摘要：改革开放以来，我国社会经济的发展迅速，地下工程建设事业越来越广泛，市政工程也越来越多，规模越来越大，施工质量也有显著提升。在市政给排水施工中应用顶管技术。顶管技术无需进行地面开挖就能进行管道铺设，能够减少工程施工成本，降低施工难度，也能有效降低给排水施工对城市环境造成的污染，促进城市经济可持续发展。论文着重对顶管技术在市政工程给排水施工中的应用进行分析，以期为相关工作的发展起到推动的作用。
关键词：市政工程；给排水施工；顶管技术；特点；应用
1引言
随着城市化进程步伐加快，城市配套的基础设施也得到很大完善。给排水系统，作为城市基础设施的重要组成和关键部分，与人们的生产生活有着密切联系。与传统沟槽施工相比，顶管施工技术集中了地质技术、化学技术、冶金技术与电子技术，具有较强的复杂性和综合性。因其特有优势在市政工程中得到广泛应用，其具有良好的施工效果、较低的成本投入以及非开挖施工等特点，其能够便捷地穿越公路、铁路、河流以及建筑物，能够对施工环境起到有效的保护。强化市政工程中顶管施工技术的运用，推动了城市给排水系统可持续发展，提高了市政工程的施工质量，推动着市政工程的快速发展。
2顶管施工技术的特点
顶管技术又叫做非开挖管道敷设技术，顾名思义，在管道施工过程中，应用顶管技术不必对地面层进行开挖，就可以穿过地下管线、河道以及铁路公路等。与开挖敷设技术相比，顶管技术具有诸多优点：造价低、工期短；占地面积不大；不会对地面活动造成影响，不影响城市交通正常运行；不会对现有构筑物及管线使用造成影响；施工过程中噪声污染较小等。因此，效率高、无污染是顶管施工技术最突出的优点，目前已经在市政工程中，特别是给排水施工中得到较为普遍的应用。
3市政工程给排水施工中顶管技术的应用分析
3.1施工前期的准备工作
3.1.1布置施工现场
施工平面布置包括以下方面：布置材料堆放场所、弃土坑、起重设备、料具间、注浆系统以及拌浆场所等；进行顶进设备安装；将下井扶梯设置在工作井周边，以方便施工人员开展工作等。
3.1.2加固顶管后靠土体和进出洞区域
在运用顶管技术进行给排水工程施工时，需要加固顶管后靠土体和进出洞区域的土体，以保证顶管施工的安全性。加固技术包括堆土反压技术、高压旋喷桩加固技术以及混凝土后背墙技术等，施工人员应当根据工程实际特点来选择加固技术。除此之外，工作井的洞口还要进行止水装置安装，以免在施工过程中造成水土流失现象。
3.1.3施工机械准备
通常来说，顶管管道需要在黏土层以及淤泥质砂中工作，在市政给排水施工过程中，如果无法采取明沟开挖埋管施工方式，应用顶管技术能够取得较好的施工效果。管道直径最好控制在800mm以上，施工人员需要考虑到管径大小、管道材料以及施工现场的土体摩擦力，在此基础上对千斤顶、顶进机具、反力墙和起重设备的类型、数量进行确定。在顶进施工过程中，需要的通用设备有：2套后座泵站、2套泥水处理系统、2套整体式顶进构架、1台经纬仪、1台全站仪、1台水准仪和1台激光准仪。除此之外还需要水泵、电焊机等设备。
3.2顶管施工工艺
将预制的圆形或者箱型构造物通过顶进设备向路基中顶进，从而形成涵洞或者立体交叉通道形式，在此基础上进行的施工技术就叫做顶管技术。在给排水工程中应用顶管技术，先要将工作井、接收井设置在已经确定的管段之间，再将推力设备安装在工作井中。当推力设备工作时，导轨上的顶管机头会被推到土体中，预制钢筋混凝土管会在机头的导向下向前移动，由工作井将管前土体运送出来，从而完成铺设管道的施工任务。
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3.2.1设计顶管井
