自来水厂扩建工程顶管施工技术

自来水厂扩建工程顶管施工技术

殷齐

齐齐哈尔水务集团有限公司 黑龙江省齐齐哈尔市 161000

摘要：顶管施工的一大优势是施工时可以不经过开挖地表直接穿过地下管线、各种沿线路面进行施工，也叫非开挖施工。顶管施工省掉了很多的工序，节省了很多时间和经济的投入，在质量得以保证的前提下还缩短了工期，更重要的是避免了多余的噪音和粉尘污染，由此该技术现在越来越受到推崇。鉴于此，本文对自来水厂扩建工程顶管施工技术进行分析，以供参考。

关键词：扩建工程；顶管；施工技术

引言

根据大量的在实践中的应用可见，顶管施工的可用范围较广，不会受到土质的影响，也不会因地下水的变化而受到约束，可以在不损坏地表的情况下完成工程施工的要求。希望通过此文简略地概述为以后相关工程积累一点经验。

1顶管施工技术的特性

顶管施工技术，其是一种管道铺装技术，在实际施工中不需要开挖地面，施工中要施工液压千斤顶，其主要是使用在有遥控装置的顶管掘进机后方，以此让掘进机紧紧跟随在后面穿越土层，实现预先设计的位置，这个过程就是顶管施工工程。当前顶管施工主要使用的是敞开人工手掘式和密封机械式顶管方式，机械式顶管施工经常使用泥水平衡和土压平衡两种方式。而顶管施工中经常使用的管材主要有混凝土管、钢管等。顶管施工是工程建设中十分关键的一项技术，在建筑技术逐渐进步之下，顶管施工技术也在不断更新，其中很多施工环节和内容都在不断的更新和优化，这对建筑工程的建设质量有很大的保障性。对于建筑施工而言，顶管施工技术有着很大的优势和特点，首先，在进行顶管施工时，先进顶管施工不需要封路，选用的工作井和接受井也处于闲置位置，预进过程中道路上的交通可以照常进行。施工中不需要进行开挖作业，还有回填以及路面修复等，所以和大开挖的使用技术相比，顶管施工可以有效控制工程造价。然后是在施工中，泥水循环施法施工能够避免泥水的横溢和稀泥乱放的现象，保障自然环境不会受到污染，保障施工的文明。

2顶管施工流程

（1）接收坑与工作坑。该工程施工流程包括垫层施工、支护施工、土方开挖施工等相关环节。

（2）管道顶进施工作业。该施工流程具体包含包括设备检修、设备转换、材料拼接与顶管施工、穿墙顶管施工与坑内定位、设备安装等相关作业。

（3）工程完工清理待验。在管道顶进施工完工之后，检查管道接头位置，验收管道顶进施工段现场需要做好清理工作，为工程质量验收做好准备。

3顶管施工工艺的选择

3.1顶管井施工工艺

顶管技术内部的井功能存在差异，主要有作业井、接收井这两种类型。通常钢筋混凝土结构顶管在市政工程中最为常见。钢筋混凝土结构顶管的顶管井按结构有单孔井、单排井两种选择，单孔井形状有圆形、矩形、方形这三种，单排孔井形状以长方形为主。实际组织作业井施工期间，钢筋混凝土结构、形状需要结合道路、建筑、土质等多种因素进行综合考虑。当施工结束之后,工作井、接收井要接受质量检查，保证施工质量。

3.2顶管施工难点与控制

顶管推进技术在市政工程中的运用，初始阶段的顶管施工是施工人员需要关注的内容。顶管设备与第一段管道深入至土壤当中，其中对于第一段管道的铺设，期间如果不注意极容易出现偏离的状况。所以，为了杜绝这管道与顶进预定轨道发生偏离的现象，需要从工具管着手，将其所处位置进行调整，并且在工具管下方设置支持架。若推进过程中出现偏离的现象，必须要及时将其纠正。因为顶管施工期间容易导致路面塌陷与沉降等问题，所以推进顶管期间会形成一定的误差，这时施工人员需要对顶管进行校对，并且优化机头偏离位置，这一操作要持续进行，保证推进行为与管线要求相符，按照轴线方向缓慢推进。施工人员可以使用千斤顶这一工具，将管道顶起，对机头偏离角进行调整。对于管道误差的纠正，工具管顶升角度不能过大，反复多次地进行，速度放缓。

