顶管技术在市政给排水管道施工中的应用研究
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摘 要：顶管技术是一种在工程项目建设中应用范围较广的技术。使用了顶管技术的市政给排水管道工程具有工程成本低、对周边环境破坏小等特点，是市政给排水工程管道施工中常用的施工技术之一。本文将对顶管技术的基本概念进行描述，对顶管技术的优点进行总结，对顶管技术在市政给排水管道施工中的具体应用进行分析。
关键词：顶管技术；市政给排水工程；管道施工
DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.07.091
1 前言
城市建设速度逐年增快，市政给排水工程建设的质量和效果直接影响着城市建设水平。为了减少对城市地面的破坏，减少对人民群众日常出行的干扰，需要改变给排水管道施工技术。顶管技术的出现有效地解决了这一问题。顶管技术又称非开挖管道技术，是市政给排水管道施工中常用的施工手段之一。相比于传统的施工技术，顶管技术能够节约大量的劳动力，即直接透过地下管线或地面建筑结构到施工位置进行施工作业。顶管技术虽然具有极高的技术优势，但是该技术对施工人员的专业能力要求较高，施工难度较大，需要对顶管技术进行全面的分析和探讨。
2 顶管技术的优势
（1）施工效率高，施工经济安全。顶管技术在老城区给排水管道改造或城市中心人群密集区域过程中的技术优势非常明显。应用了顶管技术的给排水管道施工工作无需对地面进行开挖，无需开展大量的拆迁工作，能够在提升施工效率、施工安全性的基础上实现工程经济性。
（2）能够保护地表植被和卫生设施。顶管技术的施工形式为小面积、点状施工，不会在施工过程中对管道周边的地表植被、地面植被产生影响，不会对周边的建筑物或一些基础性卫生设施产生影响。
（3）不受天氣影响。顶管技术的应用几乎不会受到天气的影响。因此，使用该技术的工程项目可以在雨雪等不良天气条件下继续施工作业，可以大幅缩短施工周期。
3 顶管技术在市政给排水管道施工中的应用分析
（1） 施工前的准备工作。在市政给排水工程施工之前应预先做好充分的准备工作。首先应确保应用顶管技术所需的机械设备准备就绪；然后做好充足的安全防护准备，特别是对施工人员人身安全及机械设备保护的安全防护准备；其次，对施工图纸进行反复的研究，并结合施工区域的地质情况进行分析，避免出现严重的水土流失问题。
（2）工作坑位置的设置。工作坑的作用是防止地下建筑物及地表设施在出土或排水作业中受到破坏。工作坑一般是由钢材料、混凝土结构建造而成，是一个密闭式的保护体。在给排水管道施工的过程中，施工单位还需要再施工区域设置框架，用于保护支撑结构。顶管井主要由两部分组成：接收井和工作井。为了提升工作效率和减少工作失误，一般会同时对两口井进行施工。
（3）施工设备的安装及顶管规格的选择。在利用导管技术完成导轨作业之后开始安装排水设备。这样做的目的是便于将钢结构的安装位置、安装误差控制在合理的范围之内。在安装施工设备之前，应先对导轨的稳定性和安全性进行检测，确保管道的坡度满足国家标准要求。
在对顶管的规格进行选择之前，首先应全面分析给排水工程的特点，确保所选顶管的直径满足该区域给排水的要求。此外，还要对顶管的长度、管径进行确定。一个合适的顶管长度和管径能够大幅度减少市政给排水工程的施工成本和提升工程项目的安全性。顶管的长度不宜过长或过短：较长的顶管能够减少顶管次数，提升施工效果；过长的顶管会增加施工难度，提升施工成本；过短的顶管会增加施工次数，提升施工成本。因此，需要依据工程实际情况对顶管的长度和管径进行合理的选择。
（4）管道防水。为了发挥出顶管技术在市政给排水管道施工中的应用优势，为了提升应用了顶管技术的给排水工程的安全性和有效性，需要对管道防水工作给予足够的重视。管道防水工作的目的就是确保顶管能够顺利出洞。在市政给排水工程施工过程中一般会预留比顶管外径大一些的口径，但是口径太大会引发严重的漏水、渗透问题。在市政给排水工程即将竣工或后期维修过程中，使用管道防水技术可以通过利用钢板压紧的方式将促使地下水正常流通。
（5）对地下障碍进行清除。如果地下障碍物较多，顶管在顶进的过程中就会受到阻碍，施工进度会受到明显的影响。因此，施工人员必须在施工过程中结合科学合理的清除方式对地下障碍物进行清理，不得出现乱挖网的现象。
（6）顶管技术施工要点分析。1）顶管线路的规划。由于顶管技术的顶进方法为手掘方式，因此必须严格控制地下水位。地下水位如果在管道1米范围之内，在施工过程中一些水或杂质就会进入管道内部，导致管道堵塞。在顶进管道的过程中，技术人员应注意安装顶铁、保持活塞在管道滚动过程中的距离等。在整个管道顶进的过程中需要对线路进行合理的规划，一个合理的线路规划是顶管顶进工作顺利进展的前提。2）出洞程序。应用顶管技术的给排水管道施工中应注意出洞程序。技术人员在施工现场对出洞程序进行严格的控制与管理可以确保管道正常出洞，且不会发生水渗透现象。3）检测系统的设置。城市市政给排水管道周边大多是密集的公路和建筑，设置检测系统对市政给排水管道进行检测，可以第一时间发现管道渗漏或沉降，及时安排专业人士对其进行整治。检测系统还能够对施工原材料的质量进行控制。如果施工过程中使用了质量不合格的材料，应及时对其进行调整和更换。
4 结语
顶管技术是一项市政给排水管道施工中常用的施工技术，通过对顶管技术的概念及技术优势进行分析可知，顶管技术不仅可以大幅度提升市政给排水工程的施工质量和施工水平，还能够减少对周边环境的影响、降低施工成本等。为了最大化的发挥出顶管技术的技术优势，需要施工单位对顶管技术进行不断的研究，把握关键问题，提升工程建设效果。
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作者简介：刘盛（1996-），男，山西介休人，本科在读，研究方向：给排水科学与工程。
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