浅谈市政给排水施工中的长距离顶管施工技术分析

浅谈市政给排水施工中的长距离顶管施工技术分析

温书国

资阳市城乡规划设计研究院四川资阳641300

【摘要】在城市排水系统工程中市政给排水工程有着十分重要的作用。一般来讲，市政给排水工程有三个部分：循环水、排水、供水，这三者都和市民生活中的日常饮水息息相关。本文简单探讨和分析了市政给水排水工程施工过程中相关的长距离顶管施工的施工技术要点和施工技术，为以后类似的市政给排水顶管施工提供一些技术参考。

【关键词】市政给排水系统；长距离顶管施工；技术分析

0引言

当前，国内一些城市为了对污水排放状况进行改善，开始大力重视市政给排水管道的施工。为了保证正常的交通，给排水施工很难在地面进行开挖施工，所以传统的给排水管道施工技术已经难以适应当前的给排水工程。当前应用比较广泛的市政给排水施工技术就是长距离顶管施工技术，它能够更好的满足人们的生活需求，促进社会的发展。

1市政排水工程施工的重要意义

市政给水排水系统在现代城市基础设施建设中有着十分重要的作用，可以对人们的生活水平和生活质量的提升、城市经济的发展产生很大的影响。对市政给排水系统加以完善可以充分的对自然资源进行利用，提升城市防洪排泄功能，促进城市发展。在新时期我国一直实行可持续发展战略，所以我们需要提升市政给排水施工质量来满足城市化发展的需求，维护生态平衡发展，保证人们的正常生活质量。然而当前大多数城市的市政给水排水工程施工中还存在着许多问题，必须得对市政给水排水工程施工管理加以完善才能提升现代市政给水排水工程施工的质量。

2顶管施工技术的基本概念

2.1基本概念

顶管施工技术通常指在不对地面进行开挖的前提下，在顶管工作坑中利用液压顶进工作站把需要铺设的管道用挤压顶进方式来进行管道铺设。顶管施工的技术是以顶管机为主，随后直接铺设管道的一种新的、科学的技术手段。由于管线可以在地下施工，不对路面环境、交通以及人们的正常生活产生影响。

2.2顶管施工技术的主要特点

当前，在我国城市基础建设的工程施工阶段，顶管施工技术由于具有保护环境、埋设迅速、经济、不对地面开挖等优势而得到了广泛的应用。另一方面，在给排水管线施工使用顶管施工技术还可以减缓交通堵塞、减少环境污染、减少征地搬迁费用等等。综上所述，顶管施工技术具有很大的社会效益和经济效益，是一项十分适合当前城市发展需求的市政给排水工程施工技术。

3长距离顶管施工的施工技术分析

3.1通风系统

在市政给排水施工的长距离顶管施工过程中，必须要考虑到的就是通风问题，保持良好的通风环境是施工人员生命安全的基础保障。由于在长距离顶管施工过程中，管道的容量有限，加之需要的顶进时间较长，如果不保持良好的通风环境，管道内的施工人员就会因为耗氧过度而出现缺氧现象，影响施工进度，严重情况下还会出现生命危险，对施工人员的生命安全产生很大的威胁。所以在长距离顶管施工过程中要保持良好的通风环境。

3.2长距离顶管施工过程中的一些制约因素

通常情况下，长距离顶管施工技术指的是每次前进距离都超过100m的顶管施工，在国外一些技术先进的国家，前进距离甚至能达到千米以上。所以，在长距离顶管施工过程中，施工顶进的距离较长，会出现许多不同于普通顶管的环节等限制因素，对技术的应用产生很大限制。所以，在施工阶段，我们要详细分析管道施工的施工技术和施工环境，来详细对这些不同因素的影响和限制进行研究。

此外测量也会对长距离顶管产生影响，如果使用一般的激光经纬仪，这类经纬仪的光点的直径不超过10毫米，由于距离过长，会扩大光点的直径，对整体的测量精度产生影响；另一方面，若把激光的功率增大就会伤害人的眼睛。另外，长距离管道管内的雾气等也会对测量产生影响。

长距离顶管施工阶段，推力限制是一项较为突出的限制因素。理论上，管道的推进距离变大，只需增大顶管机的推力即可。然而在实际的施工过程中却不是这么简单的，我们要综合考虑推力增加后，管道能够可以承受此高压推力，另外还要考虑管道后座的高压承受力状态。

