市政给排水工程中顶管施工技术的应用

市政给排水工程中顶管施工技术的应用

周晨旭

天津安成工程咨询有限公司一分公司 天津300074

摘要：市政排水工程在城市建设中起着至关重要的作用，而顶管施工技术作为一项先进的施工方法，为排水工程的施工提供了全新的解决方案。通过对该技术的深入研究与应用，可以进一步提高工程施工质量，降低成本，实现可持续发展的目标。基于此，本文对市政给排水工程中顶管施工技术的应用及相关内容展开分析，以期提供参考。

关键词：市政给排水工程；顶管施工技术；应用

市政给排水是城市基础设施建设的重要组成部分，其建设和维护对于城市环境和人民生活具有至关重要的作用。

1 顶管施工技术的定义

1.1 顶管施工技术介绍

顶管施工技术是一种用于市政给排水工程中的管道施工方法，它以顶管机为主要工具，通过在地面上进行开挖施工，然后将管道顶进地下，最终形成完整的管道系统。这种技术具有高效、节能、环保等诸多优势，被广泛应用于城市化进程中的地下管网建设。顶管施工技术可以应用于各种类型的地质和地下管线条件，适用于各类管径和材料，根据实际情况灵活调整施工方式，使得管道的安装更加便捷、快速、准确。

1.2 顶管施工原理

顶管施工技术的核心原理是利用顶管机的推力和起重能力，在地表进行施工，并通过推进模块的配合，将管道顶进地下。具体而言，顶管机在施工过程中，首先在地表上开挖出一个相对于管道直径稍大的长方形坑道，然后将顶管机置于坑道中。随着顶管机的推动，推进模块与管道连接，通过受力传递和自身的运动，使得管道在坑道内推进。顶管施工过程中，必须严格控制推进力度和速度，确保管道整体推进平稳，并避免管道偏位或损坏。顶管机的设计和操作人员的技术水平，对提高施工效率和保证工程质量至关重要。

2 顶管技术的优势

2.1 施工效率高

市政给排水管道工程的施工建设，通常是在敷设管道的区域进行大面积挖掘，将管道置于其中，做好连接安装与固定工作后进行土方回填操作，最后压实路面，恢复原本路面形态。在这个过程中，市政给排水管道工程的建设周期较长，工作内容较多，情况复杂，各种因素都会危害工程建设安全性，影响施工质量。采用顶管技术，上述大面积挖掘工作就可以省略，只需要挖掘下方顶进设备的工作井就可以，然后应用顶进设备将管道顶进到规划的位置，同时这种技术也不会受到环境、天气等因素的影响，施工效率较高。

2.2 交通影响小

我国城市化进程不断加快，多数城市在几十年的发展下已经形成较大规模基础。为了确保城市的有效运行，各种管网不断完善，使其几乎已经占据了整个城市的地下空间。然而，任何事物都有保质期，地下管道也不例外，在长时间应用下会出现腐蚀、渗漏等问题，这种情况下就需要及时更换管道。假如按照一般性大规模开挖再敷设管道的方式，会在很大程度上影响市政交通，因此需要对施工道路进行围挡，地面工程交通、市民出行路线等都需要调整，进而导致城市的运转效率降低。与之相比，顶管技术的应用就较为灵活，选择一个不会对交通造成太大影响的区域进行工作坑开挖，对这一小区域进行隔离，做好相关防护隔断措施，就可以进行地下管道网线的更换作业，交通影响较小。

2.3 环境破坏小

一般应用的管道施工方式还会对市政环境造成严重的影响，比如开挖式技术，土方挖掘面积较大，要对管道施工所有区域进行围挡，会严重影响市容，而且暴露面积较大，尘土相对较多，遇到大风天气时尘土会到处飞扬，污染空气质量。同时，施工也会产生较多的垃圾和施工痕迹，影响原本干净、整洁的城市环境。另外，工程周期较长，长时间的开挖工作会造成严重的噪声污染，假如工程周围为居民地，在居民住房楼层增高的情况下，这种噪声也会更加严重，对城市居民的正常生活与休息造成影响。而顶管技术的应用，施工周期较短，开挖面积小，对环境造成的破坏也相对较小。

