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摘要：近年来，随着我国城镇化建设步伐的不断加快，城市基础设施得到了很大改善。给排水系统作为城市基础设施的重要组成部分，与人们的生产生活息息相关。由于给排水施工的复杂性和施工环境的多变性，使得给排水工程建设难度越来越大。随着科学技术的进步，许多新材料、新工艺和新技术逐渐应用于给排水施工过程中。例如顶管就是一项重要的给排水施工技术。在管道施工中，顶管技术不需要开挖道路，对施工区域周边环境造成的影响相对较小。
关键词：顶管施工；给排水施工；施工技术
1顶管施工技术的定义
1.1施工技术的特征
顶管施工技术也称为非开挖管道施工技术，是一种不开挖或者少开挖的管道埋设施工技术。顶管施工技术的动力来源主要是由工作井中的油缸提供的，并利用顶管机等辅助性设备来实现施工要求。在进行施工时，首先是顶管机借助于顶进设备产生的顶力，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体中。被切下来的土体会进入螺旋输送机和后方的土仓中，然后进行充分的挤压。通过螺旋输送机被传送出来，经过起重机械将土运输至地面集土坑内。在进行顶管施工之前，要对开挖面土质特点进行深入分析，同时要采用各种黏土材料不断改善施工的土壤环境。在施工的过程中，由于受到地下水的压力和开挖面的压力，因此对土质有了更高的要求。要想保证施工土体的稳定性，就要改善土壤性能，为施工提供稳定的环境。
1.2施工技术的优越性
顶管施工技术具有一定的优越性，例如工作面少，施工成本低，工作效率高，施工进度快等特点，因此在当前的市政工程中应用的比较多。其中主要的优势就是能够将施工面转化为施工点，可以使施工作业面积减小。顶管施工前需要对顶管作业设备进行调试和安装工作，不用开挖路面就可以做到，只需要一个工作井和接收井。在隧道的始端和终端开挖建造竖井，用作顶管设备的安装、调试及始发和接收、解体工作。顶管施工技术还能够将施工中所产生的噪音和振动问题降低。众所周知，市政工程施工通常会对人们的日常生活有着较大的影响。顶管施工技术可以在对城市管线和建筑物影响较小的状况下实现合理施工，能够在建筑物下方顺利穿越，这样就可以降低拆迁工作量，从而降低施工成本。
1.3顶管施工安全隐患处理
（1）顶进过程中发生土方坍塌的情况，对于一些土体基础差、土壤含水量大及容易塌方的区域，需要在管道前端加设管帽。在施工作业时，管帽首先顶入土层中，继而按照规范要求实施挖土作业。（2）井内积水，基础和导轨缺少相应的稳定性，工作井周围需要进行围堰的设置，避免雨水进入施工井中，在工作井当中还需要设置相应的排水设施，以此来确保井无积水现象。除此之外，还需要确保基础的稳定，对导轨的尺寸以及材质都需要做好相应的检查和验收，排水沟需要确保顺畅。（3）未按规定配戴安全“三宝”。施工作业人员需要佩戴相应的安全防护用品，工作井、接收井周边安装防护栏杆，工人下井时需要安装梯道。（4）作业过程中做好起重吊装工作。严格按照操作规程施工，预防起重伤害、高处坠落以及物体打击事故的发生，作业人员需要分工明确，遵守相应的规章制度及劳动纪律进行施工。
2影响顶管技术运用的要素
2.1顶力大小
顶管设备中的油缸、顶铁和油泵等在实际应用中顶力是不同的，往往会受到很多因素的影响。比如，施工环境以及工作井尺寸和管道直径等。在施工前，需要对管道受力情况进行重视，避免产生顶力太大的情况，从而对施工质量产生影响。
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2.2顶管材质
