长距离顶管施工技术在市政给排水施工中的运用
【摘要】在现在的城市建设中，市政给排水施工的重要程度不言而喻，是城市给排水系统工程的关键环节。长距离顶管工艺是该工作中一项极为关键的技术。它的应用不会产生噪音，也不会带来太多灰尘，而且能够减少工程规模。这样就可以降低工程对于城市带来的负面影响，文章中具体分析了长距离顶管施工技术在当前工程中的运用情况。
【关键词】顶管技术 市政给排水 施工 应用
0引言
市政排水系统是现代城市施工最基础的设施，它对经济进步和社会发展都起着很大的作用，市政排水系统更是能有效对自然资源进行合理利用 ，同时也是加强排污防洪的重要设施。我国长期在可持续发展战略，所以只有加强市政排水工程的质量，才能保证社会基础设施的正常运转，维持生态平衡，促进和谐发展。给排水项目作为城建工作中的一个重要组成部分，非常受人们的重视。长距离顶管施工技术的使用能够给项目建设带来很大的效益。
1.概念
顶管施工就是采用非开挖的施工方法，是一种不开挖或者少开挖的管道埋设施工技术。顶管法施工就是在工作坑内利用顶进设备，克服管道与周围土壤的摩擦力，将管道按设计的坡度顶入土中，并将土方运走。管道紧随工具管或掘进机后，埋设在两坑之间。它不但能够增加建设的效率，同时还能够减少工程所需的资金。还能够避免对城市带来过多的干扰，其不会产生过多的灰尘，而且没有噪音，不需要占用太大的区域，不会对附近交通带来干扰。如今它被大量的应用到项目建设工作中。
图1 长距离顶管施工技术流程图
2.顶管施工技术特点
目前基础工程建设中，顶管施工技术已经广泛的应用到全国各地给排水管道施工中，顶管技术之所以得以广泛应用，在于它具有如下特点：不需开挖路面，施工面由线变点，占地面积少，可以减少破路修路的成本用；施工由地上到地下，不会造成交通拥挤，减轻交通压力。穿越公路、河流、铁路、建筑物等障碍物时可避免进行拆迁，省下拆迁分费用和居民转移带来的麻烦；施工效率高，时间短，更加降低成本。土层厚度比较大的情况下比开挖地面更节省人力物力财力；施工中噪声影响小，不影响环境，不破坏现有的管线和构筑物，对生态环境的影响能够降到最低。总的来说在给排水管线施工中如果采用这种施工技术有着很大的优势，这就表明这种技术在工程应用中不仅具备显著的经济性，而且具有很强的社会效益。
3.工艺简述
该项施工工作指的是利用顶进装置，把固定形状的结构体放到路基里面，此时就会有交叉通道，便于工作开展，进行顶管工作的期间，必须要合理的设置工作井等。同时还要做好工作井的设计工作。具体设计内容如下：工作坑可以分为工作井和接收井两种，工作井又分为单孔井和单排孔井，单孔井有圆形、矩形、正方形等多种结构形状，单排孔井大多数为矩形，为对工作井受力情况进行改善，要在井内设置支撑物，在设计工作井时，要按双向顶进进行设计，工作井要与接受井隔开。
顶管施工可以分为几个阶段：穿墙、顶管出洞、注浆减阻、顶管纠偏等。在穿墙之前，注入泥浆对穿墙管进行加固，在此期间要做好防水工作。在穿墙的时候，为保证穿墙孔旁边土体的稳定，穿墙管里边要填满的粘土，以方便随时阻水。顶管技术的关键程序-顶管出洞，为纺织顶管管线偏差，要进行调整，在工具管的井壁设置支撑物体，发现管道下降时，要立即用主顶油缸进行纠正。为确保顶管顺利出洞，工具管在出洞前，要制定相应的初始角弥补措施。长距离顶管施工中，要把泥浆注到管道四周的空隙中，减轻地面的下降程度，减小顶进时的阻力。施工的时候，首先要把机头进行压浆处理，其次是管道中补充泥浆，长距离的管道施工中常用的方法就是注入浆减小阻力。在顶管期间，要时刻调整顶管中机头的方向，对机头方向进行调整，减少施工中的误差，保证管道能按预设的轴线进行顶进。
