1、2023年9 月顶管工艺在市政给水管道施工中的运用技术分析黄伟强（厦门市政特水工程有限公司，福建厦门3 6 10 0 0）摘要：在市政工程施工中，要尽量做到低破坏、低干扰、低能源的目标，减少市政工程施工对居民正常生活与出行造成的影响。而在市政给水管道施工中，常规施工方式无法满足以上要求，对此，施工技术人员研发出了顶管施工技术。顶管施工也可称为管道非开挖铺设技术，这项技术具有经济性与环保性优势。在房屋建筑、水利工程、各类管道及设施交叉中能够以立体交叉替代平面交叉，减少给排水施工对附近居民正常生活与交通运输所造成的影响。此外，使用顶管施工技术能够有效地控制施工污染并提升工程效率，当前在市政工程的给
2、排水施工中已经得到了广泛应用。本文对顶管工艺在市政给水管道施工中的运用展开了探讨。关键词：顶管；市政工程；给水管道施工0引言在常规的市政给水管道施工中，往往需要封锁街道，阻断行人与车辆的通行，这对城市运行带来了一定的负面影响。为满足市政工程项目施工低破坏、低干扰、低能源的原则，就要对给水管道施工技术进行优化与改进，顶管施工技术就此产生。顶管工艺是一种新型的管道施工技术，其主要优势在于无需进行土方开挖即可完成管道铺设。此外，顶管施工具有良好的适应性与协调性，可与其他项目同步进行，并能有效地降低土方开发施工中造成的环境污染等问题。在市政工程给水管道施工中，运用顶管施工技术，有助于推动市政工程施工技
3、术的绿色发展，同时能够保障城市给水管道的安全与稳定，减少后期维护中的成本投人。1项目介绍本文以翔安区美上路（内按大道一民安大道）给水管道工程例展开分析，工程起点为横一路，终点内按大道，全长约1.4 5 km。本次给水管道工程涉及主干管DN1400/DN800，开挖管道材料为球墨铸铁管，其中横穿G324国道，材料采用钢管；本次顶管施工涉及长度约2 0 0 m。2工程重点、难点分析采用顶管法施工时，需考虑可能存在局部填石或地下管线等障碍物对顶管施工的影响，并采取相应的处理措施，以利于施工顺利，必要时可考虑变更施工工艺。采用顶管法施工，应采取措施防止地面隆起对现状道路和地下管道或管线的影响。顶管施工
4、时应采取相应防治措施，并加强对现状164工程管理文章编号：2 0 9 5-4 0 8 5(2 0 2 3)0 9-0 16 4-0 3道路和地下管道或管线的监测，以保证道路正常运营和地下管道或管线的安全。沉井后应进行地质验槽工作，对基底岩性和状态进行鉴定，确保将管道设置于稳定持力层之上，或视基底岩性差异采取相应的地基处理措施。在沉井后应及时封底处理或进行基础施工，以防降水流人、地下水上升渗出或人为扰动而降低其强度 。沉井下沉时应考虑井壁外侧土体可能产生附加地面沉降、塌陷、开裂对邻近道路和地下管线的影响，并采取相应的防治措施。沉井下沉过程应加强观测，如发现偏斜及位移时应及时纠正，初沉和终沉或发生
5、和处理事故时要增加观测次数。3施工流程本工程施工流程如下：整平场地、测量放线、护臂井施工、顶管施工、检查验收。井室施工工艺流程如下：开挖井里土体，分层挖深为0.8 1m，对外壁土模进行修整；在井的四周绑扎钢筋，立模板，浇筑混凝土，待砼强度达到7 0%，继续挖土、绑扎钢筋、立模板、浇筑混凝土制作第二节沉井，按照上述工艺完成第三、四节沉井施工，直到设计井底。顶管施工工艺流程如下：测量放样、管节制备、后座墙设置、地面辅助设施安装、主顶系统安装、顶管机头及管节吊装、动力设置、调试、顶进、压浆与补浆、顶进接收坑、泥浆置换、撤出设备。4顶管施工技术概述在非开挖施工工艺中，顶管施工是一项代表性技术，顶管施工
6、可有效减少或避免破坏城市建筑物和公共设施，并且能够在最大限度上减少对地面交通的影响，在保护城市土层和维护市容等方面有着巨大工程管理的价值。在顶管施工中，要借助主顶油缸、中继间和管道间的推力，推动工具管穿过工作坑内的土层，进人接受坑内完成起吊，并在两个坑之间埋设管道。这种施工工艺类似于盾构法在地铁施工中的应用，但这项工艺无需进行土层开挖即可将管道穿过土层，从而完成管道铺设，目前在公路、铁路、河流和建筑物的地下给水管道施工中被广泛采纳。随着我国建筑行业的蓬勃发展，顶管施工技术的应用也愈发成熟，未来发展前景广阔。然而，受各地经济状况的差异，设备老旧、专业技术人员短缺等问题仍然存在，这些问题对顶管工艺