顶管井分为两种，工作井以及接收井。在建造结构上，顶管井又可分为多个种类，钢筋混凝土最为常见。单孔井以及单排孔井是工作井的主要结构形式，单孔井包括矩形、圆形和正方形，单排孔井则主要是矩形。在受力性能方面，圆形最高，正方形次之，矩形最低。在设计顶管井时，通常还要设置一定的井内支撑，从而对受力结构进行改善。工作井通常采取双向顶进的设计形式，同时，工作井和接收井的布置应间隔一段距离，在施工完成后，还要根据规定要求，将检查井设置在顶管井的合理位置处。
3.2.2顶管施工流程
1）注浆止水施工。在顶管井穿墙施工之前，先要进行注浆止水施工。注浆材料包括水泥、石灰和黏土等，并混合一定的自然土进行搅拌。合理设计浆液配合比，确保浆液固结后，不仅能够发挥挡土、止水功能，还能方便机具穿墙。
2）穿墙施工。将穿墙闷板打开，将工具管向井外顶出，然后安装穿墙止水装置，技术措施包括：利用水泥黏土或者纸筋黏土对穿墙管进行回填，并且严密夯实，发挥临时挡土止水功能。在利用工具进行穿墙施工前，需要对穿墙管外部进行注浆固结处理，以此保证穿墙孔外部周围土体的强度和稳定性；在正式施工之前，需根据现场实际情况分析施工过程中可能存在的不确定因素，以此为基础制定科学合理的应对方案；在开启闷板后，将工具管迅速向前推进，在此过程中要做好止水工作。一般使用止水法兰加压板来进行穿墙止水，并且将厚度为20mm的橡胶止水板环按入其中，在工具管的顶进作用下，橡胶板会形成一个逆向的止水装置，以免穿墙管外部周围土体暴露太长时间，从而对土体流变产生影响。
3）顶管出洞施工。在顶管施工过程中，顶管出洞属于关键环节，稍有不慎就会出现质量问题。因此，在顶管出洞施工过程中，先需要对工具管进行调零处理，以免造成管线偏斜问题，然后根据实际情况，将必要的支撑加设在工具管下部井壁上，并进行初始角的预设，从而对工具管出洞前的下跌起到弥补作用。
4）注浆减阻。注浆减阻施工就是利用压注触变泥浆，对管道周边缝隙进行填充，以此降低顶进阻力和减少地面沉降。对距离较长的顶管施工，注浆减阻能够取得较好的应用效果。在施工过程中，顶管机头部和尾部是最先进行压浆的部分，然后对中间部分进行压浆，以此对顶进过程中的泥浆损失起到补充作用。
5）校正顶进偏差。在顶进施工过程中，一旦管位偏差超过10mm，需要及时校正管位。在对顶进偏差进行校正时，必须缓慢、均匀进行，以免造成管道损坏。当机头与设计轴线之间发生偏离时，需要通过千斤顶组进行纠偏，使机头方向发生改变，以此降低偏差，确保顶进施工质量。除此之外，对方向偏差和高程偏差来说，需要先对偏差较大的部位进行纠正。
4结语
综上所述，为满足人们生产生活需求，市政工程建设呈现出蓬勃发展态势。作为市政工程的关键组成部分，给排水工程质量直接关系到人们的日常生活，在城市建设中属于规划设计的重点内容。过去在给排水管道施工过程中，必须进行路面开挖，不仅影响城市道路美观性，而且造成交通拥堵、环境污染，给人们的生活带来许多不便。将顶管技术应用到市政给排水施工中，能够有效解决这些问题，因此，规划建设人员应对这一技术进行宣传推广。在给排水工程顶管施工过程中，只有严格按照相关规范开展工作，才能确保顶管施工质量，充分发挥这一技术在给排水施工中的优势。
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论文作者:范志辉
论文发表刊物:《基层建设》2019年第9期
论文发表时间:2019/8/2
标签：顶管论文; 给排水论文; 技术论文; 市政工程论文; 穿墙论文; 过程中论文; 管井论文; 《基层建设》2019年第9期论文;