摘要：城市化进程的不断加快，要求城市规划与建设的水平不断提高，其中市政给水管道对于城市规划与建设水平发挥至关重要的作用，所以如何进一步提高给水管道施工技术水平已经成为集中关注的问题。本文以市政给水管道施工为研究视角，从顶管工艺的基本特点出发，探讨顶管工艺在市政给水管道施工中的实践应用，期待为进一步提高市政给水管道施工水平贡献绵薄之力。
关键词：顶管工艺；市政给水管道；施工
前言：
市政给水管道是城市基础设施建设的重要组成部分，其施工水平直接关系到城市居民的生产生活用水问题，在城市化步伐逐渐加快的背景下，市政给水管道的施工已经成为集中关注的问题。从现阶段市政给水管道施工工作实践来看，顶管工艺呈现出诸多优势，对于提高市政给水管道施工水平、施工效率、施工质量发挥关键作用。所以将顶管工艺应用到市政给水管道的施工中是非常必要的。
一、顶管工艺概述
顶管工艺又称之为非开挖管道敷设工艺，在施工的过程中，不需要挖槽，进而可以实现经济效益与施工效率方面的双丰收。实践表明，顶管工艺呈现出诸多优势，集中体现为以下几个方面：第一，在开展施工活动的过程中不会对环境造成污染，同时施工效率比较高，可以有效减少粉尘污染、噪声污染等，对于城市的生态环境以及交通情况不会造成过大的干扰。第二，顶管工艺操作的过程中不需要在地面上活动，所以不会受到或者很少受到地面相关活动的影响，也不会受到气候环境的过分制约，所以该工艺有利于给水管道建设过程中连续施工，进而提高基础设施建设的效益。第三，在应用该项工艺的过程中，不会产生过大的噪音污染，形成的震动也比较下，所以对于城市环境以及居民的正常生产生活活动不会造成过大的干扰，也不会影响城市地下管线以及构筑物的基本状态，在施工的时候，顶管工艺以点为主体，这样就减少了施工的占地面积，进而也就有效规避了占地所带来的投资以及施工操作问题。第四，在应用顶管工艺进行市政给水管道建设的过程中，可以极大程度的确保地面建筑物的安全，同时也避免了施工沿线的拆迁工作，这样就极大程度的缩短了工期与成本。但是必须要看到，顶管工艺的技术要求比较高，要求在施工过程中具备完善的区域水文地质资料，进而准确的制定施工方案，同时在施工的过程中需要多个专业的相互配合与协调。
二、顶管工艺在市政给水管道施工中的应用分析
某城市在给水管道的项目建设过程中，需要穿越现状市政主干道，所穿越市政主干道的车流量非常大，并且在施工范围内内已经存在供电、煤气、通信、雨水及污水管道等复杂的地下专业管线，在这种情况下，经综合考虑，本工程采用顶管工艺开展地下给水管道的敷设工作，对于顶管的规格要求为DN1600钢管，管壁的厚度为16mm，顶管全长约150米，管道埋深约10米。现将施工过程中的技术要点做出如下阐述：
（一）顶进管的选择
目前给排水顶进管管材通常情况下采用钢筋混凝土管，针对区域内土壤不存在腐蚀性的时候，可以选择钢管，而在目前给水管道顶管施工中，主要采用钢管为主。在选择顶进管的过程中，主要要确定顶进管的长度以及直径等指标，所以在选择顶进管的时候一定要结合项目的性质以及需求进行，进而确定好顶进管的内径，同时还要结合现有的顶进管受力水平去科学的选择顶进管的壁厚等情况，之后要确定外径，在这一环节中，管径的选择需要结合挖土人工作业过程中对于工程面的实际需求，通常情况下来讲要选择超过500mm的顶进管[1]。
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在确定顶进管长度的时候，一定要综合考虑多方面因素，长度较大的顶进管在施工过程中呈现出连续性、直线性推进的特点，可以有效减少装管的次数，但是如果在施工的过程中出现了线路偏移的问题就会使得施工质量难以保证，为了解决这一问题往往需要增加支护系统、恢复和挖坑等，这样一来就会增加成本投入；而选择长度较小的顶进管，可以使得顶进作业的可空隙增强，但是在施工的过程中需要多次装管，进而不利于施工效率的提升。结合两种方案的特点，在具体施工项目中，应该结合给水管道敷设的投资情况、施工区域的具体要求等因素做出综合性平价，进而选择出最优的技术方案。