7、在实际施工中的应用造成了一定的制约。5J顶管工艺在市政给水管道施工中的应用5.1准备工作在开展市政给水管道施工前，必须进行基础勘测工作，全面掌握施工区域的地形、地质、土壤环境和地下水状况，以确保后续施工的顺利进行，避免在给水工程施工期间发生凹陷、塌等严重事故。施工单位要结合施工图纸中的内容，明确相关结构和预埋件的状态，并使用经纬仪进行测绘获取两条垂直贯通的线条，使用红色油漆进行标识。对管线铺设前的测量数据和高程值进行整理，确保其精度能够满足设计要求 2 。在放线作业中，需要对定位间隔进行严格控制，将其保持在约10 m左右范围内。管道与土体之间要保持一定的间距，避免由于管线倾斜造成沉降或隆起现象
8、，影响整个工程施工质量。施工单位要立足于施工现场的实际情况，对不同顶管层进行水平标高线测定，以此为依据计算尺寸。为确保测量精度，可使用水准仪对墙体和柱子的标高线进行测量，最终确定顶管的尺寸。5.2管线与设备选择在进行非开挖顶管施工之前，必须根据工程具体情况选择最合适的设备，以确保顶管工艺的先进性。在非开挖的顶管施工中，顶进管发挥着关键作用。顶进管有多种类型，包括但不限于钢管、钢筋混凝土管以及球墨铸铁管。在选择顶进管类型时，必须全面考虑市政给水管道工程的各项要求，并对不同顶进管的品质进行深入分析，选择最合适的管材。一般而言，在市政给排水工程施工中顶进管常常选用钢筋混凝土管，对管材的供应商必须进行
9、严格的资质审核，确保其资质与产品质量符合国家与行业标准。此外要注意控制管材的内径，一般需要达到8 0 0 mm及以上的标CREATELIVING准。在非开挖顶管施工技术中，顶管机是关键设备之一，针对地下水位以上的工程，一般使用挤压式、机械式顶管机；地下水位以下的工程，使用土压平衡式、气压平衡式顶管机，不同类型的顶管机都会对施工效率和质量产生显著的影响。考虑到该市政给水管道工程的土层特性和施工要求，可使用多刀盘土压平衡式顶管机。这种类型的顶管机具备成本低廉、操作简便、开挖平稳等优点，可有效提升施工品质。在选择顶管机的类型后，需要结合顶进管的允许顶力来选择主顶油缸，借助计算机计算管道表面的摩擦阻力
10、和迎面阻力等关键参数。5.3顶管现场平面布置在顶管现场的平面布置中，需要考虑两方面内容，一是现场的布置，二是工作井内的布置。在现场布置中，为满足施工需求，需配置履带式吊车，完成钢管和顶铁的吊装作业；为了满足管材、半成品以及相关材料的堆放要求，可在现场搭建临时的材料堆放场地；为了提高施工效率，可在施工现场的一侧搭建临时板房，包括工具间、泥浆房和空压机房等。在工作井内布置中，需要沿顶管轴线的方向设置刚性后座以及各种顶进设备；为确保机械设备的正常运行，必须在工作井内安装电力配电箱，提供必要的电力支持；在井内两侧的工作平台上，要配置电焊机和泥水旁通设备，以提高作业效率和质量；为提高后续施工的可靠性，要
11、在工作井内安装机头、千斤顶、排水设备以及控制系统，并对设备进行精细调试。5.4工作井和接收井施工为确保后续施工的顺利进行，需要在每一段顶管的两端各设置一个工作井和一个接收井，在市政给水管道工程中，工作井和接收井由淤泥质粉质粘土构成，其力学性质相对较差，因此在工作井和接收井的施工中，需要先使用钢板桩进行支护处理，然后再进行开挖，在完成井浇筑作业后立即开展井周土方填筑作业，如表1。表1顶管井统计表名称形状工作井矩形接收井圆形5.5顶管穿墙在顶管施工中，将穿墙闷板与相应工具管顶到井外，并安装穿墙止水设备，这一步骤被称为顶管穿墙，这是顶管工艺中不可或缺的关键步骤。在进行顶.165界面尺寸长宽（m）9.
