论文部分内容阅读
【摘 要】 在市政排水工程施工中，顶管技术是整个工程的重中之重。顶管施工将作业面移到了地下，以避免对地面交通的影响。只要施工前选线合理，施工方法恰当，构筑物并不妨碍施工的正常进行。在当今的工程施工中，市政排水工程主要分为三个系统，分别是供水系统、排水系统和循环水系统。其中的排水系统包括城市中的生产污水排管、生活水排管、和下水排管。在整个市政排水施工中，还存在着大量问题。文章主要探讨了顶管技术的施工方法，希望能为同行提供一定的经验。
【关键词】 顶管技术;雨污水管道;施工方法
引言：
目前，我国市政排水施工有以下几种形式：开挖工程。因为大部分市政管道都在地下，而且跨越了各种建筑物，在施工时，为了减少不必要的麻烦，很多管道都铺设在路边。在非主干道或不影响交通的情况下，可以采用明挖施工。在对市政管道施工时，如果存在影响交通等各方面困难时，就可以采用较为先进的顶管施工方法。在进行顶管施工时，工作人员一定要考虑到如何在管道内施工作业，管径一般在0.8米以上。顶管的材料主要分为两种类型，一种是钢管，一种是水泥管。市政排污管道大部分用的是水泥管，而自来水管和煤气管通常用的是钢管。
一、顶管在市政排水施工中的特点
顶管施工又称为非开挖管道敷设技术，它的特点是不用挖开地面层就可以直接穿越地面构筑物和地下管线、公路、铁路等，和开挖技术相比，非开完技术的投资和工期都将节省很多。除此之外，顶管施工技术在市政排水施工过程中，可以大大降低噪音、减少粉尘，降低对环境的污染和对空气的破坏，是一项真正的无污染、高效率施工技术。顶管技术在市政排水施工建设中得到了广泛运用。将顶管技术的优点概括起来总共有以下几点：
1、施工面从线，缩短成点，减少了对地面的损害面积，减少了占地面积。
2、地面活动不会受到施工的影响，从而不会干扰到交通的正常运行。
3、噪音很小，震动很低，对城市居民的生活环境不会造成太大影响，不会影响到管线的使用。
4、顶管设计可以安装在很深的地下敷设管道中，它可以跨越铁路、公路和建筑物，降低市政排水建设中的工程造价。顶管设计的主要缺点是它的施工技术很高，必须要有专业人员来对其进行操作，要非常详细的工程地质和地质勘探资料。
二、顶管技术施工的运用
1、顶进管材料的选择。顶进管通常选用钢筋砼管，没有腐蚀要求的话，可以选择钢管。钢筋砼管的设计以及应力计算都要遵循标准，特别是钢筋砼管的标准和技术规程。
（1）顶进管直径选择。首先要根据工程的性质来确定内径，当确定好了内径之后，再来选择顶进管的直径，要根据顶进管的载荷来确定砼管的配筋和壁厚，最后才能确定顶进管的外径。一般的顶进管内径不小于500毫米。
（2）顶进管长度选择。顶进管的长度对整个施工中的可控性和经济性有着重大影响。在直线推顶的时候，使用长管可以减少拼装顶管的次数，取得很好的效果，但随着顶管长度的不断增加，一旦偏离了原来预定路线，就会使恢复路线更加困难。在建造顶压坑时，挖坑、支护和回填的费用也会随之增加。
2、顶管施工。顶管施工又叫顶进法施工，是指用顶进设备把准备好的箱型构造物顶入路基，使之形成立体交叉通道的施工方法。在顶管施工过程中，首先要确定工作井和接收井的方位，在工作井内安装推力设备，将顶管机推入土体，并将钢筋混泥土向前不断推进，最后完成管道铺设。顶管井分为两种，一种是工作井，另一种则是接收井，在顶管井构造中同样有很多种类，但最为普遍的还是钢筋混泥土结构。工作井的结构通常又分为单孔井和单孔排井两种。单孔井有圆形、正方形和长方形等形状，单孔排井大部分都是长方形，其中圆形单孔排孔受力最强。在市政排水施工的结构布置时，要在井内设立内支撑，改善整个结构的受力度。工作井要按双向顶进设计，和接收井间隔布置，间距和设计检查要一致，当施工完成之后工作井和接收井的位置要按照施工圖纸仔细检查。
