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摘要：文章结合笔者的工作实践，就市政给排水管顶管施工特点，并就顶管施工技术的原理、组成进行了分析，在此基础上，就市政给排水顶管施工中相关键要点及质量控制进行了探讨，并提出了施工中质量控制措施。
关键词：市政；给排水；顶管施工；原理
目前，随着我国城市的不断发展，市政给排水建设工程不断增多，城市管道施工技术得到了快速的发展。其中，顶管施工技术由于具有施工效率高，环境影响小，减少了工程建设施工对周边建筑物的影响等优势，从而在市政给排水建设中得到了广泛应用。本文着重探讨了市政给排水顶管施工中关键技术及质量控制。
一、顶管施工技的特点
顶管施工技术是基于当前城市给排水工程需求提供的新型市政管网施工技术。在技术落实过程中，不但能够凭借技术特性实现大规模操作的施工条件，从而在相对繁华等地段提供不影响地上 功能使用的空间前提，同时更能够凭借技术优势为周边生活环境搭建完善的技术统筹平台，以便给排水功能体系在日常运转过程中具备稳定性使用的基础，从而大幅度降低施工环境造成了的经济成本损失。其次，在技术应用方面，应当明确施工干扰细节，并确定荷载构建的特性，通过完善的地下环境统筹措施巩固整体功能环境，这样才能够确保整体给排水工程构建全面，并满足相关技术条件稳定需求。
二、顶管施工技术的原理及组成
2.1施工技术的原理
顶管施工技术是一项非开挖技术不需要开挖路面它主要是通过在路面垂直方向上开挖一个工作井，将钢制管道或水泥利用高压液压千斤顶压入地下。排水管顶管施工主要是利用管道间中继站和主顶油缸等动力源将顶管施工顶进设备压入地质层。市政排水管道随着顶管顶进设备进入地层后便可进行顶管埋设。
2.2 施工技术的组成
市政给排水工程施工中技术力量的组成是多方面的，其中以施工机械和施工作业地为基础，施工机械主要包括千斤顶与顶管机头，这两个机械是顶管技术施工最重要的部分，机头一般分为敞开式工具管和封闭式掘进机，施工中敞开式顶管工具管有挤压式、网格式、手掘式、机械臂推式等；封闭式顶管掘进机主要有土压平衡式、加泥式、多刀盘等。施工作业面以顶管工作坑为主，通常分为顶管工作坑和接收工作坑。顶管工作坑的主要是以为顶管机头或千斤顶的安装提供保障，而接收坑则是以机头出坑或出管为主。
三、 给排水工程顶管施工技术要点
（1）顶进管的选择。在落实顶管施工技术之前，应当基于地区环境与施工设备也行进行细致分析，在确定相应参数环境之后，才能够将顶进管材质、长度和直径等参数有效落实。其中，基于当前城市功能环境的特性，现有施工大多采取钢筋混凝土材料的管道条件，一方面能够基于自身材料特性稳定管内环境；另一方面更能够凭借管道数据进行管材修整，从而降低了材料方面的成本损耗。
（2）顶管井的设计。顶管井应当分为工作井与接收井两个方面进行分析。首先，工作井应当满足施工环境稳定性和空间参数条件，在不影响功能使用环境的同时，还应当基于受力性能，巩固整体安全保障环境。其次，在接收井构筑过程中应当明确以钢筋混凝土构造结构作为空间维护措施，确保荷载条件不会直接作用于管道体系内部，才能够避免整体顶管施工出现偏差。
（3）施工准备工作。在落实顶管施工之前，应当基于岩土质量和相邻环境条件进行综合分析，在确定不会对周边环境造成影响的情况下，进行施工设备和物品的准备工作。其次，在落实材料准备和施工平台过程中，应当针对控制条件、材料强度、尺寸系数、注水系统、弃土环境进行综合分析，这样才能够确保整体施工体系能够有效开展。