4.长距离顶管施工技术分析
4.1长距离顶管施工技术的限制因素
长距离顶管施工技术指的是每次前进距离超过100米以上，在许多发达国家，长距离顶管施工的前进距离有的到近千米。在这种工程中，由于工程前进的距离长，所以就产生了很多与一般常见的顶管技术不同的部分，也就是所谓的制约因素。这种情况下就对长距离顶管技术产生了很大的制约，所以我们要考虑到这些制约因素，并在施工过程对整个环境还有施工技术做彻底的分析。
其中推力限制是长距离施工中最大的制约因素。正常理论上来讲，我们只需随着管子推进距离增加，而增加推力，但是在操作的过程中并没有这么简单。现实工程中，如果单纯增加推力，管道能够承受的高压推力不能确定，并且还需考虑到管道后座能否在这种高压下完好无损。
因此，就目前而言，在长距离给排水管道施工中，以钢管为选用的主要材料，由于钢管的重量、表面、还有与地里的摩擦阻力比混凝土小得多，这就能让顶管在施工中更有力的顶进。
4.2 通风系统
通风问题在长距离顶管施工中不能被忽视，这是对施工人员生命安全的重要保证，施工人员需要消耗大量的氧气，时间长便会产生缺氧现象，危及生命。因此，在施工中把握好通风系统控制是很关键的。
4.3施工控制要点
在顶管施工过程中，难免因为扰动地层会引起一定的沉降，所以施工前制定良好的施工预案施工中采取合理应对措施，将问题控制在环境可承受范围之内是很有重要的。针对这一问题产生的原因进行具体分析，并对注浆工艺和泥浆制备、顶进技术和中继环密封技术等进行研究探讨制定相对应的解决措施。
4.3.1.进出洞技术
采用橡胶止水法兰对工作井洞口止水装置进行密封采法兰。为了方便压注膨润土泥浆，在上述方法之前填埋注浆孔。洞外工作井土体密封加固采用SMW工法桩加压密注浆等方案。将钢圈预设在保护支撑的结构架里边，保证其快速出洞。将上述止水装置安装在里边预留的洞上，确保能够安全可靠的止水。在顶管的过程中，需要加大对出洞口泥浆的灌注，这样能够减少对出洞口周围土层的松动。
4.3.2泥浆制备和注浆工艺
配置泥浆要使用优良的膨润土，对泥土进行合适的配置，以确保原料减小摩擦和承受能力。泥浆必须翻搅均匀充分，在原料注入之前，再把储存器里边的泥浆进行搅拌。
严格把握控制好注浆压力，使其要比静止时土方的压力大。前进过程中要根据地下水位、地面变形等因素随时调节压力，控制好泥浆的量。在泥浆出口处装上单向阀，不使其回浆，这样能够让压力自始至终几本保持不变。根据实际状况设置中继压浆泵，以抵消输送管的压力损失，稳定注浆压力。
顶进至曲线段出外侧的压力变化会使摩擦力和土体搅动变大，所以顶进到拐弯处时，要增加对外侧的注入量，这样才能尽量完整注入。
顶管畅通以后，后期管道可能会沉降，要及时把泥浆换成水泥进行压注。
5.结束语
通过合理的使用该项技术可以降低建设费用，进而提升建设方的效益，增加工作效率，而且它不会对附近的建筑体和道路等带来干扰，不会影响城市的环境。在当前的建设工作中备受青睐。通过本文对市政给排水施工中长距离顶管施工技术的解析，相信读者对其也有了进一步的认识。总之，施工方还需加大对市政给排水施工中长距离顶管施工技术的分析研究力度，提高长距离顶管施工技术的水平，从而确保城市居民能够正常稳定的给水排水，推动城市建设的进程。
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