长距离顶管施工技术的应用分析纪矾

长距离顶管施工技术的应用分析纪矾

纪矾

鄂州市工程建设监理公司湖北省鄂州市436099

摘要：经济社会的不断发展，城市进程也在不断推进，市政给排水工程是现代城市建设中的重要方面，要重视改善市政给排水工程施工的技术提升，长距离顶管施工技术在很大程度上能解决传统施工技术的弊端，能有效提升施工的效率和质量，在城市建设工程中，要重视对长距离顶管施工技术的研究，不断提升市政给排水工程建设的质量水平。

关键词：市政给排水；长距离顶管；施工技术

引言

在社会经济快速发展的情况下，市政工程得到了一定的发展，促进者国民经济的发展。对于市政给排水的实际施工而言，施工人员应全面掌握长距离顶管技术的优缺点，在施工中规避其缺点，并有效运用带到施工中，从而有效提升市政给排水施工的施工质量及施工进度。

1技术原理分析

所谓的长距离顶管施工技术，这主要是采用土压平衡顶管机，将工作井中的油缸作为动力，从而推动顶管机能向前顶进施工。在管道顶进作业中，顶管机的道具旋转过程能切削土体，然后进入到螺旋输送机中，从而被挤压成具有一定压力的土体，随后对开挖的土质的特点进行分析，并加入黏土浆和清水等材料，将之前施工难度较大的土层如砂土等进行改造，改造成可以施工的泥状土，这种土能更好地承受地下水带来的压力和地面开挖的压力，也能确保刀盘面前土体的稳定，泥状土因其具有较好的适应性，所以可以在不同的土层中进行施工作业。

2不同地质条件下顶管施工方法

顶管施工技术的分类大致主要可分为以下三大类：人工手掘式顶管施工、机械式顶管施工及其他顶管施工方法。而在实际的施工应用中，较为普遍使用的是机械式顶管施工方法，即对土压平衡式顶管施工方法和泥水平衡式施工方法的使用。

从土质要求上讲，土压平衡式顶管机能够适应多种环境和地层的要求，可在砂砾、砂、粉砂、粘土等压密程度低、软硬相间的地层以及砾层、砂层等地层中使用，其中最适合使用土压平衡式盾构机的土层是有软稠度的粘质粉土和粉砂。顶管筒仓内的搅拌依靠搅拌设备，根据土壤的粘稠度，可以不加水，也只能加少量水，使粘性较大的土壤变成塑性泥浆。当地下水丰富时，螺旋输送机的泥土，不能起到止水作用，也不能施工。此时，需要加入水、泥浆、添加剂等，通过搅拌使筒仓和螺杆机内的土壤均匀流动，稳定工作面。

泥水平衡顶管机适用土质范围广，软土、粘土、砂质土、碎石土、硬土都适用，如高地下水软弱地层，淤泥质土、粘土层、粉土层、中粗砂层，以及软岩地层也试用。同时，泥水平衡顶管机不仅能破碎大粒径土体，而且对其它土体具有较强的破碎能力，也可用于地下变化范围大或水压高的情况。这种顶管法在复杂地质条件下不需要额外的辅助措施。但在含泥量少、贝壳多、砾石层粗、覆盖层薄的地层中，这种方法难以施工。在这种地质条件下，顶管机虽然具有破碎作用，但泥浆通过泥浆仓渗入外土层，泥浆水不能循环，容易堵塞。

3长距离顶管施工技术的具体应用

3.1穿墙顶进质量的确保

在市政施工中，穿墙门板应该始终保持随时可以开启的状态，确保挖进机装置火则工具能够直接从顶管外部顶出。主要工作步骤有以下几点：（1）事先在穿墙管里面填埋经过夯实的低强度水泥黏土或黄黏土，防止管道里面的地下水货泥浆进入工作井，起到临时止水帷幕的作用；（2）在允许范围内，控制好穿墙孔外侧的距离，确保孔口周围的土体稳定性和强度达到要求，避免发坍塌事故；（3）在穿墙施工之前，采用注浆管对孔口周围土体进行注浆处理，同时要根据土体情况制定后期施工处理措施；（4）门板开启之后，要迅速将工具管推进管道，并立即采用止水法兰做好止水工作。止水法兰里面可以填充天然橡胶止水环，厚度约2cm既可。止水环要有很好的耐磨性跟可拉伸性。除此之外，在具体施工进程中，施工部门应该提前准备好强度参数相对较低的水泥黏土，然后对安装强进行填充确保起到阻水或者堵水的作用。为了确保中间增设止水板环的耐磨性与拉伸性符合相关要求，现场施工人员应该采取止水阀、加圧板等，避免管道在穿墙中出现土地机构暴露的现象，以便出现管道腐蚀的情况。