12、67.48.57.9侧壁地层砂质粘土砂质粘土工程管理管穿墙作业时，需要事先夯实黄黏土，接着将黄黏土地面沉降等问题的发生率。使用注浆减阻技术还可减以及低强度水泥粘土填充进穿墙管中，用于封堵工具少顶管作业所需消耗的电能，从而达到节能减排的目管与穿墙管之间的缝隙，减少工作坑内涌人大量地下的。在注浆减阻技术的应用前，必须考虑到不同土层水或泥土等问题的风险。在顶管穿墙施工中，必须确的特性，采用合适的原材料来制备黏稠度适宜的泥保土体的强度和稳定性均符合施工标准，避免穿墙孔浆，合理布置注浆孔并调整压力。例如，混凝土管接外侧距离超出规定限制，穿墙口位置需要位于安全区头侧可设三个注浆孔，泵直接出口压力可控制在（
13、1域，防止发生塌事故。在穿墙作业之前，必须对穿1.25)10Pa。对压浆情况进行实时监测，及时补浆，墙管的外侧采取注浆固结处理，并对可能出现的问题避免顶进过程中泥浆流失所产生的影响。进行全面分析。启动闷板并迅速推进工具管，同时安5.8顶管测量与偏差校正装有效的止水装置。可将厚度在2 cm左右、耐磨性好为了提高非开挖顶管工艺的施工精度，必须严格的优质橡胶止水板环填充进止水法兰加压板内，在管遵守相关规定，做好顶管测量与校正，以确保测量和道顶中进时逆向止水装置。偏差校正结果的准确性。5.6顶管出洞首先，在顶管测量中，必须确保顶管中线测设、在顶管机机头与顶管管道出洞口的期间，由于受工作坑高程控制、导轨
14、安装测量等工作妥善完成，认黏土密度等多种因素的影响，极易发生管线偏离预设真执行顶进中管道中线测量与高程测量任务。为了保方向、管道变形等情况，因此需要对其进行有效的施证工程顺利进行，还应该对管土压力和地表沉降量进工控制，严格执行出洞控制措施。为了确保顶管机机行监测。可适当提高顶进中管道中线测量和高程测量头与管道能够正常出洞，可在砌砖式封门前设置一排的频率，例如，在首节顶进中，可每隔2 0 0 3 0 0 mm坚固的钢板桩，提高出洞的平稳性，防止土壤渗人等测量一次；在正常顶进期间，每隔0.5 1.0 m测量一问题的发生。实时监测管道推进情况，一旦发现管道次，以便及时发现顶进中存在的隐患。发生位移，
15、应立即进行原因分析并评估管道位移量，其次，考虑到土层性质、管道连接方式等诸多因判断是否处于合理范围内。若管道位移量超出施工范素的影响，顶管中线可能出现偏差超过2 0 mm的情围，则需对顶推压力进行调整，并采取有效的校正措况，若不采取有效的校正处理，将会引发严重的风险施。对于不同规格大小的管道，可以根据实际需求安与隐患，因此在测量过程中必须认真进行偏差校正，装适当数量的钢板桩以保证其安全性和稳定性。顶管减少施工误差的发生。在进行偏差校正时，有多种方机出洞后应立即将封门卸下，推离密封门5 0 10 0 mm法可供选择，包括但不限于主压千斤顶校正法、强制处后将钢板桩卸下。拆除钢板桩后，要立刻顶进，不
16、校正法等，在具体施工中可结合情况选择最佳的校正要间隔过长时间。基于顶管机正面主动土压力过大等方式。在获取第一节的长度、管材质量以及顶进精度因素的影响，有可能会发生管节后退现象，对此可将等参数后，就要持续进行测量和校准，纠正误差，以手拉葫芦安装在洞口的两侧，在主顶油缸回缩前先拉提升顶管施工品质。住最后一个管节，以避免其向后移动。6 结 语5.7注浆减阻顶管施工技术具有良好的适应性，能够在最大限对于位于市中心的市政给水管道工程，其地下管度上减少对地面交通的影响，在保护城市土层和维护线分布错综复杂，加之城区面积大，管道铺设的难度市容等方面有着巨大的价值。在市政工程给水管道也会相应增加。随着顶管机的持
17、续深入，给水管的表中，要充分利用这项施工工艺，提高给水管道施工质面张力逐渐升高，从而导致顶管机所承受的阻力不断量，并推进市政工程施工技术的发展。增大。如果不采用有效的措施对其进行处理，将会使顶管机过多地消耗能量，甚至还会导致设备损坏。对此可运用注浆减阻技术，通过注入触变泥浆填充管道周围的空隙，形成一道泥浆保护层用于支撑地层，减少给水管道外侧与土层之间的摩擦力，降低顶管机的表面张力，保障顶管机能够正常运行，同时能够减少166参考文献：1】林朝青市政给水管道工程施工技术及应用分析J住宅产业，2 0 2 1（12)：6 4-6 6，112.2张培珠顶管施工技术在城市给水管道施工中应用J建材与装饰，2 0 2 0（18)：3 7-3 8.
