合特定的位置，通常都需要凭借相应的设备加以测量。一旦察觉到误差，那么对其需要及时加以纠正。
2.2顶管施工在进入顶进环节以后，误差纠正可以凭借工具管内的纠偏千斤顶或主千斤顶来进行矫正。运用工具管内的千斤顶来实现纠偏的方法更加有效。近年来，市政施工更多结合了全站仪以及激光水准仪，在上述二者相互结合的状态下再去纠正偏差。具体在测量高程、频率以及中心线时，通常来讲也能用到上述的偏差纠正方法。
穿墙止水的施工措施
2.3工具管推进前，利用外侧降水设备对井外土体进行降水，在将洞口处的地下水水位降到洞口下方1-2m时，再进行顶管机出洞作业。为防止出洞口及顶进过程中泥水压力过大涌入工作井内，可在洞口内预先安装一个单法兰穿墙钢套管，用于安装橡胶止水圈及止水封板。同时，顶管出洞时需对洞外周边土体及构建筑物进行沉降监测，以便及时掌握顶管穿越土层时对地面沉降的影响。
顶管机出洞
2.4在测量人员的配合下，安装洞门密封装置，使其与井内预留洞口保持同心，并用螺栓与预留洞法兰固定，依次拔除洞口外侧的槽钢，顶管机继续顶进，至主千斤顶行程伸足，千斤顶保持伸足时的状态，不能回缩，此时在顶管机尾部烧焊限位块，防止主顶缩回时，顶管机在其前端土体作用下退回，此时可以缩回主顶油缸，吊放过渡管，在过渡管安装、平面及高程检验合格后割除限位块，继续顶进。
图3 顶管施工的基本流程
顶进施工
2.5正常的顶进施工通常是用大刀盘泥水加压机械平衡顶管机施工，顶管机前端的土体是利用大刀盘进行切削，切削成块的土体进入泥水仓，高压水枪在泥水仓内将土块冲击成泥浆，再由排泥泵及泥浆管将泥水仓内的泥浆接力输送出顶管工作井直至地面的沉淀池。
顶管顶进施工过程中，土压值的设定和排土量的控制是控制地表隆起或沉降的关键，土压值的设定首先根据试验段的地质状况、管道埋深、地下水位等因素，采集到相应的数据，然后初定一个数值，但是在正常顶进过程中，上述各项因素都会发生变化，此时只能够根据施工的实际情况和沉降观测的实测结果随时进行调整。
一节管节顶进结束后，缩回主千斤顶，拆除已顶进完成管节后端的管线，吊放下后续管道，然后再次连通动力、照明、主控电缆、进水管、泥浆管等各种管线，主千斤顶继续顶进。
运用泥浆来减轻阻力
2.6顶管施工很可能遭受穿越土层的摩擦力给其带来的阻碍，因此必须控制过大的摩阻力。在顶进施工中，减阻泥浆的应用是减小顶进阻力的重要措施也是当前顶管施工中的主要措施。顶进时通过管节上及顶管机铰接处预留的注浆孔，向管道外壁及工具管外壁压入一定量的减阻泥浆，在管道四周外围形成一个完整的泥浆套，通过此项措施可减小管节外壁和土层间的摩阻力，从而减小顶进时的顶力。泥浆套形成的好坏，直接关系到减阻的效果。
减阻泥浆的性能要稳定，顶进施工前要做泥浆配合比试验，找出适合于施工的最佳泥浆配合比。施工期间要求泥浆不失水、不沉淀、不固结，既要有良好的流动性，又要有一定的稠度。在顶管工程施工中，减阻泥浆的实际用量与计算理论值相差很大，由于泥浆的流失及地下水等的作用，泥浆的实际用量要比理论用量大得多，施工中还要根据土质情况、地面沉降的要求、顶进状况、顶进长度等做适当的调整。参考《给水排水工程顶管技术规程》，对减阻泥浆规定的技术参数如下表：
表1-1：地表沉降控制要求不高的顶程
泥浆配比表中纯碱作为分散剂，CMC（羟甲基纤维素）作为增黏稳定剂。
3.长距离顶管通风、气体监测
3.1顶管顶进施工时，需要操作工人进入管道内工作，而管道位于地下深层、管道贯通前内部不能形成自然通风，管道内的空气将会非常污浊，若不进行通风、不将管道内的污浊空气排出，将会大大增加人身安全风险，因此需要进行强制通风，由地面空压机提供新鲜空气送到施工作业面，管道内的浑浊空气则由作业面向工作井自然流通，此项措施也可保证管道内机械设备的正常运行。
