顶管技术在城市排水管道施工中的应用

1、    顶管技术在城市排水管道施工中的应用    李江伟王云朋摘 要： 随着国内经济的发展我国城镇化进程不断地在加快，对城市给水管道的施工提出了更高的要求。在城市给水管道施工过程中不但会受到当地地形和地质的影响，同时水文环境也会对给水管道的正常施工带来一定程度的影响，并且在传统的给水管道正常施工过程中会对当地的建筑、道路以及公共设施造成不同程度的破坏。通过使用非开挖施工技术能够有效的避免这些问题的发生，在非开挖施工技术中顶管技术作为最重要的施工技术之一，在正常施工时不但不会对地面建筑、道路、以及公共基础设施造成损坏，并且能够加快给水管道施工的效率，在城市

2、建设中有着广泛的应用。本文主要对顶管施工进行了基本介绍，并且对给水管道施工中的顶管技术进行了分析，顶管技术的正确应用对促进给水管道的正常施工以及城市化建设具有重要意义。关键词： 顶管技术；城市排水管道；施工；应用引言：作为非开挖施工方法中的重要施工技术之一，顶管施工技术不但能够避免对建筑物以及公共设施造成破坏，同时能够减少施工过程中对地面交通产生影响，对保护城市土层以及维护市容具有重要作用。在城市给水管道建设过程中由于通常都是在人口较为密集以及交通比较繁忙的地区来进行给水管道的建设，工程涉及的建筑范围非常的广泛，所以要加强顶管技术在给水管道施工中的应用，从而在维护城市正常秩序以及环境的情况下保

3、证给水管道施工的正常进行。一、顶管技术施工原理顶管施工是一种新兴的地下管道施工方法，它区别于盾构施工，其最重要的特点是顶管施工不需要开挖面层即可完成相应的地下管线施工，顶管施工主要利用主顶油缸以及管道间、中继间的推力，将工具管以及其他挖掘管道设备由工作井一直穿过土层推到接收井，将工具管以及挖掘管道设备吊起，紧随其后的管道则埋设在两井之间，进而实现了非开挖敷设地下管道的施工工艺。二、顶管技术施工要点1 工作坑施工工作坑施工是顶管技术施工中的重点与难点，施工人员只有确保工作坑的质量才能进行后续工作。前期准备工作是工作坑施工中必须进行的，施工人员要确定施工环境可以满足施工需求。进行工作坑的正式施工首

4、先需要根据城市排水建设需要和施工情况划定工作坑的施工范围，然后需要降低地下水位，以免出现地下水渗漏问题影响施工效率和质量，具体做法是在工作坑的4个角挖4口井，并用潜水泵降低水位。总之，施工人员应排除影响工作坑施工质量的各项因素。2 顶进过程操作及控制顶管技术的适应性是城市排水管道施工中必须注意的问题，施工单位需加强顶进过程的施工质量。纠正管道在地下延伸时的偏差是顶进过程中需严格控制的技术，目前我国主要使用三维动态测量法控制顶管在顶进过程中的偏移，不仅精确度和准确度高，还可以对工作井中的情况进行实时测量和纠正。随着现代科技的发展，自动测量控制系统在顶进施工中也有了广泛应用，既可以纠正微小偏差，还

5、可以对重要施工区域加以控制。注浆减阻是顶进施工中较为重要的任务，高质量的注浆减阻工作可以大大减小后续施工的低摩阻力，施工单位一般将膨润土作为减阻剂，配制浆液时不可忽略储浆熟化步骤，另外开顶时的注浆工作要严格遵循随停随止、随顶随开的原则。3 管接头密封与密封材料顶管在施工过程中任何管线都要承受很大的推力，因此保证顶管接头的密封性具有重要作用。密封材料可以提高頂管接头的密封性，施工中一般选择中密实度纤维作为密封材料。但由于接头使用了密封垫，导致应力发生变化，施工人员需重新计算各项参数。中密实度纤维在多次循环使用时经常出现负荷压力性能前后差别较大的问题，施工人员应对这一现象加以重视。三、顶管技术在工

