顶管技术在市政给排水工程施工中的运用探讨

2023-09-07尹志远济南能源工程集团有限公司山东济南250000

中国房地产业 2023年26期

文／尹志远济南能源工程集团有限公司山东济南 250000

王健章丘市市政公用工程安装有限公司山东济南 250200

引言：

现阶段，伴随着城市化进程的加快以及城市更新发展，市政给排水工程施工面临的环境越来越复杂，施工难度同样也正在不断提升，对于施工技术手段的选用提出了较高要求。为了促使市政给排水工程项目得以优化施工处理，技术人员应该基于不同施工需求，选择适宜合理的施工技术手段，尤其是在对于一些难以进行地面沟槽开挖的管道布设区域，技术人员更是需要探讨先进技术的恰当运用。顶管技术在市政给排水工程中表现出了明显的应用优势，其适用性较为理想，技术人员应该予以规范运用，由此顺利完成管道铺设任务。

1.顶管技术概述

顶管技术是现阶段我国市政给排水工程中比较常用的一类技术手段，其主要是在不开挖或者是少开挖的背景下，顺利完成管道铺设任务，由此减少管道铺设中对于地面的破坏。在顶管施工技术应用于市政给排水工程时，技术人员应该借助于顶进设备进行管道的有序顶进，实现管道和周围土体摩擦力的克服，同时将管道顶进区域的土方运走，以此促使管道可以形成良好的运行条件。对于一些距离相对较长的市政给排水工程管道铺设项目，技术人员可以将多个给排水管道逐一进行铺设，在确保第一节管道有效顶入后，再进行其它管道的顶进，同时控制好管道之间的连接效果。为了更加便于顶管技术的运用，技术人员还应该着重考虑到工作井以及接收井的合理布置，根据相关管道布置长度，在恰当位置设置工作井和接收井，由此促使两井之间的管道可以得到有效顶进铺设处理[1]。

相对于传统沟槽开挖管道铺设方式，顶管施工技术的应用优势较为明显，成为现阶段市政给排水工程中颇受重视的一类处理手段。顶管技术的应用首先表现出了较强的适用性，几乎可以在所有区域完成给排水管道的铺设任务。比如针对原有沟槽开挖方式难以成行的，需要穿越桥梁、河流、公路或者是既有构筑物的区域，技术人员就可以借助于顶管施工技术，在穿越目标物的两端进行工作井和接收井的布置，进而促使管道顶进布置有序进行，以此形成了良好的市政给排水管道安装处理条件。其次，顶管施工技术在市政给排水工程中的应用还可以形成较高的施工效率，促使市政给排水管道施工任务在短期内完成，进而更好满足现阶段市政给排水工程项目面临的较紧工期要求。因为顶管施工技术的应用不需要或者是极少进行地面沟槽开挖，进而也就可以明显降低施工工作量，整个操作过程中的机械化水平相对也比较高，如此也就可以更好提升施工效率。另外，在市政给排水工程中应用顶管施工技术时，往往还可以体现出较强的环保效益，符合当前市政给排水工程在该方面面临的更高要求。因为顶管施工技术的应用主要是在地下空间进行，不涉及到较多地面的破坏和影响，如此也就可以有效形成良好的地面环境保护效益。与此同时，顶管施工技术在应用中同样也不会形成较多的粉尘，由此同样也可以表现出较为理想的大气环境保护效果，值得推广运用。

2.顶管技术在市政给排水工程中的运用要点

2.1 现场布置

在市政给排水工程中运用顶管施工技术时，前期现场布置工作至关重要，技术人员应该密切结合顶管施工技术的后续应用要求，合理布置现场平面环境，以求营造出较为理想的顶管施工条件。一般而言，市政给排水工程现场平面布置应该充分考虑到各方面施工要求以及应用资源，比如起重设备运行空间、拌浆区域、料具间、材料堆放区域、弃土坑以及自动控制室等，均需要予以优化布置，以便较好营造出理想施工空间条件。为了较好实现对于现场布置方案的优化，技术人员往往还需要着重做好现场勘察工作，以便全面了解现场中存在的所有干扰因素，同时明确施工作业目标，由此分析评估施工方案是否可以形成较为理想的应用条件，对于不匹配的因素予以及时调整，由此更好优化施工条件，尽量避免后续出现工程变更的风险。针对现场布置中发现的一些可能影响施工作业效果的因素，技术人员也需要及时进行调整处理[2]。