三、顶管技术在市政排水施工中的设计
因为市政工程的排水管道在地下，后期如果要对其进行维护、维修的话会相当麻烦，所以在施工前，一定要做好各项准备工作。在顶管技术设计前期，一定要根据城市的实际情况，选择合适的材料，并从正规厂商处进货，保证顶管材料的使用寿命。通常情况下，车行道下方的排水管要用二级以上的钢筋混泥土排水管;其他排水管道的选择要根据覆土厚度为原则，当覆土厚度大于4米的时候，要选用一级承插式钢筋混泥土水管。除此之外，还要注意防止管道的结构出现遗漏现象，在材料的选择上，要根据实际用途来选择相应的结构材料。比如：用沥青油膏材料制作的接口用于污水管道，用水泥砂浆制作的材料用于雨水管道等。在道路排水方面，主要有两个部分：排雨和排污。城市道路机动车道两旁要设计好排水管道，排水管道之间要和道路中心线保持一定的距离。
四、顶管施工技术中平面布置、井内布置及管内布置
在工作井范围内实行全封闭隔离施工并布置必要的设施，并有专职人员进行管理。现场材料装卸和倒运及管道顶进时，起吊设备，采用8t汽吊。工作坑及井内布置工作坑布置在管道标高较低的一端，以利于出土运土和地下排水的方便，按0-045～0-065之间顶管段为例，工作井布置在0-045端。工作井井内布置主要是后靠背、导轨、主顶油缸、油泵动力站设备等。挖土及出土方法：本方案顶进时采用人工掘土方式，工具管接触或切入土层后，自上而下分层开挖，工具管迎面的超挖量应，应符合下列规定：人工挖掘的土方装入小车，运出管外至工作坑内，然后用铲车运至指定地点。
1、工作面工艺。顶进管节的方向和标高控制，主要取决于挖土操作，顶管工作面上的挖土质量不仅影响顶进效率，更重要的是影响质量控制。因此，熟练的操作工是重要的技术力量。
2、顶进施工应严格控制前5m管道的顶进偏差，其左右及高程偏差均不能超过0.3cm，在顶进过程中若产生偏差，应及时纠正。要把较大的偏差作为主要突破点予以纠正。纠偏不得急于求成，应逐步进行，必须坚持“勤测、勤纠”的原则。管道顶进到离工作井井壁50cm时，应卸管，回程加顶铁，然后继续顶进。 3、顶进时应注意事项
随时注意主泵压力的变化，当发现压力突然上升时，应立即停止顶进，查明原因，以防发生意外。
①千斤顶的伸长值，不得超过临界冲程。
②应连续顶进，不得长时间停歇。
③根据土质进行挖土控制，随挖随顶，顶进时及时补浆，并注意注浆压力及注浆量的控制。
④加强对顶进速度的控制，加强监测，及时控制，纠正偏差。
⑤停止顶进时，一定要使挖掘面保持一定的压力，防止漏水及土层中泥水流失，尤其是出洞时，更应注意这个问题。
⑥在掘进过程中，应注意地下水压力的变化，及时采取相应的对策，务必使挖掘面保持稳定，同时还要注意挖掘面稳定与否。在管道顶进过程中，如果出现管段覆土较浅时，在这些管道施工前，要根据具体覆土厚度，计算工具管前的土压力，并在顶过过程中做相应的调整。另外，在管道在顶进过程中可能会碰到土层中夹有小石块，这些土层会对管道顶进很不利，在这一部分管道施工前我们首先要对现场进行更进一步的踏勘，与有关部门联系，进行详细的调查，掌握确凿的资料，以便制定切实可行的施工措施。
