市政给排水顶管技术要点分析

方小侠

摘 要：当前，我国经济、文化、科技发展迅速，城市建设规模日益扩大，各类基础设施逐步完善。伴随城市的不断扩张，地下管网、管线系统也愈加复杂。污水管网是城市基础设施的重要组成部分，城市污水管网的发展规模是衡量一个城市基础设施完善程度的重要标志。作为一种非开挖技术，顶管法在污水管网施工中的应用，可充分展现其优越性，无需开挖面层，便可避免对城市建筑物、交通等造成不利影响。

关键词：市政给排水;顶管技术;基本原理

1 市政给排水顶管施工准备

某市政给排水工程采用顶管施工法，其施工准备工作如下：

（1）现场勘察。首先，在进行顶管施工前，要进行施工现场勘察，观察施工地点的人、车流情况，确定交通路线，并且在交通路口设立导向牌等标志，同时安排人员指挥交通;其次，在施工之前要考察临近的排水系统建设，设计好排水线路以及管道建设，避免污水横流;再次，对施工现场的电力、通讯、煤气等管道进行现场定位勘查，找出需要临时关停或搬迁的设备设施，避免发生不良影响。

（2）技术准备。在顶管施工前，根据当地的顶管顶进的地质资料，了解土层的物理性质、力学参数、分布状况，了解建筑施工场地的地下水来源、水面标高数据以及受潮汐影响等自然条件。在有砂层的情况下，要了解含砂量以及砂的细度、级配关系等。在岩层的地质情况下，要勘测是否有裂隙发育的情况;风化岩的地质，则要了解强风化、中风化或是弱风化等级，并且了解抗压强度和抗剪强度以及结构状况等。作为施工单位，一定要认真考察施工地质状况，结合业主所给的资料，运用各种施工技术手段进行勘察，以备顶管施工实施的需要。

（3）顶管线路确定以及井位设计。现行设计院设计管道大部分都是按照明挖方式设计，在经过施工现场调查后，要尽量优化线路设计，避开不利顶管的土层，让顶管线路避开结构物及树木等障碍物。可以选择在每个工作井或者接收井内设计成检查井位。线路与附近结构物的距离设计必须考虑到以后作检查井的方便和空间，尽量避免冲突。此外，按照现行规范检查井间距，根据具体施工情况可以和设计单位研究来适当加长，当頂进深度范围内土层较为复杂时，可以考虑与设计部门协商进行抬高或者降低标高。

2 市政给排水顶管技术要点分析

（1）工作坑开挖施工。整平施工场地，及时回填坑洼部分，铺设50～10 cm左右的砂垫层，并组织施工人员适当夯实，确保其平整度及密实程度满足施工要求。根据施工方案的要求确定工作井具体位置，并以此为依据进行均匀对称开挖，为了保证工作坑施工质量，应将每次挖土深度控制在1 m以内，采取便开挖边护壁的施工方式。在工作坑开挖完成之后，对其位置及尺寸偏差进行检验，确保在条件允许范围内，井壁误差保持在1.5 cm以内。井筒下沉的工程中，应合理控制下沉速度，对井筒标高实时测量，防止出现筒身倾斜程度过大现象。井底部位应采取必要的加固措施，打木桩是常用施工方式之一。为了及时排出底部积水，应按照规定标准预留积水坑。

（2）顶管设备安装。首先是后背墙制作安装。在顶管施工中，后背墙的主要作用是为千斤顶提供支撑结构，因此应当按照相应公式验算后背墙土抗力，确保能够满足顶力要求，以此为依据设计后背墙体的高度及厚度，在后背墙可铺设钢板使其受力更加均匀。后背墙壁面与顶进方向保持垂直，偏差控制在墙体高度0.1%以内。其次是安装工作井导轨，为顶进施工时坡度及中心线提供引导作用。导轨安装应以管节坡度及高程为依据，与井壁保持距离在100～200 mm，确保导轨安装的牢固程度，避免后期施工中出现位移。导轨安装完成后检测安装质量。最后进行顶铁安装，顶铁属于临时传力构建，其位置为管道端部与千斤顶之间，通过顶铁能够将千斤顶合力均匀分布于管端，并合理调节二者之间距离。

（3）顶进施工。在下管顶进之前，应检查管道外观及质量，是否存在破损或者纵向裂缝，管壁表面保持光洁无坑陷，质量验收合格后方可采用起重设备将其运送至工作坑导轨。同时检查起重设备的参数性能，在必要情况下可进行试吊，以确保设备运行安全性。下管过程中，施工人员应保持在安全距离之内。为了保证顶进施工顺利进行，以《给排水管道施工及验收规范》中规定为依据，结合工程实际情况计算所需顶进力。随后在导轨上防止第一节管道，对管道的中心线及管底高程进行复核，确保顶进方向的准确性。

3 市政给排水顶管质量控制措施

（1）顶管测量控制。本工程顶管可采用激光经纬仪对顶管方向、高程进行控制。由于需在工作井内完成部分操作，在顶管施工中，很可能出现起始点或后视点位移情况，因此，必须定期做好检查校对工作，一般为1周一检查，若发现过大偏差，应及时找出原因，并采取措施修正。每完成一段顶管施工，需再次测量管道中心及高程，一般一个接口测量1个点，错口部位则需测量2个点。

（2）全过程沉降观测。为保证顺利开展顶管施工，在工作井机接收井施工过程中，需随时监测井边坡位移情况，这也是保证顶管施工安全的关键工序。根据工程实际情况，决定设四个基准点构建完善的监控网，在基准点设置时要全面考虑底层沉降问题。施工阶段，每天观测不少于1次，且做好详细记录。待完成施工后，经观测，20 mm为最大沉降变形限值，最大水平位移变形限值为工作井深度的4%。经计算，工作井沉降和水平位移值均可满足规范要求。

（3）顶管施工管理措施。“百年大计，质量第一”，顶管施工中质量是工程建设的保障。在进洞施工前，必须做好洞口处理工作，完善工作井排水系统，将工作井内的水及时引出。同时，要严格按照图纸情况，由相关施工人员负责调整施工技术参数，其他人员在未经批准的情况下，严禁随意操作，避免出现超挖、欠挖等情况。顶进施工中，协调好出渣量和顶进速度的关系，最大可能实现顶头推进压力和开挖面压力均衡。此外，要全面遵循“勤测量、勤纠偏、小量纠”的施工原则，严把顶管轴线偏差关。

4 结束语

综上所述，给排水系统是市政道路建设的重要组成部分，由于施工范围内地质条件因素或者是城市规划影响，在地下管线敷设时不宜采用传统明挖施工方式。非开挖技术能够有效解决这一问题，不仅保证了管线施工质量，也尽量避免了造成地表破坏，减少对周边交通及环境影响。

参考文献：

[1]王萌萌，姚守勤.非开挖顶管技术在市政排水管道施工中的应用[J].技术与市场，2015（01）.

[2]刘金龙，郭鹏.谈市政给排水施工中顶管技术的应用[J].中小企业管理与科技（上旬刊），2011（02）.