宁海县兴海水务建设工程有限公司 浙江 315600
摘要：随着现代社会的不断发展，促使变化环境情况出现的几率也在不断增加，变化环境会导致城市暴雨的现象频繁发生，这就导致的城市内出现洪涝的几率也在不断增加，这一因素不仅为市政给排水工程造成极大的影响，同时也会对现代城市居民的生命财产安全造成威胁，因此就需要充分应用有效的施工技术，来确保市政给排水工程的顺利进行。在本篇文章中将会简述工程地质水文与设备，进而针对长距离顶管施工技术在市政给排水工程中的实际应用展开研究，希望可以为相关人员提供参考帮助。
关键词：长距离顶管；市政给排水工程；技术应用
自2010年起某市城市污水采用分片治理的方式，其中该市某区的服务人口约为700万人，服务面积约为1256平方公里，在该片区域中的南线东端SST2.5标施工内容主要包括了DN4000输送干管约940m，工作井共4座、接受井共3座。在这一工程中输送干管则采用了顶管施工工艺，曲率半径约为1000m——5010m，同时输送干管采用预制“F”型钢承口钢筋混凝土成品管。本文将会以该工程为例，针对顶管施工技术在市政给水排水工程中的应用展开研究与分析。
一、地质水文与施工设备
1、施工地区的地质水文
该工程南线东段SST2.5标输送干管管底标高出约为-10.6——-10.8m左右，沿线层的土质较为稳定，顶管主要是在第3与第4的淤泥至粘性土层穿过，该土层为软性土层，顶进的阻力较小且其具有强度较低、含水量较高、压缩性较强以及敏感度较高等方面的特点，同时其还具有触变性以及流变性，使得在实际施工过程中较为容易受到扰动，最终就会导致开挖面出现难以控制的情况。此外，输送干管所涉及的微承压水的水位较低于一般情况下的潜水位，同时该水压会定期出现变化，实际埋深约为3m——11m【1】。
2、施工过程中的施工设备
该工程主要采用型号为DN4000的土压平衡顶管掘进机，其主要作用就是为顶管在推进的过程中使用自身前端的刀盘旋转来切割土层，当土层填满挡土舱时通过顶管的推动力促使土体对开挖面增加压力，当实际增加的压力达到与土层土压水压一致之后，及时调节螺旋出土机的排土量，确保其可以与土压平衡顶管掘进机的切土量相同，在这一情况之下出土状态就会与土压机的开挖面相互平衡。此外，通常情况下DN4000土压平衡顶管掘进机的特点主要分为以下几个方面：第一个方面是其可以全面切割顶进的管线，同时其刀盘的最大扭矩可以达到2150kN·m，最大对抗图压力可以达到40t/平方米，可以有效控制顶管正面的土压力；第二个方面是其装有二级纠偏装置，该机器的油缸总行程约为150mm，最大推动力约为1600t，纠偏角度最高可以达到3度，这样一来在实际施工的过程中就可以及时将偏离的曲线控制在其规定轨迹中【2】。
二、长距离顶管技术在市政给排水工程中的实际应用
1、进出洞的安全措施
通常情况下进出洞的安全措施主要分为以下几种：第一种在洞口破除前需要针对洞门加固土体采取相应的取芯与探空检查工作。取芯工作主要是针对强度达到1.5Mpa以上的加固土体；而探空工作的主要作用是检查加固土体的正面是否存在渗漏现象。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆探孔开设的位置位于洞门的正中心，共开设4个直径约为40mm的探孔，此外通过检测数据结果显示，取芯强度平均在2.80Mpa以上且洞口渗透情况较为良好时，实际渗水的几率约为2.3%。第二种是在顶管井内侧开设预留洞口处安装止水装置，一般情况下止水装置可以采用钢压板与橡胶板相结合的的双道止水装置，以便可以有效提高止水装置的作用与有效性。 在实际开展长距离顶管施工的过程中，进出洞的安全措施是确保施工顺利展开的主要因素，而取芯工作与探空检查工作在实际开展的过程中会出现诸多问题，例如：取芯的强度不足、取芯过程疏忽检查而导致出现空洞的情况，所以就需要严格管理这两项工作的开展，并由专业人员严格监察施工过程，以便降低取芯以及探空检查工作出现失误的几率【3】。
