浅谈市政给排水施工中顶管技术的应用姜磊

浅谈市政给排水施工中顶管技术的应用姜磊

姜磊

中建二局第三建筑工程有限公司北京100070

[摘要]市政工程与人们的生产生活息息相关。给排水工程作为市政项目中一个重要的部分，是人们正常生活和城市道路正常使用的有效保障。而传统的给排水施工技术已经无法满足现代城市的要求，在这样的情况下，不需明挖的施工技术也就是本文所要探究的顶管技术诞生了，获得了广大施工单位的青睐。

[关键词]顶管技术；施工；应用

一、前言

顶管技术是新兴的综合建筑工程技术，它包含了电子技术、冶金、地质学、力学、以及化学等领域的知识。近年来，我国经济高速发展，给排水项目逐年增多，顶管技术在建筑行业尤其是市政工程中得到了广泛的应用及发展，相对于传统的给排水施工技术有无法比拟的优势，在提高城市化水平，给人们生活带来便利，降低工程造价方面做出了巨大贡献。

二、顶管技术的优势

顶管技术是一种非开挖管道敷设技术，在现阶段的给排水管道施工中运用得极其广泛。与传统的管道施工铺设技术相比，有很多的有点。其一，采用顶管技术施工无需对原有的地面进行开挖。不会破坏城市道路，不会影响正常的交通，道路上的设施也不会遭到破坏，施工人员的工作量得到了大大的降低，土地资源和地面植被得到了完好的保存。其二，顶管技术能够顺利地穿越地面建筑的地基和地下管道而不破坏建筑物。它在施工时不再像传统的方式直线铺设，能在地下曲线穿行，主动绕开原有的障碍物，有效避免了对已有的管线的扰动和破坏。其四，在缩短工期、降低施工难度、降低工程造价、减少施工噪音、提高经济和社会效益、保护环境等方面也起到了至关重要的作用。其五，它不会受到天气和施工环境等因素的影响。

三、顶管技术施工的适用范围

结合以上所谈及的顶管技术的优势和当前的一些施工经验，我们可以知道这一技术适用于以下几个方面。

（1）城市繁华路段的施工

城市繁华路段由于人流量车流量较大，若按普通的施工技术对路面进行开挖然后铺设管道，必然会造成交通的堵塞，增加施工建设成本，破坏城市的美观，影响人们的生活等，若采用顶管技术就不必对地面或者土方进行开挖，有效地避免了这些缺点。

（2）居民区的施工

居民区的人口众多，自然地理条件复杂。采用传统的管线敷设方式会对原有的管线和设置造成破坏，会影响建筑物的地基，影响周围居民的正常作息，甚至会破坏居民区的供水供电等基础设施。顶管技术施工可以让管道在地下曲线穿行，绕开已有的一些重要的设施，还能加快工程的施工进度，动土面积很小，没有大量的拆迁工作，没有土石方的运输，有效解决了以上的一些问题。对于很多老居民区的管道老化，基础设施的增添等问题，需要进行市政工程改造等项目，可以考虑采用顶管技术。

（3）植被或绿化区施工

在技术层面上，传统的施工技术采用的是长距离、大面积的施工方式，而顶管技术则是采用的小面积、点状的施工方式。显然这项新的技术更加合理，在很大程度上减少了动土的面积，进而对地表已有的植被或绿化区起到了很好的保护作用。

（4）极端环境条件下的施工

我国地大物博，不同的地区自然环境差异很大，顶管技术是在地下所建的工作井中进行的，相对来说比较封闭，对外界的环境要求较低。从而有效避免了暴雨暴雨等极端条件对施工环境和工程质量的影响，也不会出现因天气原因而延误工期现象，控制了工程造价，实现了最大的经济效益。

四、顶管技术在市政给排水施工中的应用

（一）顶管技术施工的准备工作

管材的种类很多，应该根据现行的钢筋混凝土管和钢管的技术标准和技术规范来确定我们所需的管材的种类。钢筋混凝土管是大多数的市政给排水工程的顶进管的备选材料，但是若实际的工程对腐蚀性等方面没有较高的要求则可以采用钢管。除了选管材的种类外还要选择管材的直径大小，规范规定管材的内径一般不能低于50cm，具体尺寸还需根据相关的要求和工程经验来确定。管材的长度的选择应慎重，因为长度的不同决定了施工的难易程度和施工的工程量。长的管材可以降低装管的工作量，但在另一方面，若管材过长会增加校正管材在推进时出现的路径偏差的难度。短管虽然好校正但是也有弊端，在推进时会挤入附近的土层中，管道出现弯曲现象，降低顶管作业的可控性。因此在长短选择上应找到一个平衡点。规范规定：若管道长度与管道外径之比≦1.1，一般选用短管；若管道长度与管道外径之比为1.15时，一般采用标准管；若管道长度与管道外径之比≦2.1，一般选用长管。

除了选管之外还要做好施工前的另外两项准备。第一，要对施工机械、控制室、仓库、搅拌棚以及土堆等做好平面布局。第二，为了保证设备出入井口的安全，需要对后靠土体提前加固。在井口设置止水装置，以避免井口的泥水流失和触变泥浆的流失。

（二）顶管技术的施工顺序

（1）穿墙顶进

在穿墙顶进之前对墙管外围进行注浆加固，这样可以保证墙管附近的土体具有一定的强度。在穿墙顶进时，工具管在闷板打开后要及时推出井外。下一次穿墙时要安装止水设备。穿墙时若遇到中风化和微风化的地质结构，顶管很难前进，这时就需要对这种地质结构进行特殊处理。

（2）顶管出洞

顶管设备以及第一截管材从作业井进入土体开始正常顶管前的过程称为顶管出洞。规范规定作业井的预留洞口要比管材外径略大，以保证管材顺利从洞口出来。这也是一个很容易出现安全事故的环节，发现问题要及时处理，要吸取以往的经验教训来保证安全。

（3）触变泥浆减阻

在管道外围注入一定的泥浆一形成泥浆套，这样可以减小管节外壁和土层之间的阻力，进而减小顶进阻力。泥浆套除了减阻之外还有一定的支撑力，能减少因黏土坍塌而引起的地层流失，控制地表的沉降。

结语

随着我国市政给排水项目的逐年增多，顶管技术的使用率会越来越高，我们要总结以往以往的经验教训，提高市政工程中顶管技术的施工水平，更好地社会服务，获得最大的经济效益和社会效益。

参考文献：

[1]吴明.顶管技术在给排水施工中的应用[J].河南科技.2013(05):40.

[2]王晓凤.顶管技术在城市给排水管道建设中的问题及改进措施[J].科技创新与应用.2013(4):99.

[3]王华.浅析市政污水管道顶管施工技术应用[J].市政工程.2012(90):68.

[4]石玉东.顶管技术在给排水施工中的主要技术应用[J].江西建材.2013(08):302.