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摘要：随着我国经济的快速发展，地下工程建设越来越广泛，顶管技术应运而生。目前我国的市政排水工程存在着一系列如排水系统不完善、市政排水管道维修不及时及相关排水设施失灵等问题，工程质量问题亟需解决。本文从顶管的选择、顶管的技术工序及其施工的前期准备三方面分析了顶管技术在市政给排水施工中的应用。
关键词：顶管技术；市政给排水施工中的应用
1、市政给排水管线工程施工要点
市政给排水管线施工涉及的因素比较复杂，要处理好施工和各种城市生活的和谐进行，管道工程施工要做到尽量程度的减少施工对居民生活、交通、工作的影响。施工方案对不同的管线、管质、管型和路段的侧重点有所不同。针对不同的路段、地质和环境应制订不同的施工方案。
市政给排水管线施工主要由以下两种情形：一是开挖施工，因为大部分市政管道都在地下而且跨越各种建筑物，如果对管道进行施工会比较麻烦，为避免不必要的麻烦，可将一部分管道铺设在路边，在非主干道和保证不影响交通的情况下采用明挖施工；一是顶管施工，使用顶管技术进行施工的一个好处就是可不开挖地面，保证交通的畅通性，不干扰人们的生活，施工人员在进行施工时要考虑到如何在管道内施工作业，管道直径通常为0.8m。顶管的材料有钢管和水泥管两种管型，钢管主要用于自来水管和煤气管，水泥管主要用于市政排污管道。
2、市政给排水施工中的顶管技术
顶管施工是一项无需开挖地面就能进行管道铺设的技术，它能通过穿越地下管线、公路、铁路及河道进行施工，此种施工技术较传统施工技术而言，有利于减少工程施工成本，降低施工难度，加快施工进度，从而大大减少工程施工时间。此外，顶管技术大大降低了工程施工带来的噪音，不会妨碍人们正常的工作与休息，还能减少空气中的粉尘，减轻对城区交通的干扰。而传统的施工技术不仅噪音大、污染大，而且还会干扰交通的正常通行，给人们的生活带来了极大的不便。由此看来，顶管技术具有无污染、高效率的优势。顶管技术因其卓越的优势被广泛运用于市政给排水管线施工中。顶管施工占地面积小，不会影响现有管线及构筑物的正常使用。但顶管技术也存在一些缺点，顶管施工对施工人员的技术要求较高，在施工前要进行严格的地质勘探，提高施工人员的施工技术很有必要。
2.1顶管的选择
顶管技术因其特殊性和复杂性对顶管的直径、材质及长度都有一定的要求。在对顶管的直径进行选择时要根据工程的性质来确定顶管的内径，顶管直径的选择要建立在内径的基础上，只有确定顶管的载荷后才能确定砼管的配筋和壁厚从而确定顶管的直径，顶管内径一般≥500mm。在选择顶管的材料时，要考虑是否有抗腐蚀的需要，如果没有一般选用钢管，钢筋砼管应根据钢筋砼管的標准和技术规程进行设计和应力验算；对选择顶管的长度时，应考虑到顶管的实际用途，顶管的长度不仅对整个工程的可控性有着重要作用，而且还能减少工程的施工成本，在直线推顶时可使用长管，这样可减少拼装顶管的次数，从而取得很好的效果，但如果顶管的长度不断增加，可能会导致顶管的铺设路线偏离原来的预定路线，这样会增加路线恢复的难度。
2.2顶管的技术工序
2.2.1工作井和接受井
工作井是安放所有顶进设备的场所，也是顶管掘进机的始发场所；接受井是接受掘进机的场所。因此顶管施工前必须首先在顶管线路上按设计标高修建工作井和接受井。工作井和接受井的建筑方法有钢筋砼沉井法、WMS工井法和钢板桩井法等。根据现场具体情况，工作井和接受井可修建为方型、圆形、腰鼓型等。工作井沿顶管路线前顶方向须设置预留洞口；反向加垫后靠背，圆形井壁或钢板桩井施工一般须在井壁和后靠背之间加设后背墙。