市政给排水工程中顶管施工技术应用前，现场布置工作的开展还应该着重考虑到测量放线工作的落实，以便由此更好指导后续顶管施工技术运用。比如顶管井施工作业相关测量放线工作就需要引起重视，技术人员应该着重考虑到工作井以及接收井的布置要求，促使其符合顶管施工技术应用要求，可以形成良好的作业条件。这也就需要测量放线技术人员能够准确解读施工图纸，对于施工图纸中的具体标注予以明确，尤其是对于高程相关信息，更是需要进行精细化控制，由此准确指导后续施工作业任务。对于工作井以及接收井的具体位置，技术人员也应该予以准确测量控制，以此指导后续工作井以及接收井的准确施工，避免在位置上出现作业限制问题。

2.2 顶管井施工

市政给排水工程中运用顶管施工技术时，技术人员还应该着重考虑到顶管井的优化布置，以便形成较为理想的管道顶进作业条件。在顶管井施工处理中，技术人员应该着重考虑到工作井和接收井的适应性布置，避免该方面问题，制约后续管道顶进施工效果。现阶段市政给排水工程顶管施工技术应用中，顶管井主要借助于钢筋混凝土结构进行布置，结合不同施工作业需求，可以布置为单孔井或者单排孔井，同时合理选择恰当顶管井平面形状，促使其可以形成较为理想的作业条件。比如根据顶管井的结构受力性能状况，技术人员可以灵活选择圆形、正方形、矩形等进行布置。为了促使顶管井可以具备较为理想的应用条件，技术人员还应该对其进行必要支撑处理，借助于恰当的内支撑，促使相应结构受力效果可以得到有效改善，营造出较为理想的稳定作业条件[3]。

在顶管井施工处理中，技术人员应该着重考虑到后续管道顶进要求，尤其是对于工作井的布置，更是需要从施工实际需求入手分析，避免可能由此带来的限制因素。比如技术人员在确保工作井具备理想稳定性以及作业空间大小后，往往还需要着重考虑到井内布置状况，对于后续顶管施工技术应用所需要的发射架、顶管机、前顶铁、千斤顶以及反力架等设施，应该根据其后续运用要求予以合理布设，促使其可以形成合理管道顶进作业条件。对于工作井应用过程中供施工人员上下的扶梯，也应该在边侧进行合理布置，且确保其具备理想稳定性。当然，在顶管井施工处理中，技术人员不仅仅需要考虑到顶管施工技术的应用要求，还应该关注未来顶管井用于检查井制作的要求，避免该方面形成较为明显的限制问题。

2.3 管道顶进

在市政给排水工程中运用顶管施工技术时，管道的顶进处理是关键环节，也是相对较为复杂的施工环节，技术人员应该着眼于各个关键要点予以精细化把关，由此营造出较为理想的管道顶进处理条件。为了促使管道可以具备理想的顶进准确度，技术人员首先应该做好管道就位控制，结合施工图纸的具体要求，促使管道可以处于最为准确的位置，对其进行精细化调整，严禁在管道布置中出现较为严重的偏差问题。当然，对于管道的方向以及倾斜角度等，技术人员也应该进行准确调控，结合工作井中发射架以及顶管机等相关设施，促使管道可以具备较为理想的顶进条件，规避源头方面存在的制约问题。

