市政给排水施工长距离顶管施工技术分析

张立群

摘 要：城市的规划离不开市政工程的开展和推进，给排水是当前城市运转的一项基础性工程项目，其长距离的顶管施工工艺技术发挥着举足轻重的作用。在分析当前顶管施工的技术发展趋势和创新发展变化中，我们也发现了现阶段施工期间出现的主要问题和不足之处，这就需要技术人员结合实际施工遇到的问题，以在长距离背景下的施工要求为依据，改进现有的施工技术和方法，进而提高施工效率和质量，保證给排水工程满足城市供水和排水的各种需求。

关键词：市政工程；给排水；长距离；顶管；工艺技术

1 引言

市政工程建设伴随城市化的高速发展，对于其工程施工的技术标准要求越来越高，经过多年的城市建设，我国在市政工程中的施工技术水平得到了很大幅度的提升，尤其在给排水这种关键的施工项目中，对于长距离的顶管施工方面的工艺技术有了更多的成熟技术方法和运行机制，但是我们也要关注到应用过程当中暴露出的问题，应以积极面对的工作态度，采取科学的解决方案加以应对。

2 市政给排水长距离顶管施工技术现状及发展趋势

2.1 长距离顶管施工现状

目前，很多城市的给排水工程施工和管理机制体系正处于优化升级的关键发展阶段，对于施工工艺和技术的要求更为严格，为了降低给排水施工给城市居民正常生活带来的影响，目前在基础的施工程序中通常会利用长距离的顶管施工技术。但是在实际的施工过程中，这种施工技术并非完美无缺的，它的使用还会遇到很多干扰性和限制性问题，在施工中不按照规定方案开展的情况较多，施工人员对于这种技术方法的掌握程度还不足，因此就造成施工进度被拖慢，还经常引发质量病害和安全风险。

2.2 长距离顶管施工发展趋势

根据上述原有长距离顶管施工存在的缺陷，市政在顶管技术方式上也进行了逐步改进。其中在管道轴线校准方面采用红外线测距仪，能够水平描出后期施工位置点。其次在土层监测成分上，也有了逐步改进，通过测定施工位置土层结构，选定不同的顶管材质，这样减小了后期的机械設备的故障问题。其次便是在管壁阻力方面，顶管钻头采用合金成分，这种材质硬度大，并且能够减少与岩石的摩擦力。这种长距离顶管口径在30-50mm，在其口径标准范围内可直接深入进行施工。现在顶管在技术标准上也进行了明确的指示，顶管机推力达到50T时，可直顶距离为100-1000mm，此时工作压力为63MPa；当顶管机推力达到150T时，可直顶距离为200-1500mm，此时工作压力为63MPa；顶管机推力达到500T时，可直顶距离为200-2000mm，此时工作压力为63MPa。这种顶管施工方式选定的标注范围，能够提高施工效率。

3 长距离顶管施工技术类型

3.1 非开挖顶管施工技术

非开挖顶管施工技术在定义上可以理解为利用顶管从一端穿射至另一端，然后通过克服管道直接的摩擦力，将管道内的土方运输至地表，然后通过掘进机将其余管道进行预设推进，然后完成管道两端之间的掘进。当顶管直径达到DN800-4500时，深入工作井地下穿行的长度可达1400-1600米，此时这种顶管技术还能饶弧线穿行。穿行的主要技术在于纠正地下管子延伸的偏差范围，当偏差范围达到±0.3m时，穿行终点便会大于5-8m。在顶管穿行过程中，需要对管道注浆，注浆的目的是减少内部的土体流失，并且注浆还能减少管道与周围土层的摩擦， 这样便能降低设备故障损耗。另外在注浆配比中，需要将膨润土和水按照一定的适用比例进行调和，其比例为1立方水配比8立方膨润土，这样保证后期混合的注浆不会出现凝结，增大管道与土层的摩擦。

3.2 顶管施工技术

顶管施工首先需要对顶管机进行选型配置，一般根据机头形式可分为三种，其中包括：土压平衡式、泥水平衡式及网格式。其中土压平衡式适宜的土层为砂质粉土及黏质粉土；泥水平衡式适宜的土层为淤泥质黏土及粉质黏土；网格式适宜土层为暗绿色黏土及粉细砂。所以根据不同形式的顶管进行不同方式的顶管机进行选用适配，其次当土体工具管切入土体后，需要对水平距离范围进行调节，主要是缩小顶管深入距离与水平位移的偏差，即起初将误差距离控制在5mm范围内，保持后期水平位移偏移度在误差范围内。然后工具管连接钢管时，需要对周围土层进行分挖，主要是防止后期在掘进顶管过程中，出现坍塌的危险。其次在进行手工顶管时，要不间断的对顶管纵向的高程进行测量，一般当顶进距离为30米时，需要对偏差测定一次，要进行不间断的测量，精确测量数据，保证后期顶管位置的偏移度在允许范围内。

3.3 水平螺旋旋钻技术

该旋钻技术首先要将螺旋杆放置于管道中轴线，确定好管道后期旋钻方向。由于旋钻内部的直径较小，一般为5-6mm，将装好的导向仪打开，对准后期旋钻位置点，便能较好的控制管道中轴线的位置。然后便是后期工作坑的确定，一般选定工作坑为2个，一个旋钻深入的主坑，另一个为安装导轨所用的副坑。待确定好工作坑后，便用吊车将旋钻放入主坑内进行施工操作，每节钻杆长度为1.5m，在旋钻过程中要保证螺纹旋钻速度不要过快，防止出现位置的偏移。然后在扩孔施工工艺流程中，查看孔洞轴线与实际的设计是否一致，若出现较大的偏差，则应将钻杆拆下，重新测量中轴线的位置点。若一直则可继续扩孔，使其达到预期的孔径大小尺寸。安管过程也是旋钻施工工作重要环节中的一部分，螺旋钻杆在往回收缩过程中，首要保证将铺设的管道铺设至孔洞中，这样可以将导轨与托盘之间存有一定的间隙，其间距为1cm，防止旋钻头锥冒的脱落。

3.4 通风系统改进技术

给排水管道的大部分施工程序和环节都需要在地下完成，因此施工人员在地下的通风问题就关系到他们的人身安全，因此有必要采取科学举措来改进地下通风系统，为施工人员提供充足的氧气，并保持空气的流通。所以在系统改进中通常会使用鼓风设备来交换地下施工环境中的空气，达到通风的目的。

4 结语

一项技术的创新和科学应用能够迅速提升工程建设的质量水平，长距离的顶管施工这项技术就是典型的代表，它改变了城市给排水工程建设的施工模式和方法，并在未来会逐步克服现有的问题和不足，形成更为成熟、可靠的施工技术和应用机制，为提升工程质量发挥更大作用。

参考文献：

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[2] 张剑东.市政给排水施工中的长距离顶管施工技术分析[J].建材与装饰，2016（29）.

[3] 刘晓.长距离顶管施工技术在市政给排水施工中的应用分析[J].科技创新导报，2017（21）.