长距离顶管技术的应用分析

长距离顶管技术的应用分析

许绍贤

中国能源建设集团南方建设投资公司广西水电工程局有限公司

摘要：目前，长距离顶管施工技术在我国社会生活的许多方面都得到了广泛的应用，该技术具有噪声少、影响低等多种优势。该文从该技术的特点以及不足入手，分析了其应用过程中的影响因素，最后结合工程实例对其有效应用进行了探讨，希望可以为技术推广应用提供一定的帮助。

关键词：长距离顶管；技术；应用

1长距离顶管施工技术的概述

顶管技术是指在非开挖情况下，以顶进的方法在地下增设管道，使用的设备为液压顶。顾名思义，长距离顶管施工具有顶进距离长、给排水效率高等特点。这种施工技术的优势是用时短、工作量小、节省资源、不破坏路面等，是当前管道铺设的主要手段。除此之外，顶管施工还能确保交通正常运行，减少施工地拆迁成本，具有经济性和实效性。

2长距离顶管施工技术的影响因素

2.1管体的材质与选型

长距离顶管技术施工的效果和施工工艺以及管材的材质选择都有直接的关联。由于给排水管道需埋设在地下，经历较长的使用周期。因此，对于管材材料的选择必须以稳定、安全、耐腐性好等作为选择的标准。在当前的管材市场中，适用于长距离顶管施工作业的管材种类繁多。在选择管材时，管材加工和生产的质量也是参差不齐，很多都存在瑕疵。给排水系统的设计者们必须谨慎做出选择，尽量延长给排水管道的使用寿命。目前来说，最常采用的是钢制的管材。

2.2管体质量

管体质量对施工整体质量的影响十分显著，为了保证管体的质量，施工单位必须根据工程施工的特点以及管体所处的环境采用一定的保护措施。例如在给排水工程中，可以通过混凝土浇筑的方式形成顶管管道，避免管道腐蚀问题的发生，还能够管道提供安全保护，提升其使用寿命。同时，管体质量还可以指管道能够承受内部压力和外部荷载的能力，保证管体质量，可以避免出现管道爆裂的情况。

3长距离顶管施工技术

某市一水厂的引水管道需要穿越当地的一条河，在工程设计中决定采用钢管顶管，穿河顶管的顶进长度为642m，管道覆土厚度为4m～21.9m。河宽为77m，最大深度为5m，地下水水位和地表的距离为2m～3m。顶管穿越的土层主要为黏土土质，包括少量砂姜石。

3.1进出洞技术

在长距离顶管的实际施工开展中，洞口的位置需要进行止水的处理，要用良好的密封装置进行处理。通常来说可以用橡胶法兰来进行止水，要对注浆孔实施预先处理，这样可确保膨润土可以及时进入到里面，洞口外则是需要借助SMW施工法进行加压注浆，让出口的过程更流畅。结构内部则是要设置好钢圈，为了让管道具备更好的止水效果，在预留洞的位置可以适当增加止水法兰。顶管施工的实际开展中，为了降低出洞土地的实际扰动，还是要强化洞口的泥浆压住。

3.2非开挖式顶管施工技术

在现代化的给排水施工过程中，常用的长距离顶管施工方式是一种无须大面积开挖的施工方式。利用灰泥浆喷射衬层进行管道的顶进作业。在各类非开挖施工技术的研究和应用中，要充分结合给排水施工的实际需求，尽可能地减少对施工环境周边道路交通的影响。需要注意的是，非开挖施工技术不是采用不挖沟和不破坏路面的方式，只是一种在较浅地表层进行的挖掘施工。这种施工所产生的沟壑很容易进行恢复填充。施工人员在进行非开挖施工时要选用合理的施工方案并做出整体规划，选用经久耐用的施工管材，保障给排水工程的施工质量。

3.3施工技术

顶管施工技术的原则:两管交接处对合、直线顶进、坡度平缓;接口套环要贴合，两端垫层要牢固;两管缝隙处选用材料填充，外侧橡胶圈安装紧密;管内清洁卫生，不能有破损和渗漏;顶管施工的偏差要控制在一定范围内，要按照设计规划的流程开展施工操作，避免出现偏离。

