顶管技术在市政给排水施工中的有效应用

苏美凤

（山西省工业设备安装集团有限公司，山西 太原 030032）

1 顶管技术概述

这里所提及到的顶管施工技术在市政给排水管道施工中得到了广泛的青睐。由于其不需要对原有地面进行大面积开挖，能够有效的穿过地下管线和地面建筑结构而深入地下施工。与传统开挖埋管技术对比，顶管施工技术具有施工影响范围小、施工效率高、噪声较小等优势，同时还具有非常强的适应性，能够在各种地质条件、水文条件、施工条件下进行施工。同时，顶管施工技术还能够将施工面从线有效的转换成点，随后还需要开展地面垂直工作。

2 顶管技术在市政给排水中应用的意义

随着我们国家现代化进程加快，也有效的带动了我们国家各个城市建设的脚步，在城市建设传统给排水工程的施工当中就出现了很多的问题，大多城市地下一般是各种市政管线密布，而且随着不断的发展城市建筑密度越来越大，如果采用传统的给排水工程施工会影响到许多居民的出行以及工作还有生活，而且还会存在比较大的安全隐患，而且还有些城市名胜古迹比较多，所以市政给排水工程的施工过程中一旦出现问题，就会对名胜古迹造成不同程度的破坏，而且对于这些历史文物而言一旦造成破坏是不可修复的。而顶管技术恰好能够将这些问题解决掉，因为顶管技术不用对地面进行开挖，它起源于美国，这种技术之所以能够在市政工程上得到广泛的使用就是因为其采用岩土钻掘技术对地面进行开挖，然后再铺设管道或者是更换管道，还有后期的维修等等，在管道铺设以后不用进行填埋，这样也就大大的提高了工作的效率，而且在施工过程当中噪音小，产生的粉尘也比较少，不会对交通造成影响、对环境也不会造成污染，基本上不会对周围的居民生活造成影响等优点。在市政给排水工程应用顶管技术以后大大缩短了施工时间，由于顶管技术具有不破坏地面建筑的优点。

3 给排水系统中顶管技术的应用

3.1 前期准备

和字面意思一样，前期准备工作即排水工程施工的准备工作，包括人员、材料、设备的准备，以及安全问题的讨论与指挥。顶管技术应用前，必须要保障工作所需的一切设备、设施准备就绪。严格按照施工图纸进行操作，在排水工程所需一切的设备、材料以及机械准备就绪且无误以后方可进行施工。在此过程中施工单位必须要做好安全防护准备，尤其是工作人员与设备的保护，避免顶管机作业导致水土流失问题发生，以及工作人员在作业中遭受到原本不需要承担的伤害。

3.2 工作坑位置设置

为确保出土以及排水工作可顺利达成，顶管技术应用前，必须提前设置好工作坑安全位置，这是为了保护地表与地下建筑物所做的必要措施。利用钢材料、混凝土结构建立密封式保护体。此外排水工程施工中，施工单位还要设置框架负责保护支撑。顶管井由接收井与工作井两部分组成，施工中需要一同对接收井和工作井施工。普通井结构一般应用钢筋混凝土结构。

3.3 设备安装

安装排水设备时应当先行利用顶管技术完成导轨，以便将钢结构控制在合理的范围内。安装设备前需要先检查与固定钢轨道，保障管道坡度符合国家规定标准。此外管道的检修与日常维护也是非常重要的，如果在检修、维护中发现异常问题必须及时上报消息，以便及时解决问题将位移一类的安全隐患消除在源头。安装市政给排水设施前，需要提前准备好油气泵与千斤顶，这是提高设备安装水平与质量的前提，可以避免发生不良情况。

3.4 管道防水

顶管技术在给排水施工中的应用，为提高有效性和整体质量水平，管道防水是需要予以高度重视的话题。这是保障顶管可以顺利完成出洞的前提。一般来说施工中必须要预留相较于外直径稍大一些的口径。不过施工结束后由于口径相对外直径稍大，所以口径裂缝很容易引发漏水、渗透问题。这就要求在结束施工或是施工后期的维修与处理环节，必须用管道防水措施进行补救，利用钢板压紧，保障地下水可以正常流通。

