市政给排水施工中长距离顶管技术研究
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摘 要：作为一项适用性强、应用面广、实用性多的新型技术，顶管施工技术因其自身优势，在市政工程建设中得到了广泛应用，该技术的应用，不仅为市政工程施工质量有效提升提供了可靠保障，更利于城市给排水施工。为此，相关部门必须加大研究长距离顶管施工技术的力度，提高施工技术水平，规范施工工艺，只有这样才能为建设现代化城市提供强有力的依据。
关键词：市政工程;给排水施工;长距离顶管施工
1 市政给排水工作的现状
市政给排水系统属于现代化城市最重要的市政工程之一，对于我国的经济发展和社会发展都有着非常重要的作用，不仅可以满足人民群众日益增长的物质文化需要，还可以进行环境保护，维护生态的平衡。但是目前我国市政给排水工程中仍然存在很多问题，如：排水设施形同虚设，原有的作用不能充分发挥;排水体系出现漏洞;排水管道以及其他设施在养护和维修等方面的力度还有欠缺等。所以从目前情况来看，我国市政工程的建设仍然需要不断的加以处理和改良，施工人员要加强对给排水工程施工的管制力度，不断完善给排水工程的施工设计方案，引用科学、先进的新技术和新设备，保障给排水工程的施工质量和施工效率。
2 工程概况
某顶管段总长度为3200m，分2段施工。其中E至F工作井中心里程为K0+747～K2+927，总长度为2180m，属于直线顶管，选取顶管机（1台）从E顶进F工作井，并在F工作井吊出，2164.3m为一次顶进距离，属于超长距离直线顶管。F至扩散器段的里程为K2+927～K3+947，总长度为1020m，属于直线顶管，选取顶管机（1台）从F顶进扩散器段。
选取DN2000钢管作为顶管管材，20mm为其壁厚，-21.5m为管道底部标高，顶管全县纵向都属于平坡，顶管需从中砂、粉质粘土层穿越，12到19m为管道覆盖土层厚度。
3 市政给排水施工中长距离顶管施工技术要点
（1）顶管出洞。由工作井内导轨上将顶管机头向工作井前壁预留洞内推进，且由前墙穿过向井外土层内进入，该过程即被称为顶管出洞。作为整个顶管施工的重要内容，顶管出洞的合理控制，才保证顶管施工质量。根据施工现场实际情况，预留进出洞口选取地下连续墙预埋钢盒，且在洞口前与顶进方向相邻的连续墙外边线进行止水幕墙设置，其尺寸为2000（厚）mm、8000（宽）mm。
出洞前期，相比顶管附近摩擦力+导轨间摩擦力，顶管机正面主动土压力较大，这种情况下将有顶管机反弹现象产生，导致顶管前方土体产生坍塌质量问题，进而影响顶管机再次推进施工。基于此，需将一条工字钢分别设置到洞口两侧与地面平行位置，如主顶千斤顶即将回缩加顶铁时，需保证两条工字钢都能焊牢于第一个顶铁，随后进行千斤顶回收，避免出现反弹现象。
（2）正常顶进。完成管道出洞后，即可进行顶进施工。管道向前顶进的推力主要利用后座主顶油泵、主顶千斤顶产生，在推进管节过程中，经高压水枪冲洗落下的土体可向工具管泥水仓内流入，随后利用排泥管道向机头外排除，并抽到地面位置。紧随机头分节向前推进管节，最终满足设计要求。通常在每分钟20～50mm之间合理控制顶进前期速度，随后按照每分钟50～150mm控制正常顶进速度。
（3）注浆。压触变泥浆是顶进施工的主要工作内容，以此降低顶进阻力。一道触变泥浆注浆孔可间隔10m进行钢管布设，共8个，孔直径为25mm，设置角度为45°。按照注浆孔所在位置，构成螺丝孔，且将一块钢板（3mm）加设到孔外侧，以此实现泥浆有效扩散至管壁，避免堵塞注浆口，随后进行注浆管安装。注浆施工应先进行造浆静置一段时间，随后进行注浆，注浆时需逐步进行顶管推进，顶管停顶后，即可停止注浆。相比管道外围环形空隙，压浆量为其1.5到2倍左右，按照管顶水压力合理确定压注压力。
（4）钢管施工。严格按照国家标准规定合理确定焊条质量，要求焊条干燥。选取交流电焊机作为焊接的设备，11.3mm为环缝长度，选取2台焊机用于内环缝，3台焊机用于外环缝，所需焊接施工共6h。完成接头焊接后，可根据设计需求进行检测，直到质量合格，随后进行干型防腐涂料涂抹。6m为各节钢管长度，17t为其重量，吊放选取的吊车重量为50t。钢管应对齐其连接的钢管，确保两管轴线在同一直线上。
（5）顶管进洞处理。由于该工程无接收井，相比设计位置，顶进相距1000～5000mm时，即可将水冲吸泥系统暂停，提高工具机头前的土压力，保证工具管腹腔内充分挤入土层，待引水钢管向设计位置顶进后，需将工具机头全部设备去除，并将泥浆管封闭好，随后将工具机头和第一节钢管刚性联结去除，即可进行下阶段施工。
4 市政给排水中长距离顶管施工质量控制
（1）观测沉降。将沉降观测点布置在管道上方的路面顶部，在顶管机头穿越路面过程中，需要每天进行定期观测，观测需要在每顶进一节的顶前顶后进行一次，从而对土体沉降、隆起曲线和最大沉降、隆起量进行详细记录。对每个沉降点的原始资料进行测量，编制成册上报指挥中心，同时依据沉降量对顶管施工进行及时调整，确保管道最小程度的影响到路面。
（2）控制土压力及泥水压力。一般情况下，如果按实际情况将土压力及泥水压力控制在20kPa左右，则需要控制地面沉降及隆起量在1cm以下。在进行道路穿越时，不允许出现中断，必须连续进行顶进施工，在施工时将顶进速度与排泥速度掌握好。施工人员要尽量避免过快进行顶进或过慢进行排泥，使土体的稳定性得到保障。
（3）加固措施。在完成顶管施工后，不但要进行膨润土泥浆置换，而且要对路面下方加强补浆，水泥砂浆能够通过设置在管道上的注浆孔注入路面下方的土体中，使路面下方土体的空隙得到填补，使路面下方土体的强度能够最快速度的恢复到顶进前的状态，从而路面的稳定性得到提升，安全性有所保障。
5 结束语
综上所述，市政给排水施工作为城市建设的重要构成部分，将大量新技术、新工艺及新设备应用到市政给排水施工当中，不仅能够大幅度提升市政给排水施工效率，缩短施工工期，还能为现代化城市发展提供强有力的保障。长距离顶管技术是当前市政给排水施工应用最多的一项技术，有利于最大限度的提高市政工程的施工质量和效率，为城市日后的給水和排水打下良好的基础。
参考文献：
[1]张捷.市政给排水施工中长距离顶管施工技术研究[J].科技创新与生产力，2014（06）.
[2]石玉东，李丽.市政给排水施工中的长距离顶管施工技术分析[J].黑龙江科技信息，2013（08）.
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