市政给排水施工中的非开挖顶管施工技术分析

李凯

武汉雅阁市政建设工程有限公司  湖北 武汉 430000

摘要：目前，我国经济发展水平不断提高，各个城市在创新发展过程中非常注重市政工程给排水管道施工工作，不仅要满足城市发展的给排水要求，也要保证给排水管道施工行为规范。传统市政给排水开挖工作，容易对居民生产生活造成影响，而非开挖顶管技术则能解决上述问题，具有施工速度快、施工成本低的优势，得到了施工单位的认可，在市政给排水工程中的应用愈加广泛。本文对市政给排水施工中的非开挖顶管施工技术进行分析，总结了非开挖顶管施工技术的优势，并对其施工技术的全过程应用进行详细介绍，能保证施工质量与效率。

关键词：市政给排水；非开挖；顶管

引言

市政配套基础设施建设涉及专业内容繁杂、技术管理要求高、建设难度大，建设质量与人民生活息息相关，在给水、排水、电力、供热、燃气、通信的新建与改建项目施工中，为保证居民正常生活，最大限度地降低工程建设对交通和环境造成的干扰与破坏，节约建设投资、缩短项目工期，非开挖顶管施工技术在市政建设中被广泛应用，因此作为施工管理人员必须全面掌握工艺特点、工艺原理、技术控制要点，才能科学合理地组织施工，保证施工质量及安全，更好地为城镇化建设服务。

1非开挖顶管施工技术的优势

1.1适应性强

非开挖顶管施工技术可以在不同的地质状况、施工环境和项目建设需求中，采用与地质适宜的顶管机掘进，穿越河流、铁路、公路以及各种障碍物，避免了传统放坡开挖工艺占地面积大、影响范围广的缺点，根据顶管机具配置不同，可施工断面大小直径为0.8～4.5m不等，施工范围广。

1.2干扰小、工期短

采用非开挖顶管施工工艺，施工场地占用面积小、对项目周边环境影响小，能够最大限度地减小对项目周边居民生活的影响。主要在地下进行施工作业，可连续施工且不受天气影响，减少了传统开槽施工拆迁、改道、土方开挖等工序的时间，节约工期。

1.3综合成本低

市政新建管网一般埋深较大，开槽施工工艺土方开挖及回填工程量大且耗时较长，改扩建项目由于受周边建筑物及居民生活影响，开槽施工对既有设施破坏严重，且部分地段无施工条件，采用非开挖顶管施工不仅减少了拆迁、重建等费用，而且环境污染小、交通干扰少、工期短、安全性高、综合成本低。

2市政给排水管道施工特点

2.1布置线路较长

市政工程给排水管道施工是城市建设非常关键的内容，不仅要保证施工设计符合道路城市规划要求，还要提高建设效率和质量。一般情况下，市政给排水管道施工会布置多条线路，且道路情况非常复杂，排水管道十分密集，需要高效落实给排水管道延长工作。

2.2影响因素较多

影响市政工程给排水管道施工质量的因素非常多，包括城市交通路线、地下光缆线路、施工人员专业技术、施工材料、机械设备运行情况等。如果市政给排水管道的管理人员没能认识到管控这些因素的重要性，会严重影响施工进度、施工安全、施工质量，甚至会增加市政给排水管道的施工难度。市政给排水管道施工过程中会应用破碎机、挖掘机等多种机械设备，同时，会着重开展沟槽开挖工作，若施工人员没能结合施工状况进行细致分析，将无法保证施工工作的规范性和针对性；若选用的施工材料性能和质量与具体要求不符，无法满足施工操作要求，会埋下安全和质量隐患，影响给排水管道的使用效果；若给排水管道施工人员没有认识到自身工作的重要性，未依据标准要求进行操作，会降低市政给排水管道的施工质量。

3市政给排水施工中的非开挖顶管施工技术要点

3.1施工准备

将顶管技术应用于市政给排水工程中，施工单位需要严格依据相关规范标准施工，做好工程施工流程的规划与设计工作。在正式开展工程施工前，需要明确管道的最大允许顶力以及工程所应用到的设备。通常情况下，管道的最大顶力不应超过60000kN，千斤顶的顶力在8000kN左右，重量为150~200t。再根据顶力的计算结果为其提供中继间的顶力。不同中间还需要配置一定数量的千斤顶。当完成上述操作后，施工工作人员应做好现场施工的管理工作，依据顶管技术的施工要求，将施工材料与施工设备放置在指定位置上。顶管技术施工中所应用到的设备主要有起重机、千斤顶、测量仪表以及电动机等。

