市政道路排水工程顶管施工技术研究

杨娅萍

身份证号：640324199405303227 宁夏  银川  750000

摘要：在现阶段的城市中，道路排水工程是非常重要的内容。采用顶管施工工艺，使工程面由地表向地表移动，可有效地防止地表交通及其它生活生产设备的破坏。在顶管施工之前，必须选择一条合理的线路，制定一套合理的施工方案，并对其产生的影响和规避程度进行分析。本文就市政道路排水工程顶管施工技术进行研究，以供相关工程进行参考。

关键词：市政道路；排水工程；顶管施工技术

引言

市政工程管道施工中，顶管施工技术较为常用，此方法无需开挖施工，可利用工作坑中的顶进设备提供的顶力抵消管道及其周边土壤摩擦力，再按照设计坡度将管道顶入土中。顶管施工技术无需占用较多施工场地，不会对施工区周边环境带来较大影响，在地下管网工程、地下通道建设工程中应用率较高。然而顶管施工中可能由于机械设备、技术操作、地形条件等各方面因素影响而引发异常问题导致管道顶进施工无法顺畅开展，因此，需要结合工程实际，针对性采取可行性措施予以解决。

1顶管施工技术概述

采用特殊的顶管技术和专用的顶管机械，借助机械的力量，在一定的斜率下，将管线推进到地表，并克服土层与土层的摩擦力，将土方输送出去。它的工作原理类似于石油开采中的石油管线，但前者是在井下竖向顶进，而后者是在管线上分段水平顶进，可以说是“竹节原理”。其具体做法是利用主顶升油缸来产生顶升力，把管或钻机打进工作地层，然后把它推进到接受坑。在推进时，采用土压平衡式顶管机械上的大型刀片对土壤进行旋转，将切削的土壤送入密闭的土仓和螺旋运输机。在挤压作用下，产生了一种受压的土体。然后用螺旋输送机将压缩的泥土运送出去，这样就可以完成地基的建设。顶管技术可以有效地解决工程建设中对地面特别是城市建筑的损害，而不会导致长期的交通拥堵。环境保护的作用是显而易见。随着现代科技的不断革新，顶管技术已有了一定程度的改善，比如管线铺设距离短、不能向前弯曲等问题。目前，国内已有的顶管技术能将管线向下推进1500多米，并能绕开某些敏感地区如管线、障碍物，完成曲线穿越和顶管。在城市中，诸如不知名的地下蠕虫等，顶管工程和其它非挖掘工程的建设方式，为城市营造了一个清洁、舒适、环保的环境。

2市政工程建设中顶管施工技术的现状分析

当前来讲，各地区的城市化建设规模不断扩大，新城区规划设计和建设进程不断加快，而旧城区改造也必然涉及大量管网和管线的改向与更新施工，而城市地下市政公用设施配套服务的城市地下管线较为复杂性，其中涉及大量电力电缆管道与通信管网、燃气与热力管道、自来水供水管道和排污管道等等，如此庞大的工程量，如果采用打开网施工技术必然会大范围破坏环境，且需要投入大量资金，这也不利于城市的良好发展和提高城市居民的生活质量，对一些需要穿越人口密集区域和交通要道的市政工程更是如此。引进顶管施工技术能够有效解决以上的市政施工问题，其可发挥现代先进机械设备的技术优势，根据多种不同的地形地貌和复杂的地下条件来选择与应用相应的顶管施工技术。顶管施工技术最早来自于1896年的美国，其在进行北太平洋铁路铺设管道的施工过程中运用了顶管技术。而我国则是在上世纪五十年代中期引入这项技术的，首次应用于北京穿越铁路工程。而经过几十年的研究和实践调整及技术探索，顶管施工技术已经越来越完善，成为了安全且成熟的先进管道施工技术。但目前来讲，伴随绿色环保理念的不断推广，市场中涌现了大量环保施工材料，这些原材料质量标准不一，并未建立统一的质量标准，导致不同施工原材料在施工技术和工程适用性方面差异较大，同时在管道施工时也容易因操作不规范和施工质量监督不严而导致质量问题，从而严重影响市政工程的施工质量。

