关键词：市政工程；给排水；顶管施工技术
1.顶管施工技术的优点
顶管法又被叫做非开挖管道敷设技术，它是一项不需要对面层进行开挖，就能对地面构筑物和地下管线进行穿越公路、铁路、河道等施工的特点，于开挖敷设技术相比，顶管技术可能节约投资并缩短工期。同时，顶管施工技术在一定程度上可以降低噪音并减少粉尘，其在施工中对城区的交通条件以及环境状况造成的干扰和破坏更小，是一种真正的无污染而又效率高的施工技术。在市政给排水工程中，顶管施工技术拥有以下几个优点：施工面中的点由线缩成，这样可以减少占地面积；并且几乎不对地面的活动产生任何影响，即使对交通带来的干扰也很小；产生的噪音和震动也相当低，另外在城市中的顶管施工对城市居民的生活环境带来很小的干扰，对现有管线及构筑物在使用方面产生的影响也很小；也可以在地下或水下很深的地方开展敷设管道，
2.顶管技术在市政给排水工程中的应用
2.1工程概况
某市污水改造工程二标段工程，总长约2.2km，路幅宽度36m。道路下管线分别为D300～D1200污水管，路北侧埋设1根D1200污水管。该管段约486m长紧贴路侧有大量房屋，管道埋深约为5.7～6.9m，路面下埋有雨水、电缆其它管线。管道底穿越3-1层粉质粘土层和4-1层粉土。根据土质等情况提出该段采用长距离顶管一次顶进补位的方案。
2.2开槽埋管和顶管的比选
2.2.1开槽埋管从地质情况分析
D1200钢筋混凝土管自重较大，管道位于3-1层或4-1层埋深在5.0～6.0m，管基不易采用原状土基础，须采用钢性基础底板。考虑到地下水位较高，为保证基槽大开挖，既要考虑多种降水方式，又要考虑基槽正常围护，开槽施工时上部土层为粉质粘土层和粉土层，需要采取井点降水以防止地面发生沉降情况，这样增加了施工成本。重要的是，管道埋设在慢车道下，并且路侧紧贴大量连排2-3层砖混房，使基槽开挖难度更大，不仅需要对房屋进行加固围护，而且原路面下的管线需移位，工程造价增加，而且影响了周围的交通。
2.2.2从管道地基设计方面分析
进行地下管道施工时，需要在土方工程开挖时就要做好管道的基础施工，不仅要铺设碎石层，同时还要利用混凝土底板作为基础，这样可能有效的提高地基的承载力，但在整体施工中很难避免不会对地基带来较大的扰动，所以管道沉降量不好控制。而利用顶管施工技术，由于在施工过程中管与土同体积转换和土拱效应，这对于管道的沉降量就实现了很好的控制。另外在利用传统施工方法进行开挖埋管施工时，由于需要对道路进行大面积的开挖，不难会对道路交通带来很大的影响，破坏城市的整体环境，而且施工时间较长，需要大量的人力、物力和财力。而利用顶管施工技术，不需要对道路进行开挖，确保了施工场地的整洁和正常交通运输需要，而且施工工期较短，不需要大量的人力。从各方面的情况进行综合分析表明，在城区利用顶管施工具有较好的经济性和社会效益。
2.3顶管施工要点分析
2.3.1采用触变泥浆，向管道外壁压入一定量的减阻泥浆，在管道外围形成一个泥浆套，减小管节外壁和土层间的摩阻力，从而减小顶进时的顶力。利用泥浆套的支承作用，减少粉质粘土坍塌，形成的地层流失，以控制地面沉降。对顶管机头尾端的压浆要紧随管道顶进同步压浆，在中继间和中部管节处须跟踪补浆，泥浆的实际用量要比理论用量4～5倍。
2.3.2顶进中须严格按设计线路顶进，可利用削土刀盘上可伸缩的超提刀，结合千斤顶编组进行纠偏。经常对顶进轴线进行测量，检查顶进轴线是否和设计轴线相吻合。在正常情况下，每顶进1节混凝土管节测量1次，在出洞、纠偏、到达终点前，适当增加测量次数。施工时还要经常对测量控制点进行复测，以保证测量的精度。
2.3.3洞口止水，顶管工程中，为使管子能顺利从工作井内出洞，一般采取工作井预留洞口比管节外径略大些（一般为100mm）的方式，顶进时此间隙需采取有效措施进行封闭，我们采用的洞口止水方法是在沉井制作时，预先在洞口预埋一个10mm厚钢法兰，在钢法兰上焊接螺栓，安装16mm厚橡胶法兰，用10mm厚钢压板压紧，在我们完成的顶管中，未发现地下水和泥砂流入工作井内，同时橡胶法兰和压板可以回收，效果很好。
2.3.4进出洞是顶管施工中的一道重要工序，穿墙时，首先要防止井外的泥水大量涌入井内，严防塌方和流沙，本工程管道位于粉质粘土层较松散，在水位下呈流塑状，则必须在管子顶进方向距离工作井边一定范围，对整个土体进行改良或加固，采用了井点降水措施，以提高这部分土体的强度，防止掘进机出洞时塌方。其次要保持使管道不偏离轴线，顶进方向要准确。
3.市政给排水顶管施工中应注意的问题
3.1将触变泥浆压入到管道外壁形成一个泥浆套，以此来减小管外壁和土层间相互作用的摩擦力。摩擦力减小的幅度与泥浆套环的形成好坏直接相关。泥浆套还具有支撑作用，可以通过减少粘土坍塌来控制地面沉降。一般顶管机头尾端的压浆工作需要与管道顶进工作同步并且及时跟踪补充中继间、中间管节处所需要的泥浆量。通过采用上述压浆的施工方法，可以达到预期的施工效果。
3.2进行顶进工作时，严格按照设计路线实施。超提刀和千斤顶的结合能进行纠偏的工作。为保证顶进轴线不偏离设计轴线，需要对顶进轴线进行相关的测量工作。每次顶进入节混凝土管时就需测量1次。为保证测量具有较高的精度，对测量控制点进行多次检测。以便及时控制相邻管间错口在15%的壁厚以内，竖向偏羞稳定在30～40mm以内。
3.3进出洞，顶进中遇障碍物后的处理以及风化或者是微风化地质的处理也是顶管工程中决定施工质量的关键工序。因此，在施工过程中既要提防泥沙的大量涌入和塌方以及管道顶进方向的准确性，又要根据现场实际情况给出解决障碍物的技术方法，还要钻研相关地质钻探资料，为处理中分化和微风化的地质提出合理的解决方法奠定基础。
结束语：总之，顶管技术是一项复杂但是具有深远应用价值的技术。由于其具有对环境污染小，交通影响小等优点而广泛的应用于市政给排水工程中。在市政给排水工程中的应用不仅含有高质量的技术支持，还具有很高的经济价值。顶管技术是未来城市基础设施建设的发展方向。因此了解顶管技术的基本特点以及施工过程中的要点，有效提高工程施工质量势在必行。
参考文献
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