3.5 减小顶进作业阻力

通过减小顶进阻力可以保护顶管及相关的附属设备，在施工过程当中，应当采取针对性的措施，最大程度减小顶管顶进阻力。例如通过在管道的外壁压进具有润滑作用的泥浆，可以减小管道顶进时的阻力，此外泥浆还可以对管道起到支撑作用，从而避免粉尘黏土坍塌导致的地层流失，为防止地表出现沉降起到作用。

3.6 顶管纠偏细节处理

在管道施工过程当中顶管很容易受到诸多因素的影响出现偏斜，当管道出现向右偏斜的时候，可以通过使用偏纠千斤顶组解决这一问题，将千斤顶调节为右伸左缩状态，如果出现向左偏时则将千斤顶调整为生升右缩锁状态，在每一次的纠偏作业当中，应当严格把握纠偏的量，宜通过一开始采取比较小的量然后逐步增加的方式进行纠偏完成。

4 提高我国市政给排水施工中顶管技术的策略

4.1 更新设备，引进新技术

因目前国内生产的专业顶管设备技术上存在很多缺陷功能不够健全，因此国有大型市政施工企业应先从国外引进一批高性能高水准的设备，设备引进之后先选择几个典型的工程量较大的给排水施工项目用新设备进行施工作业，然后借助媒体资源将施工过程向社会广泛宣传，等到施工项目竣工之后再将新设备的施工过程以案例的形式向全国各大市政施工企业发布。

宣传发布施工案例的目的是为了让国内其他市政施工企业充分了解顶管施工技术的优势，引起社会各界的关注，让业内外各界人士都对这项技术有充分的了解，从而在全国范围内形成普及应用这项技术的土壤。

市政施工企业在引进新设备的同时也要派送施工企业内专业能力较强的人员到国外学习新技术以及设备的操作方法，专业人员学成之后再将新技术向企业内的顶管施工队伍通过实践的方式进行传授，以此来提到顶管施工队伍整体的技术水平和设备操作水平。

4.2 提高自主创新能力

不论在设备上还是技术上长期一味依赖外国是有很大风险的，所以国内的各大市政施工企业就应把自主创新放在首位，在向国外引进设备和技术的同时一方面要做到自己完成领会消化另一方面还要通过自主创新更进一步发挥顶管施工技术在给排水施工中的优势。企业内部要制定出相应的激励机制鼓励员工对这一领域进行技术创新，只有创新才能使这项技术真正为我所用，也更能因地制宜地发挥出它最大的优势。

5 在市政给排水工程中顶管施工技术注意事项

在市政给排水工程的施工过程当中，只有在排水管道的外壁注入减阻泥浆才能够保障施工的顺利进行，这样才能够有效的减少节外壁与土层之间的摩擦力，同时也减小了顶管顶进时的顶力，这个过程就相当于在管道外围形成泥浆套。而且这样还能够有效的防止粉质粘土发生坍塌，有效的避免因为坍塌而延误工期的情况发生。而且在施工的过程当中要保证管道顶进以及顶管机头尾端的压浆同步进行，还要在后期对管节处的泥浆进行及时的补充，这样才能够有效的保障工程的顺利进行。

在施工过程中注意勤观测，在市区进行施工时，尤其一些建筑密度较大的区域，建筑物会对地质构成造成一定的不稳定性，进而对施工安全产生不稳定性。所以必须在施工的过程当中对地面进行检测，注意地面的实际情况，随时进行地表形态变化，防止土体位移，避免因为施工造成建筑物墙体开裂或者沉降事故发生。在检测到地面形态变化的时候，应该马上停工，疏散施工人员和周边居住人群，防止出现安全事故。

在施工过程中，难免会遇到障碍物，如果不能很好进行处理，就容易出现对建筑物的破坏，这是在施工中出现的施工难点，一般是对长距离中风化或微风化地质的处理和采用破岩井处理孤石。前者是在顶管设计过程中对地质钻探所得的资料进行仔细分析，然后对中风化和微风化地质结构予以特殊处理;后者是在遇到孤石时，根据孤石的大小设计合适的破岩井，然后在地面设置竖井进行取石，最后继续顶进。但是在遇到较为复杂的情况的时候避免盲目施工，及时上报情况，待专家以及相关工作人员共同协商研究后在进行施工，避免出现工期延误的情况。

总之，在城市市政给排水施工工程当中，长距离顶管施工技术的应用可以提高施工的效率与质量，通过严格把握技术施工要点可以有效的解决施工技术中存在的弊端，最大程度保证工程建设的顺利开展。