（4）给排水工程顶管施工顺序。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆给排水管道顶管施工技术的工序一般包括穿墙、顶管出洞、注浆减阻以及顶管纠偏这些步骤。穿墙即是指打开穿墙闷板，将工具管顶出井外的工作，该过程需要做好严密的止水措施。顶管出洞是顶管施工工序中非常关键的一道工序，具体是指顶管机和第一节管子破出封门进入土中的操作，由于其复杂性该过程事故发生的频率很高，其中，管线偏移是最为常出现的状况。注浆减阻是顶管施工中非常重要的一道防护工序，其贯穿于整个顶管推进作业中，具体是指对管道外围的缝隙填充压注触变泥浆，以减小推进过程中的阻力，同时也能起到防止地面下沉的作用。
四、顶管施工技术质量控制
（1）压浆措施控制。需要采用触变泥浆，在顶进过程中同时向管道外壁压入减阻泥浆，形成泥浆套，泥浆套在起到减阻作用的同时也能起到一定的支撑作用，需要重视的是，顶端机头尾端的压浆需要与管道的顶进同步，同时在中续间和中部管节处等地方需要及时的跟踪补浆。
（2）管道纠正控制。顶进的路线需要严格地按照设计路线进行，可利用可伸缩的超提刀和千斤顶进行纠偏。值得注意的是，在顶进过程中需要对顶进的轴线进行时常的检测，一般每顶进一节混凝土管节便需测量一次，适当的复测和增加测试量也能减少管线偏移状况的发生。
（3）顶管过程控制。为了保证管子出洞过程的顺利进行，一般工作井的预留洞口需要比管节的外径稍大一些。需要注意的是，此预留的间隙在顶进时需要采取一定的措施进行有效地封闭，常见的做法是事先预埋钢法兰，焊接螺栓并安装好橡胶垫圈后用钢板压紧。
五、顶管施工实例分析
5.1工程概述
某DN500污水管道抢修工程，管道使用DN500钢筋混凝土重力流管。检测人员做检测工作中发现此段管处有冒水现象，经声纳检测发现有严重堵塞，管道严重破裂变形，导致3个地方泵井停产，此事经与业主洽商同意对该段管进行修复。
5.2 顶管施工工艺
采用3 台150吨/台千斤顶作为主顶，千斤顶行程为1.6米。千斤顶动力由油泵提供。千斤顶后端用道木和分压环将反力均匀作用于工作井，前端顶进分压环，顶铁将顶力传至管节。分压环制作具有足够的刚性，与管端面接触相对平整，无变形。
本顶管工程在顶进长度超过120米时，考虑在机头后设置一只中继间，并采用触变泥浆注浆工艺。管节接口主要由外套环（钢套环）橡胶止水带和软土衬垫组成。钢套环在加工现场运输吊装过程中不能变形，接口不损坏，以确保管节在对接过程中，橡胶带不移位、不翻转，确保管节的密封性。在长距离（大于100 米）管道顶进过程中，必须采用注浆工艺，利用触变泥浆套减少顶进过程中管壁与土体之间的磨擦力，并填充流失的土体，减少土体变形、沉降和隔水。
5.3 管道内管线的铺设
管道内的管线用钢架设置到混凝土管壁上，主要有通风管线和电源管线。施工中由于施工距离大于100米，且埋置管体位置较深，管道内氧气不足或产生有害气体，所以必须要安装换气系统。通风设施按施工要求用一台柴油空气压缩机将空气过滤，并传输到储气桶中，经过压缩把空气传送到管体的最前端，并将管体最前端的空气排出，这样就可以确保管内空气的含氧量达到施工要求，同时还可以进行气体的循环。顶管施工照明电要依据施工要求采用36V的低电压，因为管内空气湿度较大，为避免事故灯具也要加装防水防爆装置。
六、结语
随着城市化进程的不断加快，城市排水量日益增长，污水排水管的管径不断加大，对排水管的施工工艺提出了新的挑战，顶管施工作为排水管施工过程中的一项主要技术，必须要不断完善。才能够满足当前发展需要。在顶管施工过程中，要做好施工前的准备工作，调整好管壁摩擦力，对顶管技术进行改善，在保证施工进度和质量的前提下，尽可能地降低施工成本。
参考文献：
[1]王军.市政给排水工程中的顶管施工技术[J].建筑建材装饰，2016（7）.
[2]杜春玉.市政给排水工程中的顶管施工技术[J].科学与财富，2016，8（2）.
论文作者:黄振光
论文发表刊物:《建筑细部》2018年2月中
论文发表时间:2018/9/8
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