所以，当前在长距离给排水管道施工阶段，一般使用钢管材料的管道，由于钢管的重量、断面、土壤之间的摩擦系数都比混凝土管的要小，保障顶管施工中可以提供有效的顶进力。

4长距离顶管施工技术应用的施工控制要点

顶管施工阶段，难免会对周边的地层产生扰动，致使地层出现沉降。所以我们必须采取合理的应对措施或者制定良好的施工预案，来把沉降控制一个合理的范围。下面简单探讨一下注浆工艺、泥浆制备以及进出洞技术等施工控制措施。

4.1泥浆制备以及注浆工艺

（1）制备触变泥浆要优先选择优质的膨润土，然后结合实践经验和工地实验室试验来采取合理的配合比，从而保证泥浆具有较好的支承能力和减摩效果。浆液必须进行充分的搅拌，在压入膨润土泥浆之前，要对储浆箱内的泥浆再进行一次充分的搅拌。

（2）对注浆压力进行严格控制，保证注浆压力大于管体上部的水头压力和静止土压力。在顶进时要根据地下水位、地面变形等因素来对压浆量和压力进行适当的调整。此外在泥浆的出口处安装单向阀，保证不出现回浆现象，还可以保证在临时停泵后触变泥浆套的压力依然保持不变。在实际施工过程中为了稳定注浆压力、抵消输送管的压力损失要设置中继压浆泵。

（3）当顶管贯通之后，要及时通过触变泥浆压注孔用纯水泥浆置换顶进时处于管道外的一些触变泥浆，这样可以有效的减少管道后期产生的沉降。

（4）在曲线段外侧有法向分力作用的存在，会明显增大土体摩阻力和土体扰动，在施工过程中，当掘进机到曲线段时，对曲线外侧的注浆量要相应的增加，已形成一个完整的泥浆套。

4.2进出洞的施工技术

对工作井洞口止水装置进行密封时要使用橡胶止水法兰。为了方便膨润土泥浆的压注，要在橡胶止水法兰之前进行注浆孔的预埋。使用SMW工法桩加压密注浆等方案对洞外工作井土体进行密封加固。此外在支护结构内要预先设置钢圈，利于管道出洞。在内衬的预留洞上要安装两道橡胶法兰止水装置，保证止水安全可靠。在顶管过程要对出洞口的触变泥浆压注进行强化，从而有效降低顶进对出洞段土体的扰动。

4.3分阶段综合测量方法

由于长距离顶管工程具有精度要求高、顶进距离长的特点，所以要合理的选用测量控制方法，使用较多的是分阶综合测量方法。就是指使用激光经纬仪来做轴线的导向测量、使用水准仪进行高程复测的方法，可以有效的提高测量精度。

（1）架设一台激光经纬仪在工作井内管道顶进轴线方向上，并要求工作井底板和底座平台单独连接，不能与之外的其他任何设备有接触，避免其他设备的移动或者震动导致底座平台产生震动，从而间接致使激光经纬仪不稳定，降低测量数据的精度。

（2）通过计算和测量，激光经纬仪发出一束与管道坡度和管道设计轴线一致的激光，然后投射到机头光靶上形成一个光点，光靶中心和光点之间的距离(垂直方向和水平方向)可以准确的显示出设计轴线和顶管机头实际轴线的偏差。

（3）每顶进一节管道，使用水准仪对机头高程进行复测。由于管节和机头在顶进时都在不断向前移动，这束激光在管节和机头移动的同时能够跟踪测量光靶，这样在顶进过程中可以在光靶上直观地看出机头的前进方向是否按照管道设计坡度和轴线挺进。

5结束语

市政给水排水系统在现代城市基础设施建设中有着十分重要的作用。在市政排水施工中，长距离顶管技术具有不污染环境、降低投资、缩短工期一系列的优势，已得到了广泛的应用。整体来讲，我们还需要对要对长距离顶管技术的施工技术和施工方案进行更详细的研究，以提升长距离顶管施工技术，确保市政排水工程设施可以更好的给人们生活带来便利，加快我国的城市化进程。

参考文献

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