市政给排水工程非开挖顶管施工技术分析

吴晓亭 ,胡帅 ,周之燕

中铁环境研究院（西安）有限公司

摘要：随着社会经济的不断发展，市政给排水工程对于城市建设起着非常重要的作用。钻孔和顶管的施工技术可以更好地支撑该建设，从而可以进行城市的给排水工作。非钻顶管施工技术的研究，对提高我国城市建设水平具有现实和积极的意义。

关键词：市政给排水；工程；非开挖顶管；施工技术

引言

随着城市化进程的不断推进，给排水管道作为市政基础设施的一部分被大量埋设于地下，随着使用寿命的临近，很多管道出现损坏情况；同时随着城市用水量的增加，管道负荷越来越大。经调查，我国大部分城市在管道建成之后很少定期进行维护，管道淤塞情况普遍存在，在经历暴雨时，往往出现排水不畅的现象。非开挖技术是指在施工时不对地面进行开挖或开挖程度非常小的情况下对破损的管道进行修复。给排水管道通常埋设于城市道路之下，常规开挖施工势必会对正常交通产生干扰，导致通行效率降低，也会对周边商业产生不利影响，路面“开窗”造成的不良社会影响也值得被重视。若施工时非开挖技术，则将会把对交通和商业的影响降至最低，同时该技术施工便捷、环保、工期短，具有良好的经济效益。

一、非开挖顶管施工技术含义

非开挖顶管施工技术，此技术最早运用在欧美发达国家的施工技术中。非开挖施工主要是指在对地层破坏较小的情况下，使用不同的技术手段来对城市建设过程中的污水管线、天然气管线等进行铺设和维修。在非开挖施工技术的作用下确保各个管线能够顺利穿越河流、护坡等地区。现阶段非开挖施工技术的应用方法主要有两种，一种是顶管施工方法，另外一种是水平螺旋钻孔施工方法。非开挖顶管施工技术将顶管施工技术与非开挖施工理念完美的融合在一起，二者相互影响、相互促进，在相辅相成当中提升了施工效果。非开挖顶管施工技术的特点在于仅挖开小部分地面作为施工工作井，运用高压液压千斤顶通过此工作井垂直进入地下后进行地下横向顶管施工工序。由于此种施工方式并不会对市政路面，尤其是在一些交通拥堵的路段或者是人口数量极多的地区产生较大的交通通行影响，而且能够有效地缩短施工工期，因此在市政给排水管道施工中运用较多。

二、非开挖顶管施工在市政给排水施工中应用价值

在传统的市政给排水施工过程中，必须对施工地段进行开挖，而为了保证施工的效率以及行人的安全，必须对相关路段进行隔离。在现代城市人口基数不断增加，私家车不断普及的实际情况下，相关路段的隔离，会在极大程度上造成相邻路段的交通压力增大，甚至造成严重的交通堵塞现象。而利用非开挖顶管施工技术，可以在不开挖的基础上进行管道的铺设工作，缩短了施工的时间，在客观的角度上减少了对周围交通的影响。同时，利用非开挖技术能够穿越铁路、河流、地下管线等进行铺设工作，极大的降低了施工的成本以及技术难度，切实提高了施工的工作效率，同时，在环保方面，顶管施工不需要对施工地面进行开挖，减少了噪音、灰尘、污水等方面的污染。

三、非开挖顶管施工技术要点分析

1.做好前期准备工作

（1）对顶进管进行合理选择。在前期准备工作全方位落实基础上，后续施工安全才能在最大程度上得到保障。为使非开挖顶管施工技术能够将自身优势发挥出来，需要工作人员对顶进管的选用给予更多重视，应根据工程项目具体情况，进行合理选用。在具体选择过程中，要将钢筋混凝土标准以及技术规定作为重点，并做好计算工作。

（2）对顶管机进行合理选用。在地下水位以上或以下，通常会使用不同类型顶管机。一般情况下，水位以上往往会选用敞开类顶管机，比如，机械式顶管机、挤压式顶管机以及人工挖掘顶管机等。在具体的顶管机选用中，需要工作人员能够对土层特点进行充分考虑，确保选用的顶管设备自身具备较强安全性与效率性特点。