2.2.2顶管掘进机及其主要配套设备
顶管掘进机简称顶管机，被安放在导轨上，在所顶管道的最前面，其主要功能是取土和确保管道顶进方向的正确性。为确保顶管的顺利顶进，必须根据顶进线路上的土质情况确定顶管机的形式。顶管机的刀盘前面切割面安装有合金滚动滚刀及固定刮刀，刀座和刀盘焊接采用耐磨焊条。滚刀及刮刀在刀盘的四把刀杆上的布置是全段面切割布置，刀盘每转动一周，滚刀和刮刀对前面土体是全段面的滚动和刮动。
顶管机在主顶装置的推动下，刀盘上的滚刀刀尖对前面坚硬的土体进行滚动挤压，致使坚硬的土体破裂；刮刀对破裂的土体进行切割，掏空前方土体，使顶管机向前推进。顶管机的刀盘和泥土仓是个多棱体且刀盘是围绕主轴作偏心转动，经过刀盘对前方土体切割，当有大块土体或块石进入顶管机泥土仓，经刀盘转动时就会被轧碎，碎块泥土小于顶管机的隔栅孔就进入泥水仓被泥水循环管输送走。
顶管施工的主要配套设备有主顶设备、基坑导轨、顶铁和后靠背、起重设备、注浆设备等。主顶设备安装在工作坑的基底上，其前顶的方向与管道的线路方向一致。管材放置在顶管机和主顶设备之间，主顶设备依托后靠背将顶进时的反作用力均匀地作用到工作坑井壁上。
2.2.3其他相关设备
顶铁是顶进作业中不可缺少的设备，有环型、U型之分，它放置在顶管管材和主顶设备之间，起到将顶力分散并将顶力均匀作用于管材，进而保护管材并延伸主顶设备作用力的作用；起重设备架设在工作坑上空，负责将顶管管材运到工作坑内；采用注浆设备是顶管施工的重要一环，在顶进过程通过对含有注浆孔的管道注浆使管道周壁形成环形的泥浆套，从而降低顶进阻力，既保护了管材又使得长距离大口径顶管成为可能；输土装置、测量系统、洞内通风和照明设施也是施工中不可忽略的一个环节，由于顶管施工的特殊性，对顶管施工的管材也提出了一些与明挖施工管材不同的要求，如管材接缝在顶进过程中的自密封要求、钢筋混凝土管的28天抗压强度≥40MPa等。
2.3顶管施工的前期准备
市政排水工程是将管道埋在地下，如果施工前没做好相应的准备会给后期的维修工作带来较大麻烦。在施工前期，施工人员一定要根据实际情况购买施工材料，要根据施工的不同特点选用不同的材料。严格把关施工材料，有利于保证材料的合格率，提高工程施工质量。一般情况下，车行道下方的排水管与其他地方的排水管所使用的材料不同，车行道下方的排水管要用二级以上的钢筋混凝土排水管，而选择其他排水管道的施工材料时，要遵循覆土厚度的原则，如果覆土厚度≥4m，那么就要选用一级承插式钢筋混凝土水管。
此外，施工人员还要防范管道结构的遗漏问题，在购买施工材料时要根据实际用途来选择相应的施工材料。例如，雨水管道选用水泥砂浆制作的材料，污水管道选用沥青油膏材料。道路排水的主要作用是排雨和排污，因此要合理设计城市道路机动车道两旁的排水管道，为提高排水管道的使用期限应使排水管道与道路中心线保持一定的距离。
3、结语
顶管技术较传统的施工技术而言具有无可比拟的优势，其技术完全可行，具有一定的社会效益与经济效益，不仅促进了经济的发展，而且给人们的生活带来了极大的便利。从本质上讲，顶管施工的过程较为复杂，它涉及到如材料力学、岩土力学、流体力学、弹塑性力学等诸多学科。顶管施工技术因具备破坏小、效率高的优势，有效解决了市政给排水网管的难题，不仅适用于城市基础设施的建设，还适用于各种复杂的地形环境。顶管技术的出现为建设和谐城市、加速城区建设提供了良好环境。