4、顶进监控
（1）前期测量：顶管前，应在工作井处设置管道轴线控制桩和临时水准点、工作井护桩，以便复核顶管轴线和工作井位置是否移动。开始顶进前，准确测量掘进机中心的轴线和标高偏差，并作好原始记录。
（2）顶进测量：测量仪器固定安放在工作井的后部千斤顶架子中心，并在工作井内建立临时测量系统。管道頂进过程中必须按要求测量和控制管道标高及中心偏差，并作好记录。每顶进50cm必须测量一次，每节管道顶进结束后时测量管道中心的轴线和标高偏差，记录交工程师审核确认，测量仪器随时校正，每一次交接班时必须校正仪器一次。
（3）竣工测量：一段管顶完后，应立即在每节管道上选点，测量其中心位置和管底标高。根据测量结果，绘制竣工曲线，以便进行管道质量评定。测量地段的沉降并作好记录以确定顶管施工对周围环境的影响情况。
五、结束语
总之，市政的排水系统是当今社会最基础的设施，它对社会发展和经济进步都起着至关重要的作用，市政排水系统更是进行自然资源合理利用的有效措施，同时也是加强城市防洪、排污的重要设施。我国一直都在实行可持续发展战略，一定要加强市政排水工程的质量，才能保证社会基础设施的正常运行，维持生态平衡的和谐发展。但是，我国目前在市政排水工程中，依然存在着大量问题，比如排水系统不完善、相关排水设施失灵、市政排水管道维修不到位等，对于这些问题，市政建设中要加强对排水施工的管理，不断完善排水工程图的设计，同时还要加大对施工工程中的投入，确保市政建设的排水质量。
参考文献：
[1]朱启林.浅谈顶管技术在市政给排水工程中的应用[J].黑龙江科技信息，2010（3）.
[2]练文华.顶管技术在市政给排水施工中的应用[J].科技资讯，2011（33）：87-87.
[3]戴伟.论市政给排水施工中顶管技术的应用[J].城市建设理论研究，2012（16）.
[4]马奋涛，汪润青.市政给排水工程中的顶管施工技术[J].科技创新导报，2009，（19）107.
【关键词】 顶管技术;雨污水管道;施工方法
引言：
目前，我国市政排水施工有以下几种形式：开挖工程。因为大部分市政管道都在地下，而且跨越了各种建筑物，在施工时，为了减少不必要的麻烦，很多管道都铺设在路边。在非主干道或不影响交通的情况下，可以采用明挖施工。在对市政管道施工时，如果存在影响交通等各方面困难时，就可以采用较为先进的顶管施工方法。在进行顶管施工时，工作人员一定要考虑到如何在管道内施工作业，管径一般在0.8米以上。顶管的材料主要分为两种类型，一种是钢管，一种是水泥管。市政排污管道大部分用的是水泥管，而自来水管和煤气管通常用的是钢管。
一、顶管在市政排水施工中的特点
顶管施工又称为非开挖管道敷设技术，它的特点是不用挖开地面层就可以直接穿越地面构筑物和地下管线、公路、铁路等，和开挖技术相比，非开完技术的投资和工期都将节省很多。除此之外，顶管施工技术在市政排水施工过程中，可以大大降低噪音、减少粉尘，降低对环境的污染和对空气的破坏，是一项真正的无污染、高效率施工技术。顶管技术在市政排水施工建设中得到了广泛运用。将顶管技术的优点概括起来总共有以下几点：
1、施工面从线，缩短成点，减少了对地面的损害面积，减少了占地面积。
2、地面活动不会受到施工的影响，从而不会干扰到交通的正常运行。
3、噪音很小，震动很低，对城市居民的生活环境不会造成太大影响，不会影响到管线的使用。
