市政给排水施工中的长距离顶管施工技术分析

蒙仁开

（广西合山市第一建筑工程有限公司　广西　合山　546500）

市政给排水施工中的长距离顶管施工技术分析

蒙仁开

（广西合山市第一建筑工程有限公司广西合山546500）

随着科学技术发展速度的不断加快，城市化进程速度也随之不断加快。在城市化建设过程中，市政给排水为一项重要的建设项目，市政给排水工程的施工质量对城市居民的正常生活和工作产生严重影响。因此，加强对市政给排水施工过程中所应用到的相关工艺和技术进行深入研究具有重要意义。

给排水工程；长距离顶管；施工技术

顶管施工技术为各种地下管道及排水管道施工过程中普遍应用到的一种技术，其与正在实施施工操作或者是已经完成施工的管道、公路、建筑等工程在进行连接时，可使平面交叉转变为立体交叉，进而实现杜绝或者最大限度地将经济生产、社会公众、运输系统等所造成的不良影响或者干扰降低[1]。因此在市政给排水工程中应用顶管施工技术具有重要意义。长距离顶管施工技术是一种极具便捷性的施工方法，其具有较高的适用性、安全性和经济性，其凭借这些特点在市政给排水施工中得到越来越普遍的应用。

1　长距离顶管管的结构设计

1.1钢筒设计

通常在长距离顶管施工过程中，施工中所使用到的钢筒均为厚度约为15mm的冷轧钢板制作而成的。需要在钢筒的两端设置有钢制承口环和插口环，主要是将其作为钢筒的连接部位。在连接承口环与插口环时，需将双胶圈作为垫层实施连接，进而促进管道具有良好的密闭性，使其符合工程的施工要求。此外，还需要应用双胶圈来防止水体渗漏，保证管道具有良好的防渗性。

1.2钢筋骨架网设计

钢筋骨架网是钢筒内、外两侧均需分别焊接的一个重要结构部位。在钢筒的内侧焊接钢筋骨架网的主要目的是促进施工过程中混凝土可与钢筒实现更加稳固的连接，避免使用过程中混凝土块掉落现象发生。通常在施工过程中均会应用到单层钢筋骨架网。而在钢筒外侧焊接钢筋骨架网的目的主要是为了促进混凝土和钢筒相互结合之后，其承载能力能够得到一定程度的增加，进而避免管体遭受破坏。在施工过程中通常会应用到双层钢筋骨架网。

1.3管体设计

在钢筒内部、外部均完成混凝土浇筑之后，混凝土顶管管道便形成。通过该种施工方式所获得的管道可有效防止钢筋笼或者钢筒在后期的使用过程中出现锈蚀现象，可有效促进管道的使用时间得到延长。

2　长距离顶管施工原理

在实施顶管施工操作过程中，需要应用到顶进机械主要土压平衡顶管机。实际施工过程中，通过在工作井中进行油缸设置的方式来产生动力，然后凭借此动力实现将顶管机进行推动，使其不断向前顶进，进而实现施工操作。应用大刀对土体进行盘旋转切削，将切削下的土体放进密封土仓和螺旋输送机中，并将其进行挤压，使其成为存在一定土压的压缩土体；应用螺旋输送机将切削出来的土体进行输送，进而促进管道基层施工得以完成。按照顶管机开挖面各个地层所具有的特性，将清水、相应浓度和配比的泥浆、粘土浆等材料加入到刀盘正面级土仓中。实施此操作的目的是促进一些难以进行正常施工的砂土、砂砾土、硬粘土等的产生改变，使其成为具有一定程度流动性、止水性、有塑性的泥状土，进而使其能够被螺旋输送机排出，同时还可有效将地下水压力、开挖面前的土压力顶住，促进刀盘前的土体具有良好的稳定性，进而使长距离顶管施工能够顺利进行[2]。

3　长距离顶管施工技术在市政给排水施工中的实际应用

3.1技术适用范围

长距离顶管技术通常被应用于城市中心地区、繁华商业街道、无法进行迁移或大规模进行开挖的特殊地段。无法实施开槽埋管、空中架线等施工的地方通常也需要应用到该种技术。在污水管道的施工过程中，在污水管道的直径超过800mm，且施工现场未存在任何建筑物基础，同时也无法应用明沟开挖埋管方法进行实施的情况下，可通过长距离顶管技术的应用来实施相关施工操作。