参考文献：
[1]王贵哲：《浅论顶管技术在市政给排水施工中的有效应用》[J]民营科技，2012（12）
[2]石玉东：《市政给排水施工中的长距离顶管施工技术分析》[J]黑龙江科技信息，2013（08）
关键词：顶管技术；市政给排水施工中的应用
1、市政给排水管线工程施工要点
市政给排水管线施工涉及的因素比较复杂，要处理好施工和各种城市生活的和谐进行，管道工程施工要做到尽量程度的减少施工对居民生活、交通、工作的影响。施工方案对不同的管线、管质、管型和路段的侧重点有所不同。针对不同的路段、地质和环境应制订不同的施工方案。
市政给排水管线施工主要由以下两种情形：一是开挖施工，因为大部分市政管道都在地下而且跨越各种建筑物，如果对管道进行施工会比较麻烦，为避免不必要的麻烦，可将一部分管道铺设在路边，在非主干道和保证不影响交通的情况下采用明挖施工；一是顶管施工，使用顶管技术进行施工的一个好处就是可不开挖地面，保证交通的畅通性，不干扰人们的生活，施工人员在进行施工时要考虑到如何在管道内施工作业，管道直径通常为0.8m。顶管的材料有钢管和水泥管两种管型，钢管主要用于自来水管和煤气管，水泥管主要用于市政排污管道。
2、市政给排水施工中的顶管技术
顶管施工是一项无需开挖地面就能进行管道铺设的技术，它能通过穿越地下管线、公路、铁路及河道进行施工，此种施工技术较传统施工技术而言，有利于减少工程施工成本，降低施工难度，加快施工进度，从而大大减少工程施工时间。此外，顶管技术大大降低了工程施工带来的噪音，不会妨碍人们正常的工作与休息，还能减少空气中的粉尘，减轻对城区交通的干扰。而传统的施工技术不仅噪音大、污染大，而且还会干扰交通的正常通行，给人们的生活带来了极大的不便。由此看来，顶管技术具有无污染、高效率的优势。顶管技术因其卓越的优势被广泛运用于市政给排水管线施工中。顶管施工占地面积小，不会影响现有管线及构筑物的正常使用。但顶管技术也存在一些缺点，顶管施工对施工人员的技术要求较高，在施工前要进行严格的地质勘探，提高施工人员的施工技术很有必要。
2.1顶管的选择
顶管技术因其特殊性和复杂性对顶管的直径、材质及长度都有一定的要求。在对顶管的直径进行选择时要根据工程的性质来确定顶管的内径，顶管直径的选择要建立在内径的基础上，只有确定顶管的载荷后才能确定砼管的配筋和壁厚从而确定顶管的直径，顶管内径一般≥500mm。在选择顶管的材料时，要考虑是否有抗腐蚀的需要，如果没有一般选用钢管，钢筋砼管应根据钢筋砼管的標准和技术规程进行设计和应力验算；对选择顶管的长度时，应考虑到顶管的实际用途，顶管的长度不仅对整个工程的可控性有着重要作用，而且还能减少工程的施工成本，在直线推顶时可使用长管，这样可减少拼装顶管的次数，从而取得很好的效果，但如果顶管的长度不断增加，可能会导致顶管的铺设路线偏离原来的预定路线，这样会增加路线恢复的难度。
2.2顶管的技术工序
2.2.1工作井和接受井
工作井是安放所有顶进设备的场所，也是顶管掘进机的始发场所；接受井是接受掘进机的场所。因此顶管施工前必须首先在顶管线路上按设计标高修建工作井和接受井。工作井和接受井的建筑方法有钢筋砼沉井法、WMS工井法和钢板桩井法等。根据现场具体情况，工作井和接受井可修建为方型、圆形、腰鼓型等。工作井沿顶管路线前顶方向须设置预留洞口；反向加垫后靠背，圆形井壁或钢板桩井施工一般须在井壁和后靠背之间加设后背墙。
2.2.2顶管掘进机及其主要配套设备
