浅谈顶管技术在市政给排水工程中应用

论文导读：
摘要：顶管技术因为具有一系列的优势，比如缩短工期、降低投资、不会污染到环境等等，因此目前已经得到了广泛的运用。本文首先论述了顶管施工的主要特征，然后结合实例重点分析了市政给排水施工中的顶管施工技术的应用，可供参考！
关键词：顶管施工；市政给排水；管道管线

一、顶管施工的主要特征

通常情况下，顶管技术又被人们称为非开挖管道敷设技术，顶管技术相对与开挖敷设技术来讲，具有很大的优势，因为它不需要对面层进行开挖，就可以有效的穿越地面建筑物、公路、河道以及地下管线等等，这样就可以在很大程度上缩短工期，并且在降低投资成本方面也很有帮助。同时，长距离施工技术还有着其他的优点，比如较小的占地面积、施工不会影响到地面的正常活动、不会影响到城市的交通、很低的噪音和振动也不会严重的干扰到城市中居民的生活环境，现在使用中的管线和构筑物也不会受到施工的影响，因此这项施工技术是名副其实的无污染高效率。
在对施工方案进行设计和确定的时候应该严格依据具体的情况，比如管线、管质、管型以及路段等等方面，在市政给排水管线施工的时候需要需要特别注意这些情况，在开挖施工方面，市政管道往往采用沿路铺设的方式来应用在穿越市政各种建筑物的情况中，这是为了避开出一些意外的麻烦；如果市政道路给排水管线是在非主干道进行施工，也就是路边施工，那么就可以采用明挖施工的策略，但是需要注意的是，不能够对交通的正常运转产生影响。

二、顶管技术在市政给排水施工中的有效应用

1工程概况
某排污工程于2009年5月底开工，该工程沿线收集东港片区、城北片区、勾山片区及部分沈家门老城区西区污水，汇集后接入勾山荷花浦东侧污水提升泵站，过海至小干岛临城污水处理厂进行集中达标处理。该排污工程东港区块的截流泵站已经完工，其中包含1#、2#泵站沉井部分。
2适用的范围
该工程途经普陀城区的中心地带和人流量多的街道进行施工等，对不能够进行空中架线、开槽埋管来施工时，应运用顶管施工法。在敷设城市污水管道时，施工现场无法采用明沟开挖埋管施工而管道沿线又无其他的建筑物时，可以采用顶管法施工作业。在污水管道方面，如果敷设城市污水管道的直径不小于800毫米，现场也没有一些建筑物基础，并且明沟开挖埋管施工的策略也不适用于这个施工现场，那么就可以采用长距离的顶管技术来进行相关的施工和作业。顶进管的选择方面：将钢筋砼管作为预进管的最优选择，该工程也采用了钢管，需要注意的是，钢管只适用于那些没有特别腐蚀要求等地方。要严格遵守相关钢筋混凝土的标准和技术要求来进行钢筋混凝土管的规格设计、配筋以及应力验算等方面。在选择顶进管直径时，需要将工程的性质、工程的需要等因素进行综合的考虑，混凝土管的配筋以及壁厚需要紧密的依据顶进管受到的荷载来确定，这样外径就可以确定出来。
2顶管施工的前期准备
在现场的平面布置方面，主要包括很多方面的内容，比如起重设备、料具间、注浆系统、管材堆场、自动制约室等等。要将发射架、顶管机、主推千斤顶和反力架等设备布置在始发工作井内，还需要将下井扶梯设置在工作井边侧，这是为了让施工人员上下更加的方便。
3顶管施工的工艺
顶管井的设计方面，通常情况下可以将顶管井分为两种，一种是工作井，一种是接收井；预管井的建造结构也可以分为很多种，钢筋混凝土结构往往应用最为广泛。工作井的结构形式可以分为单孔井和单排孔井，前者有着很多的形状，比如圆形、正方形和矩形，而后者则多采用矩形。该工程为接收井，在布置结构的时候，可以将内支撑设置在井内，这样可以有效的对结构受力进行改善；在建造的过程中，如果按照双向顶进来设计工作井，那么在布置的时候就需要间隔接收井，间距应该等同于设计检查井的间距，完成了这几项施工之后，就需要按照要求来做检查井，在工作井和接受井的位置上来进行。
4顶管施工工序
穿墙前注浆止水处理，压浆止水处理往往应用在顶管工作井穿墙洞口的前方，注浆材料主要有石灰、水泥、黏土等等，要混合一些自然土；为了保证工具头可以顺利的出洞，应该按照4*4米的规格来设置洞口的搅拌范围。要按照2比1比3的比例来设置浆液中石灰、水泥和黏土的配合比。
5施工主要技术要点的分析