（二）顶管井的设置
所谓顶管井就是工作井和接收井的统称，结合施工现场的土质以及施工过程中的各项条件与需要去制定施工方案之后，需要考虑的问题就是井体内部径向支撑体系的布设，同时要积极做好孔体的相关保护工作，结合结构布设的基本要求，工作井一般情况下可以分为单孔井和单排孔井两种类型。对于单孔井来讲，一般利用方形、圆形、矩形的截面，圆形截面可以承受的荷载能力最大，而矩形截面所呈现出的承载力最小；单排井的截面主要利用的就是矩形截面[2]。在实际的工程施工中，要根据具体的地形情况对顶管井的类型进行合理设置和应用。
（三）施工主要流程及注意事项
1、顶管机进出洞施工操作。为保障顶管机进出洞的安全性，应在顶管井进出口处采用高压旋喷桩方式对土层进行加固处理。机头需要利用千斤顶实施顶进，在距离洞门350mm的时候需要暂停顶进作业，对于洞门位置的混凝土开凿工作应该利用风镐完成，进而获得大于机头外径60mm左右的洞门，从而便于环套管的预埋作业。完成该项工作之后，需要将机头开出洞顶3.2m的位置，确保机头脱离了导轨之后开始实施对机身的测量工作，主要测量的就是机身的坡度以及高程两个指标，如果发现问题需要通过纠偏等相关技术使其满足施工要求。接着利用厚度为200mm的混凝土材料进行浇筑，从而将洞门封闭，确保顶进管触变泥浆可以生成良好的减阻效应，利用螺栓和压板等去固定橡胶密封圈[3]。
2、下管作业，在完成洞口封闭工作之后，需要开始实施下管作业，主要利用的设备就是汽车式起重机，需要注意的是有效预防管节与管节之间的相互碰撞。再将第一节管道敷设到导轨上面之后，需要将机头上面的导向环进行有效固定，结合施工设计图当中的位置布设管道的中心线，进而确保前后两端高程的一致性。
3、顶管顶进及测量，在确定了管道位置之后，就可以正式开始顶进操作，在这时要同时开展外围的注浆工作，从而确保外围的泥浆可以达到丰满的状态，使得支撑以及减阻功能可以全面发挥出来。在顶进作业的过程中，需要将顶进的速度控制在3-4cm/min的水平，最大不可以超过5cm/min，在开始顶进作业的时候，一定要对高程进行动态性的测量，通常情况下测量的频率应该是300mm/次，同时还要做好数据的存档与记录工作，保证出现偏差的时候即使出现，并且采取行之有效的措施予以纠正。
结语：
在市政给水管道施工的过程中，有效利用顶管工艺是进一步提高施工质量的需要，是有效提高市政给水管道项目施工的效率的需要，也是降低建设成本的需要。希望通过文章的阐述，可以使得相关部门以及工作人员充分认识到顶管工艺的优势，结合顶管工艺的相关要求以及给水管道项目的具体特点，科学合理的选择顶管，强化施工质量管理力度，进而使得顶管工艺在工程项目施工中发挥更大的作用。
参考文献：
[1]李广峰.顶管工艺在市政给水管道施工中的应用技术探究[J].建材与装饰，2015（45）：160-161.
[2]蔡晓东，张宝铭.顶管工艺在市政给水管道施工中的应用[J].建设科技，2012（14）：84-85.
[3]吴雪清，尤朝阳.谈市政给水管道施工顶管工艺[J].科技信息，2011（16）：98.
论文作者:温涛
论文发表刊物:《防护工程》2018年第35期
论文发表时间:2019/3/29
标签：管道论文; 工艺论文; 顶管论文; 市政论文; 过程中论文; 作业论文; 工作论文; 《防护工程》2018年第35期论文;