3.2顶进管的选择

在给排水施工过程中，通常均是选择钢筋混凝土管作为最佳顶进管，部分工程也会选择钢管作为顶进管。但是应用钢管作为顶进管时仅仅使用于不会出现腐蚀的地方。在应用该种技术过程中，必须严格按照钢筋混凝土的标准和要求，对钢筋混凝土管的规格进行科学设计、配筋及应力验算等诸多方面的工作。在对顶进管直径进行选择时，需要对工程的实际需要、性质等诸多因素进行综合考虑。严格按照顶进管所需承受的荷载来确定混凝土管的壁厚和配筋，进而确定顶进管的实际直径。在实际施工过程中，通常将管内径设计为超过800mm。因为在施工过程中，施工人员需要站在顶管工程工作面上实施相关施工操作。

3.3顶管施工前准备及施工主要设备

应用长距离顶管施工技术进行施工之前，需要先做好平面布置工作。例如准备好料具间、管材堆场、起重设备、注浆系统、自动控制室等等。需要布置好顶管机、发射架、反力架等相关设备。通常需要将这些设备设置在始发工作井内。此外，还需要在工作井边侧上设置下井扶梯。只有做好这些准备工作才能促进长距离顶管施工能够顺利开展。在给排水施工现场，顶管管道顶进地方通常为淤泥砂和粘土层，且管道的沿线通常也不会存在任何建筑物基础，管道的直径超过800mm。因此应用长距离顶管施工技术进行施工时，需要应用到的设备主要为反力墙、千斤顶、起重设备等，同时还需要应用到水泵、泥水处理系统、全站仪、后座泵架、水准仪、整体式顶进构架、激光准仪、电焊机等诸多种通用设备。

3.4泥浆的制备及注浆工艺

在市政给排水施工中的应用长距离顶管施工技术时，需要进行的泥浆制备及注浆工艺主要包含三个方面，具体内容详见表1。

表1　泥浆的制备及注浆工艺

3.5长距离顶管施工工艺

在长距离顶管的施工程序中，主要包含正面稳定、长距离压浆、触变泥浆等诸多个施工环节，长距离压浆及触变泥浆两个施工环节在发挥着重要的减阻作用。在应用长距离顶管施工技术的过程中，需要保证管节的减阻作用能够得到充分发挥，就必须及时实施管节外侧的压注触变泥浆施工操作。应用该种压注方式能够使其形成良好的围护泥浆套，经过触变的泥浆可有效降低地面沉降。所以在整个施工过程中，注浆技术的应用发挥着极为重要的作用，其成为顶管施工是否能够取得成功的一个关键性因素[3]。在施工过程中，通过注浆泵把经过配置的压浆站传送至输浆总管机管节的环形分管中，然后再将其传到顶管机便可形成良好的泥浆套通过这个环节的施工操作，促进膨润土触变泥浆在工程施工中得到更加充分的应用。某市一路段的给排水施工应用了长距离顶管技术，为了保证能够对注浆进行合理跟踪，在顶管掘进机时，在其后部总共设置了4个压浆孔，促进其形成一个具有合理性和完整性的泥浆套，并对完毕的触变泥浆实施跟踪配备，应用液压注浆泵增压形式，将完毕触变泥浆注入注浆总管体，然后再通过环形分管注入顶管机、管节的压浆孔上，进而形成良好的泥浆套。管节实际顶进施工过程中，会有部分浆液以外流的方式直接进入到土层，因此需对管节上存在的注浆孔实施补压浆操作。通常情况下，一节管内部顶进完成后需实施下一轮补浆操作。此外，还需要以各段管节顶进阻力的实际大小作为主要根据，实施相应的补充压浆操作。在补充压浆操作过程中，需对压浆的实际使用量进行严格控制。通常需要将压浆量控制在管节空隙体积8倍左右。

4　结束语

长距离顶管施工技术为一种适用范围广、实用性强的先进技术。将该种技术应用于市政给排水施工中可促进施工整体质量及效果得到显著提高。因此需加强对长距离顶管施工技术的实际应用进行深入分析，促进该种技术应用优势得到充分发挥。

[1]刘淑萍.长距离顶管施工中存在的问题及解决措施[J].山西建筑，2013，10（05）：115～116.

[2]郑建平.长距离顶管施工技术在硬塑土层中的应用[J].建筑施工，2013，08（05）：95～96.

[3]王春婷，隆威.大口径长距离顶管工程泥浆配方试验研究[J].铁道科学与工程学报，2014，15（01）：38～39.

TU74

A

1673-0038（2015）30-0087-02

2015-6-15

蒙仁开（1975-），男，助理工程师，主要从事工程施工工作。