市政给排水顶管施工技术及实例分析
摘 要：顶管施工技术作为一种非开挖施工技术，具有施工管道内表面光滑、施工速度快、施工安全性好、 密封性能好、施工噪声小、场地小、作业深度深、对施工场地周围环境的影响小等优点。因此，在城市给排水中得到广泛地发展与应用。本文主要阐述了市政给排水管顶管施工技术的特点，以及顶管施工技术的原理及组成，探讨了几种顶管施工工艺及优势，并结合某工程实例加以论述，以供大家参考。
关键词：市政；给排水；顶管施工；原理 中图分类号： tu71文献标识码：a 文章编号：
近年来，市政给排水管道顶管施工技术得到了快速的发展，使用的范围不断扩大，已经逐渐发展成为一项非开挖施工技术。顶管施工技术的发展不仅表现在推进距离的加长，也表现在施工管径的加大，目前最大施工管径已经超过４米。另外，给排水管顶管的测量系统不仅可以自动进行测量，还可以核算周所承受的压力和计算顶进的速度，提高了顶管施工的安全性。本文主要就市政给排水顶管施工技术进行分析。 一、顶管施工技术的特点
给排水工程顶管施工技术主要是指非开挖管道的敷设施工，其不需要对地面土地进行开挖，就可以穿越地面建筑物、公路、铁路、河道等，对比开挖管线敷设技术，顶管施工技术具有投资规模小、施工周期短、无噪声污染、粉尘污染低等特点，同时不会对城市的
交通和环境造成干扰和破坏，属于较为先进和高效的施工技术。市政给排水工程顶管技术具有以下几大优点：施工作业面由线变为点，其占地面积较小；施工条件不受地面活动的影响，不会干扰正常的城市交通；施工效率较快，减少了工程的总体投资；管线施工时减少了拆迁的工作量，降低了工程的整体造价。 二、顶管施工技术的原理及组成 2.1施工技术的原理
顶管施工技术是一项非开挖技术 不需要开挖路面它主要是通过在路面垂直方向上开挖一个工作井，将钢制管道或水泥利用高压液压千斤顶压入地下。排水管顶管施工主要是利用管道间中继站和主顶油缸等动力源将顶管施工顶进设备压入地质层。市政排水管道随着顶管顶进设备进入地层后便可进行顶管埋设。 2、施工技术的组成
市政给排水工程施工中技术力量的组成是多方面的，其中以施工机械和施工作业地为基础，施工机械主要包括千斤顶与顶管机头，这两个机械是顶管技术施工最重要的部分，机头一般分为敞开式工具管和封闭式掘进机，施工中敞开式顶管工具管有挤压式、网格式、手掘式、机械臂推式等；封闭式顶管掘进机主要有土压平衡式、加泥式、多刀盘等。施工作业面以顶管工作坑为主，通常分为顶管工作坑和接收工作坑。顶管工作坑的主要是以为顶管机头或千斤顶的安装提供保障，而接收坑则是以机头出坑或出管为主。 三、顶管施工工艺及优势
当前，常用的两种顶管施工方式为封闭式和敞开式。其中，封闭式的普及度比敞开式型的高，其施工工艺主要分为顶管泥浓式推进法、顶管土压式推进法和顶管泥水式推进法三种。 3.1泥浓式推进法
该工艺采用的二次注浆处理技术可以减少设备与地层间的摩擦力，将粒径为顶管管径1/3的废弃物顺利排出，提高了施工的顺利度，适用于长距离顶管推进施工。该工艺处理地下的砾石土等废弃物时先进行分类处理。再通过不同的方式运送到地表上进行处理，泥浓式推进法适用于除了岩石地质外的任何其它地质，适用性很高。其使用的管径一般为￠700~2200mm。施工流程为：开挖工作坑——制作砼管——组装砼管——顶进油泵——出泥——贯通管道——卸工具管——建检查井——回填。 3.2 土压式推进法