为了促使管道可以形成较为高效有序的顶进速度，技术人员应该注重合理运用减阻泥浆，由此实现管道和周围土体摩擦力的有效克服，同时还可以形成较为理想的管道保护条件。技术人员应该密切结合管道顶进要求，合理运用触变泥浆进行挤入，以便促使泥浆可以始终处于管道和周围土层之间，确保管道可以更为省力顶入。在减阻泥浆处理中，技术人员还应该着重考虑到泥浆套的合理构建，促使其可以对常见的土层坍塌问题形成良好的防控效果，抑制地面可能出现的沉降风险，更好保障顶管施工技术的优化运用。减阻泥浆应用中，为了更好优化处理效果，技术人员还应该注重在顶管机头尾端、中继线以及中部管节区域进行补浆处理，避免因为浆液量应用不足出现明显隐患。

管道进出洞作业同样也应该在管道顶进处理过程中予以严格把关，以便促使管道可以形成较为理想的布置条件。伴随着管道顶进施工，技术人员应该积极关注管道进出洞要点，进而有针对性地予以准备，促使管道可以形成较为理想的顶进处理条件。管道进洞处理时，技术人员应该注重确保洞口略大于管道外径，由此促使管道可以形成良好的进洞条件，同时也可以为减阻泥浆的应用提供理想条件。在管道进出洞处理中，技术人员应该积极关注洞口土体的基本状况，尤其是对于粉质粘土层或者是其它软体地基分布的区域，更是需要着重予以必要防护，避免这些土体方面的问题，影响到管道进出洞效果。

在管道顶进处理过程中，技术人员还应该切实做好洞口止水工作，以便规避该方面带来的不利影响和危害。具体到洞口止水处理工作开展中，技术人员主要应该关注沉井制作环节，通过合理预埋钢法兰，促使洞口可以形成较为理想的止水条件。为了促使钢法兰可以在洞口得到稳定可靠运用，技术人员除了要严格控制其厚度，保障其达到10mm 以上，往往还需要合理运用螺栓进行焊接处理。在此基础上，技术人员还可以借助于更厚的橡胶法兰以及钢压板进行压紧处理，以此体现出更为理想的洞口止水效果。如果在管道顶进处理中，工作井中没有出现涌水问题，则可以对于相关设施进行逐步撤离。

在管道顶进过程中，技术人员应该注重进行实时动态跟踪控制，促使管道可以被准确协调顶进处理。如果在管道顶进时遇到了障碍物，难以维持匀速有序顶进效果，技术人员则需要对其进行针对性处理，结合实际状况寻求最佳解决方案。比如在顶管施工技术应用中，如果遇到了老河道或者是地下埋木等障碍物，技术人员就需要针对相应问题进行及时解决处理，避免随意加大顶进作用力，给相应障碍物带来不利影响，同时还可能导致管道出现受损或者是方向偏斜问题。

具体到整个管道顶进过程中，为了确保管道布置后形成良好的准确度，技术人员应该着重考虑到管道纠偏处理，以此针对管道进行实时调控，避免最终出现管道偏差问题。基于此，技术人员需要伴随着管道顶进过程予以动态监测，及时了解管道顶进效果，对于管道轴线方面出现的偏差问题，应该及时予以针对性修复处理。比如在管道顶进处理过程中，受到管道自身重力影响，容易出现管道向下倾斜问题，尤其是在出洞时，更是可能出现严重下沉现象，这也就需要技术人员进行实时动态纠偏处理。技术人员根据自身发现的管道顶进方向偏差问题，应该及时利用千斤顶进行调整，根据其偏差方向，在管道顶进端上下左右各布置一台千斤顶，进而也就可以针对性予以顶进调整，促使管道可以始终形成较为理想的稳定顶进状态。基于该方面工作的处理，技术人员应该注重合理运用一些先进辅助工具，尤其是红外自动偏差检测技术，更是可以在施工过程中发挥积极作用，技术人员应该予以灵活运用[4]。