2.非开挖顶管施工技术要点

(1)顶管穿墙。为使整个给排水工程施工效率能够得到提升，穿墙管道在抗水土方面拥有更好效果，在实际打开穿墙闷板过程中，将穿墙闷板与工具管放置在井外位置，并做好穿墙止水设备安装工作。通常情况下，可以在穿墙管道中填充合适的黏土，比如，可以使用低强度水泥黏土，或者经过夯实的黄黏土。在这一过程中，可以将中间缝隙使用顶进管堵住，从而达到良好止水效果。接着做好穿墙管外侧注浆工作，促使其凝固后继续穿墙。在开启闷板后，要做好工作管推进工作以及止水工作，要特别注意对质量好的止水环板进行合理选用，保证止水环板材料拥有较强拉伸性与耐磨性。利用管道将止水环板直接顶入到橡胶板中，达到良好止水效果。

(2)顶管出洞。施工人员在完成顶管穿墙施工，同时施工质量符合规定标准后，要严格按照规定标准做好顶管出洞施工工作，这是非开挖顶管施工中的一项重点内容。现场施工人员对该工作要给予更多重视，在砖封门之前，对前期准备的钢板桩要做好均匀铺设工作，这样可以确保施工安全，为施工效率提升打下良好基础，同时能够避免出现塌方，推动顶管出洞工作的顺利进行。施工人员要在顶管机出洞之前，拆掉砖封门，并推进顶管机能够严格按钢封门方向前进。在完成上述工作后，施工人员要根据规定、标准，对顶管机的运作进行规范化管理，确保顶管机能够实现自身安全稳定运行，避免操作不当情况出现。

(3)注浆施工。注浆工作的主要目的是消除空隙，特别是管线周围的空隙。空隙问题的全面控制，可以在很大程度上延长管线使用寿命。在此期间，需要做好注浆作业质量把控工作，使整个排水管道的施工质量得到较大提升。在非开挖顶管施工中，注浆减阻是一项重点工作，影响整个工程项目施工质量。在面对特殊情况时，比如，管线线路过长、管道直径不符合规定要求等，会对管道填埋工作的开展产生很大影响，严重情况下会引发土方塌陷事故。因此，在给排水工程施工中，要结合工程项目实际情况，对注浆材料进行合理选用，此类材料要保证能够与国家规定要求相符合。为使泥浆稳定性与黏性能够符合规定标准，要对聚合物强化型材料进行合理应用。对于泵送出口压力，需要工作人员能够做好检测工作，确保能够将压力控制在合理范围内。注浆压力往往在105～130Pa之间，这样在注浆施工过程中能够减少空气阻力，将注浆作用优势发挥出来。

3.合理应用管道试压技术

在完成给水管道顶进工作后，工作人员要对管道水压情况进行检测，在隐蔽处理工作开展之前，要做好铺设、安装等给水管道单项水压测试工作，针对安装完毕的给水管道，要做好综合水压检测工作。将空气排出，采用加水的方式进行加压，在确保压力达到规定标准后停止加压。通过该种方式，能够对管道内是否存在泄漏问题进行全面检查。如果各个接口与阀门处位置没有出现泄漏情况，同时达到规定时间，那么工作人员要观察压力排出时的具体情况，可以通过增大或者降低压力方式，对管道安装是否达到预期效果进行检测。给水管道的试验压力往往是工作压力的1.5倍，如果压力在0.6MPa以内，不同材质给水管道都能够将其应用在给水管道水压测试工作中。不同管道的持续时间要求存在不同，金属管道与复合管道的时间通常为10min，塑料管道时间为1h。

结语

综上所述，随着我国城镇化进一步加大，市政工程的建设已成为城市建设中的重要一环。非开挖顶管施工作为现代化的施工技术，对提高施工效率，促进施工质量具有极大的实际意义。对此，相关施工人员应该正确掌握顶管施工的技术要求，实现更好的施工效果。

参考文献

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