4、顶管设计可以安装在很深的地下敷设管道中，它可以跨越铁路、公路和建筑物，降低市政排水建设中的工程造价。顶管设计的主要缺点是它的施工技术很高，必须要有专业人员来对其进行操作，要非常详细的工程地质和地质勘探资料。
二、顶管技术施工的运用
1、顶进管材料的选择。顶进管通常选用钢筋砼管，没有腐蚀要求的话，可以选择钢管。钢筋砼管的设计以及应力计算都要遵循标准，特别是钢筋砼管的标准和技术规程。
（1）顶进管直径选择。首先要根据工程的性质来确定内径，当确定好了内径之后，再来选择顶进管的直径，要根据顶进管的载荷来确定砼管的配筋和壁厚，最后才能确定顶进管的外径。一般的顶进管内径不小于500毫米。
（2）顶进管长度选择。顶进管的长度对整个施工中的可控性和经济性有着重大影响。在直线推顶的时候，使用长管可以减少拼装顶管的次数，取得很好的效果，但随着顶管长度的不断增加，一旦偏离了原来预定路线，就会使恢复路线更加困难。在建造顶压坑时，挖坑、支护和回填的费用也会随之增加。
2、顶管施工。顶管施工又叫顶进法施工，是指用顶进设备把准备好的箱型构造物顶入路基，使之形成立体交叉通道的施工方法。在顶管施工过程中，首先要确定工作井和接收井的方位，在工作井内安装推力设备，将顶管机推入土体，并将钢筋混泥土向前不断推进，最后完成管道铺设。顶管井分为两种，一种是工作井，另一种则是接收井，在顶管井构造中同样有很多种类，但最为普遍的还是钢筋混泥土结构。工作井的结构通常又分为单孔井和单孔排井两种。单孔井有圆形、正方形和长方形等形状，单孔排井大部分都是长方形，其中圆形单孔排孔受力最强。在市政排水施工的结构布置时，要在井内设立内支撑，改善整个结构的受力度。工作井要按双向顶进设计，和接收井间隔布置，间距和设计检查要一致，当施工完成之后工作井和接收井的位置要按照施工圖纸仔细检查。
三、顶管技术在市政排水施工中的设计
因为市政工程的排水管道在地下，后期如果要对其进行维护、维修的话会相当麻烦，所以在施工前，一定要做好各项准备工作。在顶管技术设计前期，一定要根据城市的实际情况，选择合适的材料，并从正规厂商处进货，保证顶管材料的使用寿命。通常情况下，车行道下方的排水管要用二级以上的钢筋混泥土排水管;其他排水管道的选择要根据覆土厚度为原则，当覆土厚度大于4米的时候，要选用一级承插式钢筋混泥土水管。除此之外，还要注意防止管道的结构出现遗漏现象，在材料的选择上，要根据实际用途来选择相应的结构材料。比如：用沥青油膏材料制作的接口用于污水管道，用水泥砂浆制作的材料用于雨水管道等。在道路排水方面，主要有两个部分：排雨和排污。城市道路机动车道两旁要设计好排水管道，排水管道之间要和道路中心线保持一定的距离。
四、顶管施工技术中平面布置、井内布置及管内布置
在工作井范围内实行全封闭隔离施工并布置必要的设施，并有专职人员进行管理。现场材料装卸和倒运及管道顶进时，起吊设备，采用8t汽吊。工作坑及井内布置工作坑布置在管道标高较低的一端，以利于出土运土和地下排水的方便，按0-045～0-065之间顶管段为例，工作井布置在0-045端。工作井井内布置主要是后靠背、导轨、主顶油缸、油泵动力站设备等。挖土及出土方法：本方案顶进时采用人工掘土方式，工具管接触或切入土层后，自上而下分层开挖，工具管迎面的超挖量应，应符合下列规定：人工挖掘的土方装入小车，运出管外至工作坑内，然后用铲车运至指定地点。