3.2工作坑施工

工作坑的施工内容包括工作井、接收井的具体施工。工作井和接收井的主要任务是开展顶管排水、出土以及运输，为现场的建筑物提供保护功能。较为常见的工作坑形状为矩形、圆形两种。工作井和接收井的结构材料为钢筋混凝土，其中，如果选择矩形工作坑的情况下，需要采用锚杆进行封闭式模框架的构建。在矩形四角位置设置相应的斜支撑，有助于提高工作坑的稳定性和可靠性。需要注意的是，后背墙应采用装配式工艺建造，在顶管技术应用过程中，该种建造方式能够节约材料、满足生态环保的要求。

3.3设备安装

完成工作坑的施工后，需要依据顶管施工的需求安装相应的施工设备。首先，将钢材制成导轨，依据相关规范要求安装，对钢轨的位置合理设计和安排，保障钢轨平行、顺直，为后续工作提供支持和帮助。对钢轨的纵坡采取全面、综合检查的方式，使得管道设计坡度符合市政给排水工程施工要求。后续的施工中要随时对钢制导轨的位置进行检查和校准，防止导轨位置出现偏差，造成顶管施工质量受损。其次，千斤顶的安装过程，一方面应将千斤顶固定在专门的支架上，将千斤顶与给排水管道的中心垂线保持对称的状态，使得千斤顶与千斤顶之间能够形成有效合力，并将其作用到垂线中。另一方面则应做好千斤顶的配置工作，为其提供合适的油泵以及备用泵，为施工的持续性奠定良好的基础。当设备千斤顶以及相关设备安装完成后，则应进行后续的检查工作，针对设备的运行状态、安装效果全面检查，反复核验合格后方可正式施工。

3.4穿墙顶进

机头穿墙施工过程中，为避免土体暴露时间过长，穿墙的速度保持在匀速、持续的状态，穿墙施工前在土体内注入一定的混凝土，该种方式有利于提升土层的稳定性和可靠性。防止穿墙力度较大而出现土体渗漏问题，穿墙效果不佳。当闷板墙体开启后应立即实施止水操作，进一步提高穿墙施工的质量和水平。顶进施工通常以手掘式顶进技术为主。在应用该种技术前，首先需要合理调整地下水位，使其与底部的距离保持在0.5m以上。地下水位调节完成后实施防水处理工作，防止地下水进入到顶管的管道中，对顶管施工质量产生不利影响。顶端施工的工具与土层接触后，以由上至下的顺序采取分层开挖的方式，当高度达到35~50cm之间时停止挖掘。其次，顶进施工过程中应严格依据先挖后顶的原则，少数的土层可以采取超挖的方式，将超挖量控制在10~15mm之间即可。需要注意的是，顶进时的管道下方区域不得超挖，防止对工程施工造成不良影响。

3.5管线纠偏

管线纠偏施工的重点在于由于管道施工中容易出现位移问题，造成管道实际位置和规定位置发生偏差，对市政给排水工程的施工质量造成影响。在具体施工中如果施工人员发现由顶管施工产生的管线偏差在5~10mm之间时，应立即采取管线纠偏方案，确保顶管质量满足施工要求。在管线纠偏时，不得一次性大量纠偏数值，而应采取缓慢调节的方式对管道位置适度调整，将管道缓慢移到指定位置，防止因操作力度过大而对周围的土体造成扰动，管道发生破坏问题。

结束语

非开挖顶管施工技术工艺技术适应性强，干扰小，但综合技术要求高，施工前必须做好各项准备工作，选择适宜机具配置，明确施工控制要点，保证施工连续进行，提高技术管理能力，科学组织方可最大化凸显顶管施工工艺的优点，促进工艺应用，从而更好地为市政基础设施建设服务。

参考文献

[1]朱小宁.兰州市污水全收集工程管道施工工艺及顶管技术研究[D].兰州交通大学,2015.

[2]陈镇松.西江引水工程大直径钢管泥水平衡顶管施工技术[J].给水排水,2011,47(02):97-100.