市政给排水工程中长距离顶管施工技术分析

摘要：为了减轻给排水管网建设过程中对沿线重要设施的影响，保证工程项目的顺利实施，采用中、长距离顶管施工技术是非常重要的。在长距离顶管工程中，必须严格遵守土压力平衡和灌浆减阻的控制原理，保证施工的安全性和可控性；施工准备，设备安装，掘进机进洞，管线顶进，注浆，掘进机出洞，保证施工质量。通过对现场施工质量的检测，证明该施工技术能够有效地防止管线与轴线之间的高度偏差，保证施工质量，确保给排水管网压力稳定，减轻地面环境的污染，实现预期工程目的。

关键词：市政给排水工程；长距离顶管；施工技术

引言

在开展市政给排水管网长距离顶管施工时，施工建设质量、技术应用效益会受到材料、设备、工艺、环境等诸多因素影响。对此，在长距离顶管施工的前期准备环节中，应切实做好工程需求顶力计算，并将此作为选择顶管设备的重要依据。同时，还需要做好基础性的环境分析与施工管理，围绕顶管工作井构建、顶管设备就位、给排水管道安装、顶进施工等环节做到全程化、精细化把控，既要保证顶管作业始终处在匀速、稳定、规范的状态当中，也要尽量降低土层环境与工程活动之间的相互影响，并做好施工结束后的质量验收工作。只有这样，才能最大化发挥长距离顶管施工的优势，为给排水管网工程的建设提供助力。

1.市政给排水工程长距离顶管施工原理

长距离顶管施工是一种先进的地下管道铺设技术，其通过特制的机械设备顶管机来实现管道的无开挖铺设。该技术的核心在于利用顶管机的强大推进力和精准的导向系统将管道段安全、准确地从一个地点推送到另一个地点，从而完成管道的敷设工作。顶管机在工作中不仅负责推进管道，还负责切割和移除管道前进路径上的土壤，在此过程中，顶管机前端的切削头会不断旋转，将土壤切割、破碎，并通过输送系统将其转移出施工区域。在长距离顶管施工中，顶管机的控制系统扮演着至关重要的角色，这一系统通常包括高精度的导航和定位技术，如激光导航或GPS导航，以确保管道能够按照预定的路径准确无误地推进。通过这种精密的导航技术，顶管机可以实时监测和调整其推进方向和角度，确保管道在复杂的地下环境中正确铺设。

2.长距离顶管施工技术应用要点

2.1.设备选择

在选择顶管设备时，先考察施工现场周边地区环境，既要满足施工技术规范要求，也要考虑施工设备工作时是否对周围环境产生影响。同时，根据施工范围地下管线分布情况、地址等因素正确选择顶管设备，以免不良地质条件给施工带来不利影响。此外，顶管机、门式起重装置、中继站油缸、注浆泵、轨道电瓶车、泥浆泵等设备之间应具备良好匹配度，相互配合，满足地下管网长距离顶管施工需要。

2.2.设备安装

顶管工作井施工结束后，按照长距离顶管施工要求对施工设备进行安装。导轨材料为钢材，根据安装技术规范，合理安排钢轨布置部位，安装后观察钢轨是否平行，并对其顺直度进行全面检查，同时，计算合格后钢轨纵坡度，提高管道坡度布置设计的合理性。在后续施工过程中，根据施工实际需要，及时校正钢制导轨位置，避免导轨所处位置发生较大偏移而影响施工顺利进行，提高顶管施工总体质量。随后，安装千斤顶，将其固定在支架上，保持与管道中心垂线的对称性，确保千斤顶间形成正确合力。为确保千斤顶工作效率，应为其配置型号适宜的油泵、备用泵等设备，以保证连续施工作业。

2.3.穿墙顶进

机头穿墙施工时，为防止土体在外界环境中暴露时间过久，应保证机头匀速且持续穿墙，在穿墙作业前将一定量混凝土注入土体内部，确保结构稳定。在穿墙过程中，如果力度过大，会发生土体渗漏问题，导致机头穿墙总体效果受到影响，因此，应合理控制穿墙力度。一旦闷板墙体开启，则应及时止水，从而提高机头穿墙质量。在顶进过程中，为避免给周围土体带来较大扰动，一般采用手掘式顶进施工技术，但要注意对地下水位加以调整，确保与底部保持在＞0.5m以上距离。将地下水位调整到合适位置后，及时进行防水处理，避免积水直接进入顶管内部。当顶端施工设备接触到土层后，应进行分层开挖，开挖顺序由上至下，做好观察和记录，高度达到35～50cm时停止挖掘。根据先挖后顶原则进行顶进施工，根据土层情况，部分土层可超挖，但不包括给排水管道下方区域，并且应对超挖量进行严格控制，通常在10～15mm左右。