3.2顶管出洞的顺利开展

顺利完成穿墙顶作业之后要确保顶管的顺利出洞。该项工序的保证冲以下几方面入手：顶管出洞开始顶进施工时顶管施工中的关键环节，为确保该环节顺利开展施工，施工人员要提前打好钢板桩，避免土体坍塌进入工作井，确保顶管机出洞顺利。顶管机出洞之后，工作人员要立即拆除钢封门，当顶管机距离钢封门5-10公分时就可以沿着出洞口从一侧向另一侧依次拔出钢板桩，这主要是更加全面的发挥位于洞口的止水环的止水作用。

3.3注浆减阻技术

在顶管施工过程中，如果管线线路长，管道直径大，管道前进过程中阻力就会较大，而且容易导致上层土方塌陷，这时候就要对管道周围进行注浆。注浆材料原料主要是聚合物加强性泥浆，然后参用少量的优质膨润土，其中膨润土和聚合物占泥浆总量约为2%。

3.4顶管纠偏

通常情况下，顶管每次顶进一节混凝土管节的距离，便需要对其测量一次。为了确保测量数据的准确无误，在顶管机出洞、纠偏、达到顶点之前的阶段，应该不断增加测量次数，同时在施工进程中依然保持对测量控制点的测量。待顶管离开洞之后，可以利用激光经纬仪放在顶进轴线位置上，然后对顶管机内的光靶测量进行追踪。在顶进过程中，施工人员应该全面掌握顶管机的运行趋势与遇到的偏差情况，这样极大地减少了测量时间，并且能够及时纠正偏差。在管道内部，随着顶进距离不断增加，可视程度越来越弱，这时需要借助于经纬仪来进行测量偏差，并按照施工实际情况设置相应的接站测量。借助于水准接站测量技术，不仅能够对顶管机的中心标高进行测量，并能够对比设计高程，以便于确定高程偏差值。在掘进过程中，顶管机推进的方向偏差的施工监控是顶管工艺的另一个重要的环节，由于顶管法施工工艺在纠偏过程中会造成土体过量缺失，从而引起地层移动而使地表隆起或沉降，因此在掘进过程中制定量测值信息反馈及施工参数（如正面舱压力、出土量、灌浆压力和灌浆量等）的计划是很有必要的。

4长距离顶管施工安全控制

顶管工作开始之前，对顶管段地上、地下构筑物（或公路和铁路）的结构及基础做法和高程做细致的调查，听取各有关管理单位的要求和意见，得到他们的同意后，方开始施工。顶进时保证管道内照明、通风良好。管道内采用低压照明。为了保证工程的安全和可靠，每个顶管段的顶管工作应连续不断地进行，除非项目监理另有安排。在工作处于安全状态时经项目监理同意，周末或法定节假日可以安排排除故障及常规保养工作。无论何种原因使顶管暂停时，水位监测和降水、排水工作不能停止，操作面必须干燥。在进行顶管段施工时，严格遵守技术规范有关保护管道沿线周围建、构筑物和公用设施的规定，根据现场地质情况采取相应的施工措施控制地面沉降，确保重要管线及临近房屋的安全和正常使用（尤其应注意施工降水导致地面沉陷对邻近房屋的影响）；对于穿越公路段，管道沿线地面的沉降值应满足道路管理单位的要求。

在执行高空安全作业时，所使用的物资材料应合理码放，避免妨碍装卸和通行，工作人员要随手将随身工具放入工具袋，作业中的道路两侧应随时清扫干净；高处作业使用的脚手架，跳板铺设不得有探头板、单跳板，高处作业严禁抛掷物料。护身栏杆立面满挂密目安全网。施工作业人员必须系好安全带，佩带安全帽及穿防滑鞋。

在顶管作业中，顶管坑的顶进坑与接收坑都要在四周设置围护，并装有警告牌，同时在坑内设置的爬梯也必须设置防护栏杆进行保护。

施工现场中，要设有专门的机械停放场所，定期有专人对机械进行维修和保养，防止因维护不够产生安全事故。所有的机械的搭设、使用和拆除要严格按照当地政府的有关法规、规章和条例等的要求，保证搭设的基础稳固，吊装机械臂下不站人，机械臂距架空线达到安全距离。如在施工作业上空遇到高压电线，必须保证在进行吊装作业时委派专人盯守，防止触电事故的发生。

结束语

随着时代的发展和社会水平的提高，在城市的市政规划和施工过程中，各类施工技术的效率都得到了有效提升。特别是随着相关技术水平的提高，在给排水施工领域越来越多的新型技术和施工工艺被逐渐普及运用。在当前的市政给排水工程施工中，因施工环境复杂和操作存在偏差等造成的给排水工程质量降低时有发生。为了进一步提升给排水工程的施工效果，帮助城市实现可持续化发展，应重点从施工技术的方面不断进行完善和升级。

参考文献：

[1]袁新清.市政给排水长距离顶管施工技术的应用[J].四川建材，2018，44（10）：229+232.

[2]梁绍平.市政给排水施工中长距离顶管施工技术的应用[J].建材与装饰，2018（40）：32-33.

[3]魏翠霞.探究长距离顶管施工技术在市政给排水施工中的应用[J].科学技术创新，2018（26）：130-131.