顶管掘进机简称顶管机，被安放在导轨上，在所顶管道的最前面，其主要功能是取土和确保管道顶进方向的正确性。为确保顶管的顺利顶进，必须根据顶进线路上的土质情况确定顶管机的形式。顶管机的刀盘前面切割面安装有合金滚动滚刀及固定刮刀，刀座和刀盘焊接采用耐磨焊条。滚刀及刮刀在刀盘的四把刀杆上的布置是全段面切割布置，刀盘每转动一周，滚刀和刮刀对前面土体是全段面的滚动和刮动。
顶管机在主顶装置的推动下，刀盘上的滚刀刀尖对前面坚硬的土体进行滚动挤压，致使坚硬的土体破裂；刮刀对破裂的土体进行切割，掏空前方土体，使顶管机向前推进。顶管机的刀盘和泥土仓是个多棱体且刀盘是围绕主轴作偏心转动，经过刀盘对前方土体切割，当有大块土体或块石进入顶管机泥土仓，经刀盘转动时就会被轧碎，碎块泥土小于顶管机的隔栅孔就进入泥水仓被泥水循环管输送走。
顶管施工的主要配套设备有主顶设备、基坑导轨、顶铁和后靠背、起重设备、注浆设备等。主顶设备安装在工作坑的基底上，其前顶的方向与管道的线路方向一致。管材放置在顶管机和主顶设备之间，主顶设备依托后靠背将顶进时的反作用力均匀地作用到工作坑井壁上。
2.2.3其他相关设备
顶铁是顶进作业中不可缺少的设备，有环型、U型之分，它放置在顶管管材和主顶设备之间，起到将顶力分散并将顶力均匀作用于管材，进而保护管材并延伸主顶设备作用力的作用；起重设备架设在工作坑上空，负责将顶管管材运到工作坑内；采用注浆设备是顶管施工的重要一环，在顶进过程通过对含有注浆孔的管道注浆使管道周壁形成环形的泥浆套，从而降低顶进阻力，既保护了管材又使得长距离大口径顶管成为可能；输土装置、测量系统、洞内通风和照明设施也是施工中不可忽略的一个环节，由于顶管施工的特殊性，对顶管施工的管材也提出了一些与明挖施工管材不同的要求，如管材接缝在顶进过程中的自密封要求、钢筋混凝土管的28天抗压强度≥40MPa等。
2.3顶管施工的前期准备
市政排水工程是将管道埋在地下，如果施工前没做好相应的准备会给后期的维修工作带来较大麻烦。在施工前期，施工人员一定要根据实际情况购买施工材料，要根据施工的不同特点选用不同的材料。严格把关施工材料，有利于保证材料的合格率，提高工程施工质量。一般情况下，车行道下方的排水管与其他地方的排水管所使用的材料不同，车行道下方的排水管要用二级以上的钢筋混凝土排水管，而选择其他排水管道的施工材料时，要遵循覆土厚度的原则，如果覆土厚度≥4m，那么就要选用一级承插式钢筋混凝土水管。
此外，施工人员还要防范管道结构的遗漏问题，在购买施工材料时要根据实际用途来选择相应的施工材料。例如，雨水管道选用水泥砂浆制作的材料，污水管道选用沥青油膏材料。道路排水的主要作用是排雨和排污，因此要合理设计城市道路机动车道两旁的排水管道，为提高排水管道的使用期限应使排水管道与道路中心线保持一定的距离。
3、结语
顶管技术较传统的施工技术而言具有无可比拟的优势，其技术完全可行，具有一定的社会效益与经济效益，不仅促进了经济的发展，而且给人们的生活带来了极大的便利。从本质上讲，顶管施工的过程较为复杂，它涉及到如材料力学、岩土力学、流体力学、弹塑性力学等诸多学科。顶管施工技术因具备破坏小、效率高的优势，有效解决了市政给排水网管的难题，不仅适用于城市基础设施的建设，还适用于各种复杂的地形环境。顶管技术的出现为建设和谐城市、加速城区建设提供了良好环境。
参考文献：
[1]王贵哲：《浅论顶管技术在市政给排水施工中的有效应用》[J]民营科技，2012（12）
[2]石玉东：《市政给排水施工中的长距离顶管施工技术分析》[J]黑龙江科技信息，2013（08）