2.4 闭水试验

市政给排水工程中运用顶管施工技术时，技术人员还应该着重考虑到闭水试验环节，以便针对整个市政给排水管道布设效果进行准确评估，对于施工中存在的问题予以及时处理，由此形成良好的市政给排水系统运行条件。在顶管施工技术应用中，因为其表现出了较为明显的隐蔽性特点，施工难度相对比较大，任何一点细微偏差问题，都可能给市政给排水管道带来不利影响，容易出现渗漏病害。因此，在市政给排水管道顶进完成后，技术人员应该依托闭水试验进行检测分析，避免遗留渗漏隐患。在闭水试验应用中，为了确保其形成良好质量把关效果，技术人员应该注重依托顶管井之间管道的详细检测分析，由此逐段确保市政给排水工程具备理想施工质量[5]。在闭水试验应用中，技术人员需要严格控制好试验流程，在确保给排水管道内部压力达到要求后，持续观察是否出现压力下降问题，同时针对可能出现的渗漏点予以明确，由此形成良好的修复处理效果，避免任何隐患遗留。

3.市政给排水工程中顶管技术运用注意事项

3.1 注重顶进管选择

在市政给排水工程中运用顶管技术时，为了促使其可以顺利完成管道布设任务，从顶进管的选择入手极为必要，技术人员应该避免因为管道选择不当，影响到后续施工效果。结合市政给排水工程施工要求，技术人员应该首先控制好顶进管的直径以及长度等基本参数，确保其可以在后续实际应用中，可以发挥出理想的运用价值。一般而言，市政给排水工程中顶进管道的直径均在800mm 以上。管道长度则应该密切结合顶管施工技术的应用需求进行合理设置，尽量避免可能由此出现的偏差问题。比如在长直管道布设中，技术人员就可以适当增加管道长度，但是同时还需要考虑到过长管道在顶进中可能出现的纠偏难度过大问题，由此合理确定较为适宜的管道长度。在此基础上，技术人员还需要严格控制好管道的性质，确保其不仅仅能够满足后续市政给排水系统长期运行要求，还应该考虑到顶管施工技术应用要求，以此规避施工作业中可能出现的偏差问题[6]。比如在混凝土管道选用时，技术人员就需要着眼于顶管施工技术应用中会形成的顶进作用力，合理设定配筋以及壁厚，由此保障管道可以在后续作业中具备理想的稳定性，避免因为技术操作出现管道受损问题。

3.2 注重设备运用

市政给排水工程中运用顶管技术时，技术人员还应该着重考虑到所有设备的灵活选用，以便由此形成较为理想的管道顶进处理效果。比如对于顶管施工技术应用中，工作井中需要布置的各类顶进设备，技术人员就需要注重予以严格把关审查，促使相应顶进设备的运用适宜合理，可以顺利完成管道顶进任务。当然，对于所有顶进设备的运用还需要综合考虑到施工中的精确度控制，尤其是对于直接关系到管道定位以及顶进过程控制的设施，更是需要予以着重控制，以此形成较为理想的管道顶进处理条件。在此基础上，技术人员还需要切实围绕着当前顶管施工技术应用中，机械设备方面的制约问题进行探索分析，力求形成良好的创新优化，积极引入运用先进技术和工具，以此更好确保顶管施工技术应用效果，切实规避设备工具方面的限制。

3.3 注重全过程实时调控

在市政给排水工程中运用顶管施工技术时，技术人员还需要基于全过程进行实时动态把关，避免在任何环节出现失控风险，以此更好优化顶管施工技术应用效果。比如在前期现场勘察环节，技术人员就需要着重分析可能存在的各类现场干扰因素，同时分析评估是否适合运用顶管施工技术，对于各个制约问题予以解决，由此创设出理想的顶管施工条件。在此基础上，技术人员还需要着重考虑到整个施工过程的实时动态调控，积极关注施工现场中管道的顶进状态，对于出现的任何异常问题予以优化处理，由此更好确保最终施工效果[7]。