该工艺通过往工作间的切削仓注满混合材料平衡地下水压力和正面土压力。推进施工不需要泥浆泵等混合材料的输送设备，降低了施工设备费用；不需要整理泥浆，顶管推进施工成本低该工艺的顶管掘进机一般选用单刀或多刀盘土压平衡掘进机，其使用的管径一般为￠1000~3000mm。 3.3 泥水式推进法
该工艺采用刀盘掘进机。以科学合理的顶进速度平衡正面压力，通过循环水压力去平衡地下水压力，其施工特点为施工速度较快，施工操作不间断，不要求进行降水处理或地基改良，地表沉降不明
显。
四、顶管施工实例分析 4.1工程概述
某dn500污水管道抢修工程，管道使用dn500钢筋混凝土重力流管。检测人员做检测工作中发现此段管处有冒水现象，经声纳检测发现有严重堵塞，管道严重破裂变形，导致3个地方泵井停产，此事经与业主洽商同意对该段管进行修复。 根据前期地质勘察与笔者的施工经验，顶管采用泥水式推进施工方法，顶管机头采用气压平衡水冲式机头进行施工，此机头运行较为稳定，对土体的破坏较轻。
4.1 顶管施工工艺
采用3 台150吨/台千斤顶作为主顶，千斤顶行程为1.6米。千斤顶动力由油泵提供。千斤顶后端用道木和分压环将反力均匀作用于工作井，前端顶进分压环，顶铁将顶力传至管节。分压环制作具有足够的刚性，与管端面接触相对平整，无变形。在长距离顶进过程中，当顶进阻力超过容许总顶力时，无法一次达到顶进距离时，须设置中继间分段接力顶进。
本顶管工程在顶进长度超过120米时，考虑在机头后设置一只中继间，并采用触变泥浆注浆工艺。管节接口主要由外套环(钢套环)橡胶止水带和软土衬垫组成。钢套环在加工现场运输吊装过程中不能变形，接口不损坏，以确保管节在对接过程中，橡胶带不移位、不翻转， 确保管节的密封性。同时，钢环套在进场前还必须做好
防腐处理。在长距离(大于100 米)管道顶进过程中，必须采用注浆工艺，利用触变泥浆套减少顶进过程中管壁与土体之间的磨擦力，并填充流失的土体，减少土体变形、沉降和隔水。 4.2 管道内管线的铺设
管道内的管线用钢架设置到混凝土管壁上，主要有通风管线和电源管线。施工中由于施工距离大于100 米，且埋置管体位置较深，管道内氧气不足或产生有害气体，所以必须要安装换气系统。通风设施按施工要求用一台柴油空气压缩机将空气过滤，并传输到储气桶中， 经过压缩把空气传送到管体的最前端，并将管体最前端的空气排出，这样就可以确保管内空气的含氧量达到施工要求，同时还可以进行气体的循环。电源管线在顶管施工中也起着非常重要的作用，施工过程中主要依靠电源作为动力用电和照明电。顶管施工的电源一般都依靠380v的动力电，所以管内的管线施工一定要做好二极保护和接地保护，这样可以防止人为事故的发生，电源位置也要处理妥当，并加设保护套。照明电要依据施工要求采用36v的低电压， 因为管内空气湿度较大，为避免事故灯具也要加装防水防爆装置。 五、结束语
随着城市建设步伐的加快和人口的不断发展，城市排水量日益增长，污水排水管的管径不断加大，对排水管的施工工艺提出了新的挑战，顶管施工作为排水管施工过程中的一项主要技术，必须要不断完善。才能够满足当前发展需要。进行顶管施工时，要做好施工
前的准备工作，调整好管壁摩擦力，对顶管技术进行改善，在保证施工进度和质量的前提下，尽可能地降低施工成本。 参考文献
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市政给排水顶管施工技术及实例分析