5.1工作坑

为了方便的排水、出土等顶管技术在市政给排水工程中的应用由优秀论文网站www.7ctime.com提供,助您写好论文.，首先要设定顶管工作坑的位置，同时，还要对地上和地下的建筑物、构筑物等采取相应的安全、生产措施，装配式后背墙是土木、型钢或钢板等共同组装而成的。工作坑应该采用封闭式模框架来进行支撑，针对矩形的工作坑还应该放一个斜着的框架作为支撑。顶管井是由工作井和接收井形式构成，也是由多种建造的结构所组成的，该工程采用的是钢筋混凝土结构。工作井在结构方面采用的有单孔井及单排孔井的形式，单孔井有圆形、正方形、矩形等不同的形状，但单排孔井采用的多是矩形，不同的形状结构受力性能也有所不同，从高到低是：圆形>正方形>矩形，对结构进行布置时，还要在井内设置内支撑来改善受力结构。

5.2管口防水

为了能够使管子可以顺利的从工作井中流出，施工人员可以在工作井当中预留比管节口径稍微大一点的洞口，在进行顶进之后，要采用一定的措施对此间隙进行有效的封闭，在沉井制作的时候可以采用在洞口止水的办法，这种策略也就是现在洞口埋藏一个钢法兰，在钢法兰的表面进行焊接螺栓后，再安装一个橡胶法兰，最后用钢压板进行压紧工作。工作井内如果没有发现地下水和泥沙等，就可以用橡胶法兰和压板进行回收。进出洞在整体的顶管施工中是一道非常重要的程序，由于穿墙后掘进机的方向是否准确对以后制约管道的方向以及对井内管节的拼装等工作等带来十分重要的影响。穿墙时，首先需要做的是防止井外泥水大量的涌入，此外，还要确保管道与轴线的一致，不能有一点点的偏差，最后还确保顶进方向。
5.3顶进
顶进时采用的策略是手掘，地下水位应该降同管底之间保持0.5m以上的距离的位置。同时，还要防止水源或其他东西进入顶管的管道，将所有的设备和材料检查一遍之后才能够开始顶进。首先要对顶铁进行安论文导读：顶进轴线，如果在观测中发现在轴线方面出现了偏差，那么就需要进行必要的纠偏工作，采用的方式往往是主顶油缸的方式。5.5注浆减阻减少地面沉降和顶进阻力也是在顶管施工中非常重要的一个技术措施，采用的策略往往是在管道周围的空隙填充一些压注触变泥浆，这样一道泥浆保护套就形成了，它可以有效的对地层起到支撑的作用。
装，其次，要开动油泵，在顶管的活塞伸出一定距离时，再关掉油泵，并停止顶进。工具管在切入土层之后，从上而下的进行分层开挖。

5.4顶管出洞

顶管作业中需要特别注意的一个理由就是顶管出洞，具体指的是顶管机和第一节管子从工作井中破出洞口封门进入土中。通常情况下，可以采取工具管进行调零，然后将支撑设置在工具管下的井壁上，但是需要特别注意的是，在工具管出动之前，需要采取一些必要的措施，比如为了弥补下跌需要预先设定一个初始角等等。在工程中，如果离接收井有着15米的距离，那么就需要重点观测顶进轴线，如果在观测中发现在轴线方面出现了偏差，那么就需要进行必要的纠偏工作，采用的方式往往是主顶油缸的方式。

5.5注浆减阻

减少地面沉降和顶进阻力也是在顶管施工中非常重要的一个技术措施，采用的策略往往是在管道周围的空隙填充一些压注触变泥浆，这样一道泥浆保护套就形成了，它可以有效的对地层起到支撑的作用。长距离顶管施工中往往采用的就是注浆减阻的策略。在施工的时候，首先应该压浆的部位是顶管机的头部和尾部，并且需要和顶进工序同步进行，然后在中续间和混凝土管道的适当位置还需要进行必要的补浆，从而对在顶进中损失的泥浆起到补充的作用。顶进偏差的校正：如果顶进过程中管位的偏差超过了规定的数值，通常情况下是10厘米，那么就需要进行必要的校正工作。要缓慢的进行校正，不能猛纠。
3结束语
总之，顶管技术是一项相当复杂的力学工程，此项技术能够帮助工程单位节约一些投资，还能够减少工期。而且顶管技术不需要挖地面，因此不会给城市带来一定的影响。目前，顶管技术越来越受到施工单位的青睐，其应用范围也越来越广阔，这项技术在市政给排水工程质量提升方面发挥了非常重要的作用。
参考文献：
[1]韩豫申；褚松龄；崔晓东；；浅谈顶管技术在市政工程中的应用[J]；企业导报；2011年15期
[2]梁润文；塑料管材在市政工程中的应用[J]；广东建材；2011年08期