顶管施工技术在市政排水工程中的运用

【摘要】市政排水工程施工时经常会与其他专业系统产生交叉，尤其是对已建构筑物与交通系统的影响比较大，传统的施工技术逐渐不能满足工程建设的需求。与传统沟槽施工相比，顶管技术作为非开挖施工技术，对其他专业造成的影响比较小，现在已经被广泛的应用到市政排水工程施工中。本文对顶管施工技术要点进行了分析，并对其在市政排水工程施工中的应用进行了分析。

【关键词】顶管施工；市政工程；排水施工

顶管施工技术在市政排水工程中的应用，利用其非大开挖施工特点，与传统沟槽施工技术相比，可以最大程度的降低对周围已建工程、道路系统以及管线工程等专业的影响，具有更好的施工效果。对顶管技术在市政排水工程施工中的应用方式进行分析，需要明确其工作原理与特点，针对施工技术实施要点进行分析，采取合理的控制措施来提高工程施工质量。

一、顶管施工技术概述

顶管施工无需对施工现场进行开挖，即在不开挖路面的情况下完成排水工程的施工，最大程度降低了对其他专业系统的影响。施工时需要在路面垂直开挖一个工作井，然后将高压液千斤顶或者钢制管道压入地下，管道在顶管顶进作用下进入到地层后即可进行顶管埋设处理。为保证顶管施工效果，需要遵循气压平衡、土压平衡与气压平衡理论，即施工时依据施工现场地质特点、施工要求以及设计方案等，来选择相应的施工设备与施工工艺，确保施工进度与施工质量均能满足工程建设需求[1]。其中，施工用工具管质量与工程最终施工效果有着密切联系，因此需要以满足实际施工需求为目的，合理选择管道材料与类型，确保其具有较大承载力与耐腐蚀性，常见有混凝土管、钢管等。

二、顶管施工技术工艺实施要点

1.现场勘察

在编制工程施工方案前，应进行施工现场勘察工作，即安排具有丰富经验的专业人员对现场人、车流情况，并确定交通组织与路线，确定施工导向牌设置的位置，提高后期施工过程中对人、车流的指挥效果。第二，应进行地质勘察工作，并与当地规划部门取得联系，确定施工范围内的所有管线定位，并确定附近所有排水系统，设计出最为合理的排水路线，必要时还应设置临时排水管道，以免施工时污水乱流影响交通质量。第三，确定施工范围内所有已建构筑物位置，包括原有排水管道、市政地下构筑物、桥台基础以及桩基结构等。基于以上所有信息进行综合分析，来编制工程施工方案，并选择合适的施工技术与施工工艺，确保工程可以正常施工，并降低对其他专业工程的影响。

2.施工准备

仔细研究业主与设计单位提供的所有地质材料，掌握施工现场地质物理性质、力学特点，以及地下水分布情况，确定各因素是否会对施工活动的展开产生影响，并确定相应的实施措施。对于存有砂层的施工点，要确定地质土含砂量、砂细度以及级配关系等；对于存有岩层的施工点，则应掌握其是否有裂隙发育问题。并且对于部分存有风化岩石的施工点，要确定其为强风化、中风化还是弱风化，以及抗压、抗剪能力等[2]。根据各项数据信息，对编制的施工方案进行复核，对不合理的地方要及时联系业主与设计单位，进行协商并重新编制。同时，还要选择性能满足工程建设需求的设备与材料等，减少各因素对工程施工造成的影响。

3.管材设计

在对管材进行设计时，重点分析其配筋数量、砼强度、钢筋布置以及端部细节等。如果是纵向荷载排水管道，设计时可以按照轴心受压力柱进行分析，并且对于需要纠偏处理的管道，还需要对管道偏心受压以及局部应力集中等问题进行综合分析，预留出一定的安全系数，保证其可以满足工程施工要求[3]。另外，还应做好对顶力的设计，根据施工现场土层变化情况，以及是否需要纠偏处理、机头切削形式、应用管材形式以及设备形式等因素，来确定施工顶力大小。一般可以利用整体三维模型的方式进行分析，对多项影响参数进行综合分析，并模拟顶管顶进施工过程中各结构的受力情况，提高工程施工的合理性。

4.现场管理

在市政排水工程顶管施工中，管线中经常会残留施工物料，必须要及时清除，以免对施工设备而、管道阀门以及检测仪器等造成损坏。在管道顶管安装施工前，要对其进行全面清理，焊接与清理同时进行，减少了焊接后清理的难度，同时也减少了工程量。另外，施工时还要注意季节对打压处理的影响，要做好对管道系统密封性以及强度的检测，对于温度比较低的环境，还应做好相应的防冻措施。

三、顶管施工在市政排水工程中应用实例分析

1.工程概述

2.施工技术

2.1工作井

2.2顶管施工

施工前检查各部位处于良好状态后进行开挖与顶进，施工过程中为避免为对顶管的干扰，应先顶进一根，完成后再顶进另一根。将管道下降到导轨上，就位完成后安装顶铁，并检查管道轴线与管底标高是否与设计方案相符，检测无误后方可进行管前挖土施工。顶进时利用千斤顶出镐，在保持后背墙能够满足顶管最大顶力并且不动的前提下，将圆管向前顶进。正式顶进时安装好顶铁并挤牢，启动油泵千斤顶进油活塞伸出一个工作行程，将管道推出一定距离、。然后停止油泵并将控制阀打开，千斤顶回油活塞回缩，最后添加顶铁重复上述操作。当顶管位置距离井边50cm时卸管，进行下一节管道的安装。

结束语

顶管施工技术在市政排水管道施工中的应用，可以最大限度的降低对其他专业工程的影响，为提高其施工效果，需要掌握其施工特点，在确定施工要点的基础上，采取有效的措施对整个施工行为进行控制，争取不断提高工程施工效果。