给排水管道施工通常使用的材质主要是塑料、钢筋混凝土和钢制管道三种，在进行给排水管道材质选择时，可以按照给排水管道材质的特征以及排水量进行思考。一般情况下，给排水管道会被埋在地下，使用周期也较长，所以最好选用更加稳定安全，而且耐腐性也比较好的管材材料。钢筋混凝土管道因其强度高，承受压力大在城市给排水管道的建设中可以优先考虑。
2.3工作井的形状、稳定程度
顶管施工主要就是在工作井内完成，因此在施工当中，由于每一个工作井大小尺寸等都不同，所以就需要按照工作井的特点选取科学合理的顶管方式。除此之外，工作井的稳定性对于顶管技术的应用有着很大的影响，在对工作井的选择中，需要对其排水以及土方作业方面进行思考。
3市政给排水工程中的顶管施工技术应用分析
3.1做好前期准备工作
对于顶管施工技术的应用，要做好前期准备工作，具体来说，从以下内容入手：（1）合理设置施工现场。为了确保顶管施工技术的正常应用，要注重施工现场的前期布置，合理确定控制室、拌浆系统、注浆系统、主顶油缸、顶铁、导轨的具体位置，划分管材、机械、膨润土的适宜堆放区域，并布设爬梯作为工作井出入通道。（2）采用高压旋喷桩施工技术，加固处理工作井后背土体及出入洞的土体，并安装止水装置以防止顶进过程中的浆液流失。（3）注重前期技术交底和安全管理。在市政给排水工程的顶管施工技术应用中，必须预先调整和检验作业相关机械设备，进行完整、清晰的技术交底和安全培训。
3.2选择适宜的顶管
要利用力学及其他相关学科的知识，注重选取顶管施工相适宜的管材，使之与施工实际情况相契合，并从顶管的直径、长度两个方面进行合理的选择，其中：（1）顶管直径。要充分考虑顶管选择的整体效果和经济实用性，合理确定顶管的直径，以顶管的材质、壁厚、外径、钢筋配置为依据，确保顶管直径能够较好地负载压力。通常来说，可以选择直径超过50cm的顶管进行施工。（2）顶管长度。顶管并非越长越好，尽管较长的顶管可以减少接管的次数，获得良好的作业效果，然而存在因顶管过长而导致顶管施工中出现偏差，不利于后期的顶管修复，同时也增大了工程造价成本。而如果顶管过短，则无法对顶管施工过程进行有效控制，极易出现顶进路线弯曲问题，使顶管嵌挤进入周边的土体。因而，要综合考虑顶管的长度，使之与顶管直径相匹配。
3.3设定工作井
为了保证顶进、排土等作业安全，可以根据实际施工要求，选取不同的工作井支护形式，如：钻孔灌注桩、钢板桩等。此外，根据不同的受力要求，工作井通常选择圆形，接收井通常选择矩形，共同布设于工作井内，增强工作井结构的支撑力度。
3.4把握施工作业关键点
要注重把握以下施工作业关键点，具体包括以下方面：（1）穿墙施工。预先制定全面合理的穿墙施工方案和应急措施，并对附近的土体进行注浆加固处理，提升土体强度，满足隔水挡土的要求。（2）顶管出洞。调整工具管，布设相应的支撑，预先设定初始角度防止顶管机械下沉，并校正主顶油缸，避免顶管倾斜。（3）注浆加固。通过触变泥浆的方式减少顶进作业的阻力，并在适宜部位进行补浆作业，使之与顶进作业同步进行，规避沉降现象。
4结语
随着社会的发展和时代的进步，居民生活水平不断提高，对城市的基础建设也有了更高的要求。其中，市政给排水工程就直接影响着人民群众的生活质量，是居民生活用水的主要来源。在现阶段的市政给排水施工中，应用较多的技术是顶管施工技术。该项技术的应用可以减少作业面积，从而减少对居民生活和路况的影响。要想发挥出顶管技术的优点，就要对现阶段的工程施工技术进行改进和完善，保证市政给排水施工项目顺利进行。
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[4]朱雪宁.试议顶管施工技术在市政给排水施工中的应用[J].居舍，2017（31）：51.
论文作者:杨海健
论文发表刊物:《防护工程》2019年12期
论文发表时间:2019/9/3
标签：顶管论文; 作业论文; 施工技术论文; 给排水论文; 工作论文; 管道论文; 市政论文; 《防护工程》2019年12期论文;