王广朋
荆门市规划勘测设计研究院 湖北省荆门市 448000
摘要：随着城市化进展的加快，人们的生活质量水平逐渐提高，对城市配套设施的要求也越来越高，同时城市化进程的加快也使市政工程项目难度加大。顶管技术迅速发展起来,增加了社会的经济效益,减少了城市的废水污染、粉尘污染。
关键词：市政给排水；顶管施工技术；应用
引言
中国城市化发展进度加快，推动基础设施建设规模逐渐扩大。市政给排水工程作为城市基础设施，在建设中就要考虑到城市规划和城市环境，因此在施工技术上就要根据施工实际采用相应的施工技术。按照传统的给排水管道铺设方式，需要在地层表面进行大面积土方施工，对规划完整且建筑物密集的城市而言，如果依然采用这种管道铺设的施工方式，不仅会破坏环境，而且还会造成城市污染。鉴于此，顶管施工技术在给排水管道施工中得以普遍应用，不仅维护了市容市貌，还降低了施工成本，提高了施工效率，在创造了经济效益的同时，还获得了社会效益。
1顶管施工技术
在顶管施工过程中使用的方法，可以分为三种顶进工法。分别是：人工开放式顶进工法，它又细分为手掘式与挤压式；泥水平衡封闭式顶进工法，它细分为网格水冲式与刀盘掘进式；最后一种是土压平衡封闭式顶进工法，它分为单刀盘式与多刀盘式。
手掘式顶管施工方法适用于管径DN1000~3000之间的市政给排水工程，地质结构为黏性、砂性或硬质泥岩土层，且无地下水影响。手掘式顶管施工的优点具有顶管施工的所有优点：工作时占地面积小、设备简单、技术难度低、易于推广。其缺点是，这种施工方法对于不同类型的地质条件有很大的局限性，顶进面土压不能平衡，十分容易塌方；此外，其劳动强度大，施工进程较慢，人工成本较高。土压平衡式顶管施工法适用的土质范围广，从软黏土到砂砾土都能适用，是一种全土质的顶管施工方法。其原理是利用顶管机的刀盘切削和支承机内土压舱的正面土体，抵抗开挖面的水、土压力以达到土体稳定的目的。土压平衡式顶管施工法使用方式便捷，不需要人工进入井底，对施工管道周边地区的土体扰动也不大，能够保证正常施工的安全性。
泥水平衡式顶管施工工法是一种以全断面切削土体，以泥水压力来平衡土压力和地下水压力，又以泥水作为输送弃土介质的机械自动化顶管施工法，和土压平衡式顶管施工方法有很多相像的地方。泥水平衡式顶管施工方法可以有效的平衡地下水，特别是面对淤泥或流沙性地质结构具有有效的解决方案，较人工顶管安全。
土压平衡封闭式顶进工法需要运用土压平衡顶管机来进行。土压平衡封闭式顶进工法整个控制系统以土压平衡为工作原理，通过大刀盘及仿形刀对正面土体的全断面切削，改变螺旋机的旋转速度及顶进速度来控制排土量，使土压仓内的土压力值稳定并控制在所设定的压力值范围内，从而达到开挖切削面的土体稳定。和泥水平衡顶管施工工法相比，其最大特点就是排出的土或泥浆不需要进行二次处理。土压平衡封闭式顶进工法按刀盘的多少来分，可以分为单刀盘式和多刀盘式。单刀盘式具有广泛的适应性、可靠性和先进的技术性。而多刀盘式的优点是非常适用于软土。
2市政给排水施工中顶管技术应用的注意事项
顶管的过程实际上也是一个不断纠偏的过程，纠偏是指工具管或管道偏移设计轴中心，利用工具管的纠偏机构或其它措施，改变管端方向，减少偏差，目的是使管道沿设计轴线顶进。顶管偏差出现是常见的，但采取一定的预防措施可减少偏差出现的机会和偏差量，预防措施主要有以下方面：
1）顶管施工前应对管道通过地带的地表情况认真调查，测力装置，指导纠偏，纠偏应按照勤测量、勤纠偏、小量的操作方法进行。
2）顶进过程中要密切注意地下水压力的变化随时调整；要注意相关设备及系统的运行是否正常；应随时绘制顶进曲线，以利指导纠偏工作。