3市政道路排水工程顶管施工技术

3.2工作坑道施工管理

工作坑道要求不同的机器和设备共同工作。首先，工作井的状态要用先进的设备进行测试，再视实际情况而定。挖掘机械和管线设备必须协调一致才能完成作业。有些建筑场地需要进行铺设，而砂垫层的加固是加固基础的关键。每一步都要按照程序来做。井壁的处理也很重要，该系统采用了模板部件。为防止其它工程问题对模板体系造成影响，必须将模板体系与地面脚手架分离。沉箱钢筋的各个接触点焊接问题必须正确解决，否则会引起地基的连续浇筑，而且在施工过程中不能进行过长地浇筑，从而产生地基问题。

3.3严格进行给水铸铁管道接口位置的防湿处理

工程中针对极易出现渗漏的地下管道部位，考虑管道外部易受地下水侵蚀而发生锈蚀，主要采用沥青涂抹的处理方式，对易发生锈蚀部位进行防腐处理，如此可以很好地避免因地下水产生的腐蚀问题。

3.4顶进施工

顶进施工是整个施工方案中的核心环节。管道顶进前，需对顶进装置的运行状态进行检查，保证其正常运转后，进行顶进施工。凿开护壁上的管孔，并且立即将工具管顶进土层中；每顶进0.3m立刻进行一次测量。土层下方的管道开始顶进操作后，每顶进1m立即进行测量。工具管在顶进5m范围内，允许的轴线误差需在3mm内，高程误差也需在3mm内；并且在顶进过程中，压触变泥浆的同时进行顶进，反之则不进行顶进。每次在顶进施工前均需完成浆体补充。顶管施工时，需结合顶管始发线路的坡度情况、线路走向、顶管机自身性能等进行管道的顶进施工。并且，为保证管道进、出洞口时的安全性，在工作井和接收井外侧均采用加固处理，以此保证土体的稳定性。同时工作井和接收井洞口均采用混凝土井壁预留洞，因此为避免其发生渗水情况，在该处采用双层橡胶止水装置，完成洞口密封。

3.5管口防水施工管理

为了保证顶管管道正常工作，必须在工作井口处留出比管口更大的开口。在完成城市排水工程后，要将原来预留的孔洞封闭起来，避免对管线施工造成影响。在入口封住水也能应用到其它建筑中，从而提高建筑对环境的影响。在顶管施工中，隧道的出入是十分关键，一旦发生问题，将会对整个工程造成很大的影响。

3.6对耐受力较差部分做好管道保护

对于部分采用塑料给水管的位置，虽然其具备较强的抗腐蚀性和耐久性，但是由于其耐冲击力较差，也容易因为种种原因后期出现渗漏问题。因此，在选择管道材料和安装时，工程项目主要选择耐冲击性能强的管道，并做好安装过程中的管道保护工作。

3.7纠偏控制

顶管出洞后，需对顶管机头进行有效控制，避免其发生下沉情况。在施工过程中，各节混凝土管片和机头相连接，在管片内安装钢埋件，并将其和机头进行焊接，通过后续管节重量，保证机头的稳定性以及顶进方向的精准性。

3.8重点环节实时监测

市政管线在建设中，往往要建设建筑密度较大的区域。在这一部分，我们必须进行实时地监控和控制。一旦出现地面变形、沉降等情况，必须立即采取措施，防止问题进一步恶化。当遇到阻碍地下管线提升障碍时，如巨石、老河道驳船等，必须根据实际情况，进行深入地分析，寻求有针对性的解决办法。

结语

综上所述，顶管施工技术属于非开挖施工方法，施工过程中不能直观对现场情况进行判断，只能借助现场间接反馈的信息和实践工作经验，对施工过程中产生的问题进行原因分析并作出判断，施工过程控制大多数情况下属于事后控制。旨在为今后的顶管施工积累经验，做好超前谋划，减少不必要的成本支出，提高施工效率。

参考文献

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