6、程中的具体运用1 纠偏管道在顶进的过程中，会受到土壤的阻力发生偏移。顶进设备在运行过程中， 会产生一定的偏心力，同样也会导致管道发生偏移。一般来说，管道顶进的偏差不得超过10毫米，所以，顶管技术必须采取一定的手段来纠正顶进过程中出现的偏差，确保管道位置与设计要求相符。如果管道顶进的偏差比较大，就要对顶进的管道端口采取一定的措施，加强管道端口的反向力矩，通过反向力矩的作用将管道慢慢移动到正确的位置。在纠偏的过程中，要遵循多纠正、小幅度纠正的原则。如果纠正的力矩过大，就会造成管道位置再次出现偏差，这就需要工作人员多多加以注意，把握扭曲力矩的大小。2 顶管出洞顶管出洞就是顶管的机头和第一节管道从工作

7、井当中穿过土壤，通到接收井的过程。在这个过程当中，最容易出现的两个问题就是管道的变形和线路的偏移管道在穿越土壤的过程中，要承受土壤的巨大压力，机械设备也会对管道产生一定的作用力，就会造成管道发生变形或者偏离设计路线。为了防止这些现象，要在顶管出动洞的时候采取一些措施，比如预先在顶管出洞的位置加垫下跌角，这样就可以保证顶管的坡度符合设计要求。3 减阻在一些线路比较长的施工区域中，管道长期处于土壤当中，不仅要承受土壤内部的压力，对管道形成摩擦，阻碍管道的顶进，还会受到土壤当中的物质腐蚀，发生质量上的变化。所以，对于施工线路比较长的管道施工区域，要使用一些润滑剂，将管道外部与土壤隔离开，减少土壤对管

8、道造成的阻力，降低顶进设备的工作压力。触变泥浆就是一种常用的润滑剂。在管道顶进的过程中，既可以在顶管机头的尾部进行压浆，也可以在中继站进行压浆。通过这样的方式，能够减少触变泥浆的流失，提高触变泥浆的利用率，延长管道的使用寿命。触变泥浆的使用量多少与管道的直径大小和线路的长短都有关。如果线路比较短，则可以只在顶管机头的尾部进行压浆。4 穿墙排水管道在施工当中，不可避免地会穿越墙体。为了保证土壤和墙体的强度，在管道穿墙的过程中一定要保持比较快的穿墙速度。这样就能够保持土壤掉落的稳定力度，不破坏土壤结构的强度。在管道穿墙施工之前，可以注人一些混凝土来加强土壤的稳固程度。在管道穿墙时，首先打开墙体的门

9、板，然后通人工具管，实行止水措施，避免地下水渗漏。还可以利用耐磨、柔韧的橡胶圈来进行止水，避免管道穿墙时水流不止，影响土壤和墙体的稳固程度。5接头密封顶管接头的密封材料选择很重要。顶管在施工过程中承受巨大的压力，如果密封材料选择不慎，顶管的质量就会大大降低。顶管接头的密封材料主要有粗纸板、胶合板、中密度纤维等。理论上来讲，材料的厚度越大，密封性也就越好，但是应力也会比较集中。所以，在选择接头的密封材料时，要考虑到接头的角度和受到应力的大小。另外，密封材料在多次循环使用后性能会发生显著下降，需要定期进行更换。四、结语总而言之，在给水管道的施工过程中顶管技术的有效应用，不但能够减少施工对周围环境的影响，还能有效提高施工效率，在未来的城市化建设中，拥有着很大的发展空间。顶管技术的应用为城市排水工程建设提供了极大帮助，也为施工企业的发展打下了坚实基础，提高了施工企业的经济效益与社会效益。参考文献1 胡艳群.顶管技术在城市给排水管道建设中的应用j.价值工程，2010，29（7）：121-122.2 王圣成.市政工程给排水施工中顶管技术的应用分析j.中华民居，2014，（9）：350-350，351.3 王军.顶管技术在城市排水管道