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3）及时了解管道各接头上实际顶推合力与管道轴线的偏心度。随时监测顶进中管节接缝上的不均匀压缩情况，从而推算接头端面上应力分布情况及推合力的偏心度，并以此调整纠偏幅度，防止因偏心度过大而使管节接头压损或管节中部出项环向裂缝。
3市政给排水施工中顶管施工技术的应用
3.1地下管线调查
顶管的方向控制是顶管施工过程中一项十分重要的项目。施工前，在管前采取挖土控向的做法十分有效的。管前挖土能够确保顶管前进的方向和高度，尽量将偏差缩小在可以接受的范围之内。对于顶管方向、高度和偏差的控制不仅是为了确保工程施工的质量，同时还是减少顶管对管上构筑物安全威胁的关键。管前挖土施工具有以下几点要求：第一，在一般类型的管线施工地段，可在超过管端的二十到二十五厘米处进行施工。第二，在现况道路和管线的交叉点下，不能超过管端之外十厘米，同时还应做到随挖随顶，在挖的过程中还要严格的遵循管线管理单位的相关规定。
3.2顶管技术施工工序
顶管施工技术即利用预先制作好的构造物顶入基层中，从而形成工程需要的涵洞或通道。这一过程中需要做到以下工序:
一是穿墙，为了确保止水装置能够得到有效的安装,需要打开穿墙闷板，并借助相应的管推工具将其推出井外；为进一步保证良好的止水效果，还要把粘土与水泥经过混合后形成的一种强度相对低一些的填充物填充至穿墙管中，在穿墙之前，需要在墙管外进行相关的注浆加固的操作。
二是顶进管出洞，在相关的顶管设备进入到土层之后，为了避免管线出现偏移情况，需要在对应的工具管之下通过设置一个支撑，从而实现对工具管及时的调整，避免工具管出现下跌或偏移现象发生。
三是通过注浆减少阻力，在借助顶管顶进过程中，为避免出现地面下沉的问题，因此需要在顶进机头及尾部进行相应的注浆工作，此外，还需要在混凝土管道中寻找合适的位置进行相应的补浆工作，从而有效减少顶进过程中产生的阻力。在压浆施工方面，也要做好相应的施工工作，做到其施工的进程与管道施工进程同步为佳，若触变泥浆理论使用量与实际使用量有着较大的偏差时，要及时结合当下施工实际的现状，制定并实施相应的补浆方案,从而有效确保工程的实际质量的顺利提升。
四是在市政给排水施工具体进程中，比较容易出现顶管与轴线互相偏离的问题，针对这一问题，可以考虑借助千斤顶对其进行校正，值得注意的是，其校正的幅度要小，需要趋于平稳缓慢的进行相应的校正，才能够顺利完成校正工作，确保能够按照预定的顶进路线进行相应的管道顶进施工工作。此外，在校正顶管的过程中，需要对顶管位置进行准确的定位与测量，并进一步做好相应的跟踪记录工作，从而有效提高管线敷设效率与质量；此外，要注意在顶管校正过程中其误差不能超过50mm。
结语
近年来，随着城市建设规模的不断扩大，城市基础设施的建设规模不断扩大，如果仍按照传统的技术进行施工必然会存在较多的不足和局限，对土地资源、自然环境、人文生活等都存在着比较大的影响，除此之外，施工周期长、开挖面积大，投资大，这些因素都会产生一系列连锁反应，被人们所抵触。顶管技术应时代而生，日趋先进，备受喜欢。
参考文献：
[1]高逸群.顶管技术在市政给排水施工中的有效利用[J].工程技术，2017(12):78-19.
[2]徐同坤.顶管技术在市政给排水施工中的应用[J].工程技术与应用,2017(5):98-99.
[3]王心吉.市政给排水施工中长距离顶管施工技术研究[J].科技与企业,2015,5(1):273.
论文作者:王广朋
论文发表刊物:《防护工程》2018年第15期
论文发表时间:2018/10/25
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