1、工作面工艺。顶进管节的方向和标高控制，主要取决于挖土操作，顶管工作面上的挖土质量不仅影响顶进效率，更重要的是影响质量控制。因此，熟练的操作工是重要的技术力量。
2、顶进施工应严格控制前5m管道的顶进偏差，其左右及高程偏差均不能超过0.3cm，在顶进过程中若产生偏差，应及时纠正。要把较大的偏差作为主要突破点予以纠正。纠偏不得急于求成，应逐步进行，必须坚持“勤测、勤纠”的原则。管道顶进到离工作井井壁50cm时，应卸管，回程加顶铁，然后继续顶进。 3、顶进时应注意事项
随时注意主泵压力的变化，当发现压力突然上升时，应立即停止顶进，查明原因，以防发生意外。
①千斤顶的伸长值，不得超过临界冲程。
②应连续顶进，不得长时间停歇。
③根据土质进行挖土控制，随挖随顶，顶进时及时补浆，并注意注浆压力及注浆量的控制。
④加强对顶进速度的控制，加强监测，及时控制，纠正偏差。
⑤停止顶进时，一定要使挖掘面保持一定的压力，防止漏水及土层中泥水流失，尤其是出洞时，更应注意这个问题。
⑥在掘进过程中，应注意地下水压力的变化，及时采取相应的对策，务必使挖掘面保持稳定，同时还要注意挖掘面稳定与否。在管道顶进过程中，如果出现管段覆土较浅时，在这些管道施工前，要根据具体覆土厚度，计算工具管前的土压力，并在顶过过程中做相应的调整。另外，在管道在顶进过程中可能会碰到土层中夹有小石块，这些土层会对管道顶进很不利，在这一部分管道施工前我们首先要对现场进行更进一步的踏勘，与有关部门联系，进行详细的调查，掌握确凿的资料，以便制定切实可行的施工措施。
4、顶进监控
（1）前期测量：顶管前，应在工作井处设置管道轴线控制桩和临时水准点、工作井护桩，以便复核顶管轴线和工作井位置是否移动。开始顶进前，准确测量掘进机中心的轴线和标高偏差，并作好原始记录。
（2）顶进测量：测量仪器固定安放在工作井的后部千斤顶架子中心，并在工作井内建立临时测量系统。管道頂进过程中必须按要求测量和控制管道标高及中心偏差，并作好记录。每顶进50cm必须测量一次，每节管道顶进结束后时测量管道中心的轴线和标高偏差，记录交工程师审核确认，测量仪器随时校正，每一次交接班时必须校正仪器一次。
（3）竣工测量：一段管顶完后，应立即在每节管道上选点，测量其中心位置和管底标高。根据测量结果，绘制竣工曲线，以便进行管道质量评定。测量地段的沉降并作好记录以确定顶管施工对周围环境的影响情况。
五、结束语
总之，市政的排水系统是当今社会最基础的设施，它对社会发展和经济进步都起着至关重要的作用，市政排水系统更是进行自然资源合理利用的有效措施，同时也是加强城市防洪、排污的重要设施。我国一直都在实行可持续发展战略，一定要加强市政排水工程的质量，才能保证社会基础设施的正常运行，维持生态平衡的和谐发展。但是，我国目前在市政排水工程中，依然存在着大量问题，比如排水系统不完善、相关排水设施失灵、市政排水管道维修不到位等，对于这些问题，市政建设中要加强对排水施工的管理，不断完善排水工程图的设计，同时还要加大对施工工程中的投入，确保市政建设的排水质量。
参考文献：
[1]朱启林.浅谈顶管技术在市政给排水工程中的应用[J].黑龙江科技信息，2010（3）.
[2]练文华.顶管技术在市政给排水施工中的应用[J].科技资讯，2011（33）：87-87.
[3]戴伟.论市政给排水施工中顶管技术的应用[J].城市建设理论研究，2012（16）.
[4]马奋涛，汪润青.市政给排水工程中的顶管施工技术[J].科技创新导报，2009，（19）107.