顶管施工技术在市政雨污分流工程中的运用

时间：2024-05-20

朱俊学

（中泽市政建设有限公司,南京 210000）

0 引言

随着我国城市基础设施的不断完善，不仅促进了城市的建设发展，同时也为城市居民带来了很大便利，提高了人们的生活水平。尤其是市政雨污分流工程，将雨水和生活污水统一进行了管理和排放，进一步保障了人们的生活环境。但是在市政雨污分流工程中采用传统开挖方法，可能会对人们的日常生活、工作和出行带来不便，因此需要利用顶管施工技术来保证市政雨污分流工程的建设不会对施工现场周边居民生活出行和工作产生较大影响的目的。

1 顶管施工技术的概述

顶管施工技术是一种继盾构施工技术后出现的一种地下管道施工方法，它在应用过程中不需要进行大范围、大面积的开挖，可以用于铺设穿越河道、房屋、铁路及公路等各种管道的施工，随着顶管设备愈加先进，使得顶管施工技术被应用于更多需要在城市中进行的市政工程中。顶管施工就是在工作井通过顶进设备所具有的顶力及注浆减阻来缓解管道与周围土壤之间产生的摩擦力，再按照相应设计的坡度将管道顶入土层中。当完成一节管道的顶入后，再放置下一节管道继续顶进，直至完成整个工程。其具体工艺就是在管线的一端设置一个工作井，在另一端设置一个接收井，然后在工作井中安装顶管机头，借助工作井后座主顶油缸及其管道中继环等产生的推力，将顶管机及其后方管道从工作井穿越土层推至接收井内，最后在接收井中吊起顶管机头，完成整个管道的铺设。

2 市政雨污分流工程中顶管施工技术的应用

2.1 准备工作

市政雨污分流工程属于地下工程，所以在施工前一定要确定最佳的施工路径，同时对于不同施工现场的道路交通情况以及地下管线的埋设情况也一定要清晰明了，进而避免施工中产生一些不必要的工程量，这些都需要通过工程勘察工作来加以实现，而且通过工程勘察也是为了避免在施工中对其他管线和基础设施造成破坏。在顶管施工技术的应用中，还要对其中一些影响施工开展的相关施工条件进行充分考虑。例如在顶管顶进所涉及的土质情况，包括土层的力学参数、物理性质及其对顶管施工产生的影响，同时还要确定机头的选型，计算顶力大小，顶进速度的控制，减阻措施、沉降监测，泥浆弃置及所需管材的强度等，这些都是技术准备工作中的重点。

顶管施工技术中涉及了一些工作井、检查井和接收井的设置，为了更有利于施工的顺利开展，便于施工过程中的检验工作等，就必须保证各井之间所设计的施工线路是最优的，是合理可行的，并且不会对地下原有管线和建筑基础造成破坏，进而保障施工进度和质量。

2.2 顶管施工技术的应用

2.2.1 顶管出洞

该环节就是将工作井洞口的钢封门打开，把机头工具管顶出井外，它是整个顶管施工的重要环节。在该环节中一定要避免工具管前方土体坍塌和顶管机头“磕头”情况出现，确保工具管不会出现与设计轴线相偏离的情况。需要在工作井施工结束后在洞口位置安装止水橡胶圈，洞外需做土体加固处理，处理的方法可选用搅拌桩加固、压密注浆加固、高压旋喷加固等方法。

2.2.2 注浆减阻

顶力控制的关键是最大限度地降低顶进阻力，而降低顶进阻力最有效的方法是进行注浆。注浆使管周外壁形成泥浆润滑套，从而降低了顶进时的摩阻力。其次选择优质的触变泥浆材料，或在触变泥浆中加入高分子化合物，充分改变浆液的活性。压浆方式要以同步注浆为主，补浆为辅。在顶进过程中，要经常检查各推进段的浆液形成情况。注浆设备和管路要可靠，具有足够的耐压和良好的密封性能。在注浆孔中设置一个单向阀，使浆液管外的土不能倒灌而堵塞注浆孔，从而影响注浆效果。

2.2.3 顶进测量

在井内设固定的测站，在掘进机前方垂直面上设置灯箱型光靶，光靶上设置格子刻度线，刻度线按1cm每格设置，测站上激光经纬仪光点对准光靶中心（激光中心为顶进轴线，同时也为管道中心高程），顶进过程中，激光经纬仪通过数据联接，直接反映在地面上操作平台的电脑显示屏上，可以随时掌握顶进轴线、高程的偏差情况。

2.2.4 顶管进洞

顶管进洞是指机头工具管成功穿过接收井洞口，并进入接收井的过程，在该过程中首先需要对工具管的位置进行检查，并将其具体位置画在接收井钢封门内侧；当工具管与钢封门相接触前，停止机头刀盘转动，直接往前推；在进行钢封门内侧槽钢的拆除时，应该顺着工具管的位置进行钢封门的割除；同时在首节管顶入接收井中，应该在接收井内露出符合相应设计要求的长度，其底部采取相应的支撑措施，防止接口脱落。

2.2.5 顶管沉降监测

在顶管轴线上每隔5m设置一个沉降观测点，并编号，通过仪器读出观测的初始值。当顶管出洞后，开始观测沉降点数据变化，设置报警值和累计报警值，单次隆沉超过5mm，或者累计隆沉超过20mm时为报警值，当隆沉值达到报警值时，应对管道顶进的各项参数进行复查和微调。管道顶进周期内，须保持一定的观测频率。

2.2.6 长距离顶管的通风、供电、通信等施工方法

长距离顶管过程中，为保证机头及管内操作人员有良好的通风环境，在顶进工程中配置通风机，定时向管道内输送新鲜空气。管道内设备用电主要为顶管掘进机，出泥机及管内照明用电，特别说明的是管道照明用电必须为安全电压。管道内通讯与地面操作平台用拨键式电话机互相联系，掘进机前方、工作井内、出泥管处均设置可视探头，便于操作平台监控。