3.2由于顶进是在地下进行，地层中可能存在沼气等可燃性气体，这些气体可能会从顶管机、中继间及砼管道的缝隙处渗入管道内，危及施工人员的安全。因此每次下井时，都由施工人员携带便携式可燃性气体监测仪器进行测试，确保安全才能进入管道，否则必须进行强制通风，待气体浓度下降到安全值后，再进行顶进施工。
探析技术要点
3.3市政给排水施工本身包含了较多层次的施工要点，其中顶管工程的应用越来越多。近些年以来，长距离顶管施工正在受到更多市政施工企业的关注，这是因为上述施工举措具备突显的施工实效性。具体在适用长距离顶管的市政施工措施时，应当密切关注如下的要点：
顶管机选型以及建材质量
3.4顶管机的选型是顶管施工前最关键的工作，选型要根据地勘资料反应的各项参数，同时根据施工企业在该地区实际的施工经验，若无该地区的施工经验，可根据相关企业的实际经验作为参考，因为顶管施工的特殊性，单一根据地勘资料存在一定的风险。
建材质量的把关也是决定顶管成败的关键，钢筋混凝土管道必须选择顶管专用管节，钢管壁厚相较于其他施工方式要加大，同时，膨润土的选择和质量也支管重要，若膨润土选择不当或质量不过关则严重影响到减阻泥浆的减阻效果，对顶管顶进施工带来很大的风险。为了从源头入手来优化上述的现状，作为市政施工方就要全面监管顶管施工涉及到的材料质量，确保从购置材料的流程入手对其加以相应的监控。
4.优化当前的施工方案
顶管施工本身具备突显的专业性特征，因此针对全过程的顶管施工都要着眼于方案的整体优化。具体在审验当前现有的施工图时，技术人员应当着眼于某些不易察觉的图纸偏差，对于其中的细微偏差都要及时加以纠正。在某些情况下，顶管施工图还可能包含较大的设计差异，针对上述差异都要全面着手进行调整。
优化施工方案并且详细审核施工图，上述举措符合了全面施行顶管施工的宗旨与目标。因此在必要时，应当能够视情况来调整当前现有的施工图，针对其中的某些偏差予以相应的纠正。如果能够优化现阶段的施工方案，那么有益于减少整体性的顶管施工成本，针对顶管施工工艺也可以全面施行优化。
5.提升施工人员本身具备的素养
市政给排水施工在客观上不能够欠缺优质人才为其提供支撑，因此作为市政施工方而言，应当致力于引进多学科的专业人才，同时也要全面关注针对施工人员施行的日常培训。从现状来看，市政给排水项目是否能够符合特定的顶管施工指标，其直接决定于施工人员自身拥有的综合素养。因此在未来实践中，作为施工人员也要全面提升自身具备的专业施工水准，在此前提下全面创建了综合素养较高的专业施工队伍。除此以外，如果遇到突发性的顶管施工难题，那么对其应当控制于较短的处理时间并且保障最根本的顶管施工质量。
结束语：
近些年以来，市政工程正在全面融入民众的日常生活，其中涉及到的给排水施工也受到了更多的关注。长距离顶管施工有益于保障顶管施工的成效性，针对给排水建设的综合质量也能够全面加以保证。截至目前，与给排水施工密切相关的各项施工技术都在获得突显的转型与改进，此种现状在客观上有益于优化给排水建设的实效性。因此在未来施工中，市政有关部门还需着眼于全面优化当前现有的给排水技术，依照因地制宜的根本思路来提升给排水施工能够获得的综合施工效益。
参考文献
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论文作者:王磊
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第4期
论文发表时间:2018/6/15
标签：顶管论文; 给排水论文; 泥浆论文; 市政论文; 管道论文; 千斤顶论文; 涉及到论文; 《建筑学研究前沿》2018年第4期论文;