2、长距离顶进技术
在实际施工的过程中所应用的长距离顶进技术主要分为以下几种：第一种是使用优质泥浆减少摩擦力。在配置曲线顶管的顶力时需要充分考虑到管道内的单位摩阻力，而在管道中增加触变泥浆以及严格控制施工是较为有效的方式。触变泥浆属于一种胶体状的泥浆液体，在搅拌触变泥浆时需要确保其内部的土颗粒与水的分离程度，同时还需要确保其具有一定的稳定性。此外，泥浆的失水量不可以过多，当泥浆的失水量控制较好的情况下可以在土壁上形成一层具有较高弹性的泥皮，以便可以有效保护土壁与泥浆的流失，从而为后续的施工提供良好的基础保障。第二种是中继间的设置。根据工程实际施工的数据显示，该工程内多数顶段均超过约500m，二最长的顶管则达到了1km。当顶管计算顶力达到工作井承受压力的60%时，则需要在顶管中安装中继环，以便可以有效提高工作井的承受压力，并且降低顶管实际产生的顶力。此外，一般情况下中继间结构主要是采用径向可调密封结构，同时实际密封结构共有四道密封装置。该结构剋在常压下更换已经磨损的密封圈，同时每套中继间都需要配置30台800kN的油缸，共计推力为24000kN，所控制的顶力为12000kN，待工程结束之后可以展开油缸拆除工作，并根据管材的实际结构形式开展现浇钢筋混凝土工作。
3、曲线线型控制技术
为了可以确保曲线顶管管节相关工作可以顺利开展，就需要充分控制机头的导向，充分运用轨迹控制系统来实现对机头导向以及顶管线型的控制，从而降低施工过程中出现失误的情况的几率。通常情况下顶管轨迹控制系统主要分为以下几个部分：第一个是机头纠偏系统。顶管机分为前后两段，二者的连接方式则是采用铰接形式将两端相互连接。将调控上下左右四个方向的纠偏油缸统一安装在顶管机后段的断面上，每个方向为一组，一组为两个；第二个是二级纠偏钢管。跟随者顶管机机头后所增加的辅助纠偏油缸的纠偏特殊管为二级纠偏钢管，纠偏油缸的布置形式以及数量与机头的数量相同，最终形成第二套纠偏系统，其可以为实际施工起到转角分散与过度承接的作用，其在实际纠偏的过程中可以根据自身的作用力以及根据已经规划好的线路来纠正偏离的曲线；第三个是自适应伸缩节。自适应伸缩节位于二级偏钢管的某一焊接位置，其主要是采用两端一铰的可伸缩性套筒承插式钢结构件，在进入曲线轨迹时，自适应伸缩节的油缸在外部压力的作用下可以自行伸缩，这样一来就可以有效提高机头转角的灵敏度。在通过上述三种方式来开展曲线线型控制工作时，需要结合实际施工现状来选择较为合适的方式，同时充分注意到三种方式之间的作用力，并且需要根据各个方式之间的作用力来相互配合，而且需要协调好三种方式之间的纠偏度，最终可以充分实现曲线线型的控制工作【4】。
结束语：综上所述，通过本文中对各个施工技术的分析可以得知，在实际施工的过程中不仅需要针对施工设备与地质水文展开详细的研究与分析，同时还需要选择较为合适的施工技术，从而为实际施工的进展提供保障。
参考文献：
[1]招桐. 市政给排水施工中长距离顶管施工技术应用[J]. 城市建筑, 2017(3):244-244.
[2]王彩侠. 市政给排水施工中长距离顶管施工技术的应用[J]. 中国高新技术企业, 2017(12):70-71.
[3]魏翠霞. 探究长距离顶管施工技术在市政给排水施工中的应用[J]. 科学技术创新, 2018(2):130-131.
[4]陆曹润, LUCao-run. 市政给排水施工中的长距离顶管施工技术分析[J]. 价值工程, 2018, 37(11):150-152.
论文作者:吕奇
论文发表刊物:《防护工程》2019年第7期
论文发表时间:2019/6/26
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