4顶管施工技术的使用

4.1顶进纠偏

管道纠偏是顶管施工中的关键技术，在实践中已经总结出微纠、少纠的原则，钢筋混凝土管偏差可以在后面的过程中缓慢调整。若是钢管对偏差要求比较高，纠偏过程中要提前做好预防工作，实现对偏差形成的原因进行预防。在顶进过程中，要使用全面监控的措施，使用高精度的经纬仪或是水准仪，做好施工过程的监控工作。同时还需要对形成的偏差及时分析，并实施有效的纠正措施，若是偏差已经产生，则需要在偏离轴线10~30mm之间时，使用挖土的方式纠偏。若是偏差超出了30mm，则需要使用顶木来纠偏。在实际工程建设中，也经过使用千斤顶来纠偏。若是管道偏左，千斤顶要使用左伸右缩的方式，反之。若是高程与方向有偏差，则需要先纠正偏差大的一面。在偏差较大时，需要分析其发展趋势，使用分次依次纠正的方式，要多次调整和微纠。

4.2控制地面沉降

顶管技术因为对周围和地面的影响比较少，所以在最近几年中被广泛施工在工程项目建设中。但是在施工中，难免会对土体形成影响，从而损失土体，进而导致地表沉降。因此在顶管施工中，在掘进机轴线上每隔一段距离都要进行测量，为了预防土体下陷，需要做好以下工作：①在泥浆护套注浆时保障注浆压力与土体压力平衡，以免地面隆起或是下陷；②在施工顶进过程中，要使用局部气压平衡的原理，局部气压大小需要将土层不塌陷作为标准。管顶进结束之后，要马上使用黏土加熟石灰、水和泥土搅拌物，或是纯水泥浆置换成为膨润土浆。

4.3接收坑与工作坑施工

首先，应当保证工程施工防护效果，以保证接收坑与工作坑的施工安全。在工作坑与接收坑顶部进行出渣口与下管位置的预留，并对其他位置进行封堵，在井口周围砌筑防水墙，以避免地表径流流入接收坑与工作坑内。或可在工作坑外围位置设置隔离土墩，并增设彩条防护栏。其次，进行接收坑与工作坑的开挖与支撑施工作业，具体的施工作业过程中，主要可采用分层施工作业方法，自上而下地挖掘工作坑与接收坑，并保证施工精准性，采用型钢作为后背，确保顶管施工的顶进方向与后靠背之间相互垂直。采用前后钢板支撑工作坑，对于工作坑与接收坑采用粗砂对其开挖面与后背进行回填并加以夯实。做好坑内排水施工，在接收坑与工作坑的附近进行排水沟的挖掘施工，将排水设备设置于接收坑与工作坑内，并增设混凝土垫层，有效提高基础工程抗压强度。支撑钢板应当进行垂直安装与放置，加固斜撑矩形工作坑的四壁。

4.4纠偏校正

顶管施工作业需要保证顶管顶进方向的准确性，一旦管道存在轴线与方向偏移，应采取有效措施对其进行纠偏，实际施工时，可通过正向留土与反向超挖的方式加以实现，保留正向偏侧的土体，对这一侧的阻力进行适当增加，完成工程开挖施工之后，向相反方向进行顶管的适当偏移。进行反向超挖时，适当减少这一侧施工所受到的阻力。对管道纠偏效果加以保障，避免出现过度留土或大量超挖的现象，以减少顶管施工由于受力不均而受到破坏，减少管道扭曲与管道接口破坏的可能性。顶管施工中，应做好实时测量与纠偏，每次测量时，应以顶进30cm为界线，纠偏施工时，应避免纠偏角度超过0.5°。对进行反复测量与纠偏施工，根据测量结果调整顶管角度。

结束语

顶管施工技术是一种极为先进且行之有效的管道工程施工技术，该技术的应用，不需要进行大范围开挖施工，也不会对地面建筑与地下管线等基础设施造成过度影响，因此在实际施工中具备良好效果，可在水利建设工程与市政管道工程中加以利用。

参考文献

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