2.4.管线纠偏

因地下管网给排水管线施工中易发生严重位移情况，导致管道固定位置与实际所处位置发生偏差，应做好管线纠偏施工，确保管道施工质量。在实际施工时，施工人员要记录管线偏差情况，一旦发现严重偏差（＞10mm），应及时进行纠偏。但是，切记不能一次性大量纠偏，而是采取缓慢适度调节，逐步将管道调整到指定部位，避免力度过大而影响管道下端及周围土体而损坏管道。为提高管道移位监测和线形纠偏效果，建议采用监控测量系统，实时监测顶进线形状况，并根据监测结果形成相应顶进曲线，如发生偏角过大，及时调整顶进速率，如无法纠正，则适当增加千斤顶顶进推力，使顶进方向偏差得到有效纠正。

2.5.注浆减摩施工

注浆减摩环节虽不复杂，但是，误操作可能对总体施工质量产生较大影响。长距离顶管注浆施工主要利用抽吸力和内筒的压力使锚固材料穿透穿凿孔，充填到两个孔加压，在负压下形成锚固。首先，检查孔内混凝土干燥度，是否有裂缝，并清理表面污垢和杂质。锚固安装前应将孔做好清洁处理，孔槽内不能出现任何杂物，可采用高压水清洗，提高锚固性能和质量。长距离顶管锚固应多次加压，利用内筒产生压力，保证有足够压力穿透管壁，形成锚固，保证锚固材料的穿透性和均匀性。在此基础上，拉索负荷主要受锚固材料保护封层、密封材料的影响，综合考虑工作负荷，拉索负荷要满足设计要求。

3.市政给排水工程长距离顶管施工技术优化

3.1.实时监控与调整

施工过程中的技术优化是确保长距离顶管施工成功的关键。在顶管施工中，通过实时监控系统来收集和分析数据，对于调整施工策略、确保施工质量和效率具有重要意义。使用高级的传感器和监控设备可以实时追踪顶管机的位置、姿态和切削状态，以及周围土层的情况。通过这些数据，施工团队可以快速响应，如调整顶管机的速度、更换切削头或调整推进方向，以适应不断变化的地下条件。同时，定期维护和及时进行故障排除对于保持顶管机的稳定运行至关重要，能有效避免因设备问题导致的工程延期。实时监控系统在顶管施工过程中的应用，不仅提高了施工的精度和安全性，还显著增强了施工过程的可控性和灵活性。例如，通过监控数据，施工团队能够实时了解顶管机械在地下的具体位置和运行状况，包括推进速度、旋转角度和切削压力等关键参数。这些信息对于及时发现和解决可能出现的问题至关重要。

3.2.质量控制与环境恢复

施工完成后的质量控制和环境恢复是长距离顶管施工技术优化的重要组成部分。一是顶管施工后，对新铺设的管道进行全面检查，包括进行压力测试和泄漏测试，以确保其密封性和耐用性。同时使用管道检测机器人进行内部视频检查，及时发现并修复管道内部的缺陷。二是对施工区域的恢复工作，包括清理场地、修复受影响的道路和景观，并对周边重要设施进行监测，确保施工过程对环境造成不利影响。通过采取措施，提升整个项目的质量，保障社会和环境可持续发展。

4.结束语

综上所述，通过对顶管施工技术进行深入研究，不仅提升了施工效率和安全性，保障了施工安全，同时为城市交通繁忙区域开展给排水管网改造提供新的施工思路，为解决我国复杂的地下管网敷设难题提供一条有效途径。在今后的研究中，随着科技的进步与革新，长距离顶管将会成为市政给排水工程建设的一个重要组成部分，为建设更加高效、可持续的城市给水排水体系奠定基础。

参考文献

[1]吴文贵.市政给排水工程中的长距离顶管施工技术分析[J].住宅与房地产,2021,(34):200-201.

[2]赵明.关于市政给排水工程中的长距离顶管施工技术的应用分析[J].居业,2021,(02):111-112.

[3]李青.市政给排水工程中长距离顶管施工技术措施的应用研究[J].大众标准化,2019,(18):60-61.