在污水管道工程中，首先要对项目所在地进行地质考察，掌握土壤的种类和分布情况，再勘测地下水的深度和变化幅度。此处污水管道工程的具体情况为所需管径较大、埋置较深且经勘测得知地下水位略高，施工中需要注意顶进力度、方向。工程容易受到外界因素的影响，要提前制定解决措施，尽量将风险降到最低。

传统的施工技术多用人力完成顶管操作，可以有效控制挖土量且成本较低，但是工作量大、用时长，很难在短时间内完成掘进流程。因此，在现代化技术的支持下，当前多用机械代替人工操作，节省了大量的时间和精力。本项目施工根据设计图纸规划工作井以及接收井，制作井的材料很多，此处选择混凝土和钢筋。需要注意的是，工作井的后座要坚固耐用，要准备好顶进需要的一切设备，连接好管线，使用千斤顶的推力将管道挤压到土壤中。顶管方向的控制需要使用经纬仪完成，管道内部堆积的泥土要使用吸泥机吸出并用水枪冲刷干净。除此之外，工作井的性状会与其种类有关，单排孔为规则的长方形，双排孔有长方形、正方形和圆形等，都要受力均匀。

3.4通风系统

长距离顶管技术施工应用中，通风问题是需要重视的问题，这主要是确保施工人员作业的安全，因为长距离顶管施工不是对地面的直接开挖，施工环境相对比较闭塞不通透，因此通风问题是关键，目前通风的方式比较多，一般是对施工环境进行送风和抽风，并且对施工人员的工作时间有限制，通常不能超过两个小时，在人员更替的时间，对施工环境进行通风，这主要是针对施工时长比较短的长距离顶管施工，成本较高的一般是利用鼓风机和抽风机，24小时不间断地进行通风，这是比较常见的通风方式，效果相对较高。此外，还可以采用租赁相关设备的通风设备，排出施工环境中的废气和二氧化碳，在施工环境中进行供氧，对收入的氧气进行过滤再放出，且可以吸收施工环境中的灰尘，对湿度进行控制，保持环境的平衡，但是这种方法所消耗的成本比较高，一般多用于大型的工程施工中。

3.5防止管道周边土体坍塌现象

工程采用顶管掘进机进行施工，由于其比顶进管道稍大，因此在顶进施工中，必须采取一定的防控措施避免管道外壁土体出现坍塌。尤其需要注意掘进面土体平衡的控制，因为一旦出现平衡失控，很容易引发地面隆起或是塌陷问题，对施工作业的正常推进造成影响。为了避免以上问题，可以采取以下措施:首先，及时进行同步注浆和管道后续跟进补浆，对管道外壁空隙进行填充。其次对泥土仓内的各项参数进行精确的计算和控制，同时保证出土量和管道进尺量的平衡。

3.6做好触变泥浆减阻工作

在长距离顶管施工中，针对其中存在的各类影响因素，必须采取有效的措施对它们进行控制，最大程度地降低或是消除其对施工作业带来的不利影响。例如，针对顶管管壁四周产生的摩擦力，可以在管道外壁注入触变泥浆形成厚度合理的泥浆套，使管道包裹在泥浆套内，这样可以有效地降低管道顶进过程中受到的摩擦阻力。

结论

综上所述，经济社会的不断发展，城市进程也在不断推进，给排水工程是现代城市建设中的重要方面，要重视改善给排水工程施工的技术提升，长距离顶管施工技术在很大程度上能解决传统施工技术的弊端，能有效提升施工的效率和质量，在城市建设工程中，要重视对长距离顶管施工技术的研究，不断提升给排水工程建设的质量水平。

参考文献

[1]陈麟.长距离顶管施工技术在市政给排水施工中的应用研究[J].建材与装饰,2018(42):15-16.

[2]冯传健.市政给排水施工中的长距离顶管施工技术研究[J].四川水泥,2018(09):156.

[3]何俊.长距离顶管施工技术在市政给排水施工中的应用[J].工程技术研究,2018(05):113-114.

[4]刘晓.长距离顶管施工技术在市政给排水施工中的应用分析[J].科技创新导报,2017,14(24):83+85.