浅谈市政排水管道工程建设中的顶管施工
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摘 要：顶管施工技术又称为非开挖管道敷设技术，是一项被广泛应用于市政排水管道施工的非开挖掘进式管道敷设技术。因此为了保障市政排水管道施工的顺利进行，本文阐述了市政排水管道工程建设中的顶管施工的主要方式及其特征，对市政排水管道工程建设中的顶管施工要点进行了论述分析。
关键词：市政排水管道工程建设;顶管施工;方式;特征;施工要点
1 前言
市政排水管道工程建设过程中，如果管道直径大于500mm时，同时在施工现场无法采用明沟开挖的形式进行管道敷设、管道敷设沿线无其他建筑基础，即可采用顶管施工技术。为了保障其施工质量，以下就市政排水管道工程建设中的顶管施工进行了探讨分析。
2 市政排水管道工程建设中的顶管施工方式分析
常用的市政排水管道工程建设中的顶管施工方式主要：开放型和密封型。其中顶管施工密封型的应用最为广泛，并可分为顶管泥水式推进法、顶管土压式推进法和顶管泥浓式推进法。具体方式为：（1）土压式推进法。该方法主要是采用向工作间的切削仓内注入一定比例的混合材料，使其充满整个泥仓的方法来平衡正面土压力和地下水压力;施工推进中并不需要泥浆泵等输送混合材料的设备，整套施工推进机器造价低廉;不需要对泥浆进行处理，整体推进顶管施工的成本较低。土压式推进工法选用的顶管掘进机一般为单刀或多刀盘土压平衡掘进机。土压式推进工法适用的施工管径一般在φ1000～3000毫米之间。（2）泥水式推进法。通过使用刀盘掘进机并用科学设计的顶速来平衡正面土压力，调节循环水压力用以平衡地下水压力。该工艺的施工特点：在顶管施工过程中施工不间断，施工速度较快，且不需要特别的改良地基或降水处理，地表沉降小。（3）泥浓式推进法。该工艺采用二次注浆处理，不仅能在很大程度上消减与地层间的摩擦阻力，还能顺利排出粒径为顶管直径1/3的砾石等废弃物，保证顶管施工的顺利进行，较适用于城市排水管长距离顶管推进施工。该顶管推进方法在顶管施工过程中，将地下的土、砾石等废弃物分成两部分通过不同的方式输送至地表后再外运处理。该工艺除岩石外所有土质条件均可适用。顶管施工工艺流程为：挖掘工作坑，制作顶管的混凝土管、组装混凝土管、油泵顶进、出泥、管道贯通、拆工具管、砌检查井、回填。
3 市政排水管道工程建设中的顶管施工特征分析
市政排水管道工程建设中的顶管施工特征主要表现为：（1）顶管施工不受恶劣气候的影响。顶管施工是在地下所建的工作井中有序进行的，这就避免了外界雨雪霜冻等恶劣天气条件对施工可能造成的不利影响，施工不会因天气因素而被迫停工。（2）安全、高效、综合造价低。随着城市规模的不断扩大，人们对生活的要求越来越高，许多处于城市中心位置的老城区普遍存在着管道老化、基础设施不够完善等问题，迫切需要进行市政排水工程改造，而且这部分改造项目在当前的市政排水工程项目中占有很大的比重。并且在城市中心區域或者人流量多的街区进行排水管道施工时，具有“非开挖”等施工优点的顶管铺设技术就成为市政排水工程施工企业的首选。（3）其不会因地下施工的扰动而损坏建筑物的根基或影响居民的正常生活。由于城市的管道铺设常常要在公路、铁路、河流以及地下构筑物中穿行，时常会扰动地下已有的管线和设施，但采用顶管技术以后，这个问题得到了有效的解决。顶管施工时，管道可以以曲线前行的方式在地下穿行，它能主动绕开地下已有的管线或障碍物。
4 市政排水管道工程建设中的顶管施工要点分析
4.1 顶管穿墙施工要点分析
开启穿墙闷板并将工具管顶出井外之后，同时安装好穿墙止水装置，其具体施工技术与工艺为：第一、以防工作坑涌入大量泥土或地下水，可在穿墙管内事先填埋经夯实的黄粘土或低强度水泥粘土，在顶进作用下管内填料经受压作用便会将工具管与穿墙管间的环状缝隙堵住，达到临时止水的效果;第二、为控制好穿墙孔外侧距离在允许范围内，应确保土体强度与稳定性满足要求;第三、工作坑内工具管实施穿墙之前，应先进行穿墙管外侧注浆固结处理，同时结合实际情况对可能出现问题予以具体分析并制定出相应的处理措施;第四、正式开启闷板后，将工具管迅速推进，同时做好止水工作，止水方式一般可采用止水法兰加压版，其层间填充厚度为2cm的天然优质橡胶止水板环，要求止水板环拥有良好的拉伸率与耐磨性，并将其借助管道顶进同时带动事先安装好的橡胶板，最终形成逆向止水装置，达到止水效果。
4.2 顶进过程中的进出洞施工要点分析
市政排水管道工程的非开挖顶管施工中，从工作坑中出洞开始顶进是该工程的关键环节，为了保证这一环节施工的顺利完成，施工人员必须保证砖封门前事先打设好一排钢板桩，这样就能够较好的避免土体坍塌涌入工作井的事故出现，保证顶管机顺利出洞。在顶管机顺利出洞后，工作人员应先拆除砖封门，并等到顶管机推进到距钢封门50mm～100mm处时，按出洞口一侧向另一侧依次拔除钢板桩，之所以要按这样步骤进行施工，主要是为了较好的发挥洞口止水圈的作用。在完成钢板桩拔出后， 应立即进行顶进， 以此保证施工间隔时间尽可能缩短。此外，在这一施工过程中，管节后退问题也必须引起施工人员重视，这一问题的出现主要是由于顶管机正面主动土压力远大于机头及混凝土管节的周边摩阻力和与导轨间摩阻力的总和所致。笔者建议在施工过程中，在洞口两侧各安装一只手拉葫芦，当主顶油缸回缩之前，先将最后一节管节拉住不让其后退，这样就能够较好的避免顶管机再次推进方向失控或向上爬高问题的出现。
4.3 注浆减阻要点分析
市政排水管道工程的顶管施工中还有一个重要技术措施就是通过压注触变泥浆填充管道周围的空隙，形成一道泥浆保护套，起到支撑地层、降低地面沉降，减少顶进阻力的作用。其在施工过程中，首先对顶管机头尾部压浆，并要与顶进工作同步，然后在中间和混凝土管道的适当位置进行跟踪补浆，以补充在顶进中的泥浆损失。注浆工序一般多应用于长距离顶管施工中。
5 结束语
综上所述，市政排水管道工程是市政基础设施工程中的重要内容，其合理应用顶管施工技术，可以提高施工企业的经济效益和社会效益，并且从根本上改变了城市管网工程乱开乱挖现象，因此对市政排水管道工程建设中的顶管施工进行分析具有重要意义。
参考文献：
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