3 市政给排水工程中顶管施工技术的应用

3.1 基础处理和支护结构设计

顶管施工前需要进行基础处理，以提供一个稳固的施工平台，并确保施工的安全性。首先，对施工区域的地质条件进行详细调查和分析。通过地质勘探了解地层的性质、分布和变化，确定土壤和岩石的力学特性。基于地质勘探的结果，判断土壤的承载能力、变形特性和泉水情况等，为基础处理提供依据。其次，对基础进行处理，包括土体加固和地基处理。对于较弱的土壤层，可以进行土体加固，采用加固槽或灌浆注浆等技术，增加土壤的承载能力和稳定性；对于较深的基础层，可以进行地基处理，如加固桩或排浆技术，以减少地基沉降和变形的风险。同时，在顶管施工中，需要设计合适的支护结构，以确保施工过程的安全稳定。常见的支护结构包括埋地锚杆、挡土墙和钢支撑等。设计支护结构时，需要考虑土壤的力学性质、变形特性以及顶管的受力情况和施工工艺。合理选择支护结构的类型、布置和材料，在最大程度上确保顶管的安全性。

3.2 顶管始发顶进作业

结合地层实际情况对顶管掘进参数进行设置后，实施顶管的进洞始发顶进作业。在对洞门密封位置进行观察核验后，结合实际情况对刀具位置进行调整。在刀盘舱之中，施工人员不仅要逐步推进顶管机，还要对刀盘、刀具、洞口密封实际情况等各方面进行持续观察，必要时可涂抹一定的黄油，并严格按照径向方向对洞口密封扇形压板进行调整，通常是基于实际需求逐步调大。同时，整个推进过程要合理控制好泥水压力、泥水流量及顶进速度，尽量匀速顶进。顶进过程中，按照泥水流量、刀盘电流等参数的变化，及时对刀盘转速进行必要的调整；如遇到断处，刀盘切削时间适当延长，以保持刀盘的正向阻力稳定，避免出现顶管机出现位置偏移的情况。此外，在顶进的过程中，根据实时测量的结果，对顶进姿态、轴线位置进行及时校正，确保顶管顶进过程中不会偏离轴线位置。

3.3 下管安装技术

下管的位置应该合适，要根据工程的要求和设计方案进行安装。在进行下管安装前，需要对工程进行充分的规划和设计，确定下管的数量、位置和尺寸等信息。根据设计方案，选择合适的下管位置，考虑到管道的排水方向和坡度，避免在下管处出现积水和堵塞等问题。下管的安装位置应该在顶管的中心位置，这样可以避免因为管道移位而导致的损坏和泄漏。在下管安装时，需要将下管安装在顶管的中心位置，这样可以使下管与顶管之间的距离保持一致，避免因为下管位置偏移而导致的管道移位和变形。此外，在下管位置确定后，还需要进行测量和标记，确保下管的安装位置准确无误。下管应该与顶管内表面保持一定的距离，以免下管与顶管之间出现堵塞或者摩擦等问题。下管与顶管之间需要保持一定的距离，以便顶管内的水流顺畅流动，避免下管与顶管之间出现堵塞或者摩擦等问题。下管的安装位置应该保证下管与顶管之间的距离符合国家规定的标准，并且需要考虑到下管的尺寸和流量等因素，以此来确定合适的距离。

4 结束语

市政给排水工程，作为城市基础设施的重要组成部分，对于国家的发展和居民生活质量的提升具有至关重要的意义。在城市化进程不断加速的今天，市政给排水工程不仅关乎着城市的正常运转，更是衡量一个城市发展水平和生活质量的重要指标。因此，加强市政给排水工程建设，提高给排水系统的运行效率和服务水平，对于推动城市可持续发展、提高居民生活质量具有不可替代的重要作用。

参考文献：

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