市政给排水施工中长距离顶管施工技术的研究与应用

摘要：本文旨在探讨市政给排水施工中长距离顶管施工技术的应用及其优势，通过分析长距离顶管施工技术的质量控制措施，提高市政给排水系统的稳定性和安全性，进而提升居民的生活质量水平。随着城市化进程的加快，市政给排水工程面临越来越多的挑战，长距离顶管施工技术以其独特的优势在市政给排水施工中得到了广泛应用。

关键词：长距离；顶管施工技术；施工质量；排水系统

引言

市政给排水工程作为城市基础设施的重要组成部分，不仅影响着城市的发展，还直接影响着居民的生活质量。传统的给排水管道施工技术通常采用明挖法，这种施工方法对周围建筑和环境影响较大，且施工效率低下。长距离顶管施工技术作为一种非开挖施工方法，以其对地表影响小、施工效率高、环保等优点，在市政给排水施工中得到了广泛应用。

1 市政给排水建设现状和顶管施工优势概述

1.1 市政给排水建设现状

随着我国可持续发展战略的提出，城市化进程不断加快，市政给排水系统需要提高其整体质量以适应城市的发展。传统的开挖施工方法已经不能满足现代城市发展的要求，特别是在交通繁忙、人口密集的城市区域，传统的施工方法会导致交通拥堵、环境污染等问题。因此，急需采用更加高效、环保的施工技术，长距离顶管施工技术应运而生。

1.2 长距离顶管施工优势

长距离顶管施工技术是一种非开挖施工方法，利用土压平衡顶管机切割土壤，通过螺旋输送机将土体挤压处理后传输出来，完成管道基础施工。这种施工方法具有以下优势：

保障施工效率的提高：长距离顶管施工技术能够加快施工速度，提升市政工程的整体进度，降低施工成本。

对周边环境影响较小：由于不需要大面积开挖，对道路交通的影响较小，不会对人们的正常生活及出行造成影响，同时也不会对周边环境、管线设施等产生不利影响。

施工安全性高：顶管施工技术可以减少施工过程中的噪音和震动，降低对周围环境的破坏，同时减少了施工人员的安全风险。

2 长距离顶管施工技术在市政给排水施工中的应用

2.1 长距离顶管施工技术原理

长距离顶管施工技术主要是利用液压顶进设备将预制管道从工作井中顶入土层，完成管道铺设。该技术通过土压平衡顶管机切割土壤，并利用螺旋输送机将土体挤压处理后传输出来，完成管道的基础施工。在市政给排水施工中，长距离顶管施工技术通常包括以下几个步骤：

设置工作井和接收井：在工作区域设置工作井和接收井，工作井用于安装顶进设备，接收井用于接收顶进的管道。

安装顶进设备：在工作井内安装推力设备、导轨、顶管机头等设备。

顶进管道：通过顶进设备将预制管道逐渐顶入土层，前端土体通过工作井运出。

注浆减阻：在顶进过程中，通过压注触变泥浆填充管道周围的空隙，形成泥浆保护套，支撑地层，减少地面沉降和顶进阻力。

2.2 长距离顶管施工技术的具体应用

2.2.1 顶进管的选择

顶进管一般选用钢筋混凝土管或钢管，具体选择应根据工程性质、工程需要确定。钢筋混凝土管的规格设计、配筋和应力验算应遵守相关标准和技术规程。顶进管的直径选择应根据内径、所受荷载确定混凝土管的配筋及壁厚，进而确定外径。一般情况下，管内径不小于500mm，管长度需根据管径来衡量，以保证顶进的可控性。

2.2.2 工作井和接收井的设计

工作井和接收井是长距离顶管施工中的关键部分。工作井用于安装顶进设备，接收井用于接收顶进的管道。工作井和接收井的结构形式通常有圆形、正方形、矩形等，其中圆形结构的受力性能最优。工作井和接收井的设计应满足施工需要，同时要考虑地质条件、地下水位等因素，确保结构稳定。

2.2.3 注浆减阻技术

注浆减阻技术是长距离顶管施工中的重要技术措施。通过压注触变泥浆填充管道周围的空隙，形成泥浆保护套，支撑地层，减少地面沉降，降低顶进阻力。注浆工序通常应用于长距离顶管施工中，注浆时应根据施工实际情况，合理调节压浆压力和压浆量，确保注浆效果。

2.2.4 顶管纠偏技术

顶管纠偏技术是指在顶进过程中，利用设置在后部的纠偏千斤顶组，改变机头端面的方向，减少偏差，使管道沿设计轴线顶进。顶管纠偏技术通常采用调整纠偏千斤顶组的方法，进行纠偏操作。

2.3长距离顶管施工技术在市政给排水施工中的应用优势

2.3.1施工效率高

长距离顶管施工技术能够大大加快施工速度，提升市政工程的整体进度。与传统的明挖法相比，长距离顶管施工不需要大面积开挖，减少了施工过程中的土方量和运输量，从而提高了施工效率。

2.3.2对周边环境影响小

长距离顶管施工技术是一种非开挖施工方法，对周边环境的影响较小。施工过程中不需要大面积开挖，减少了对道路交通的影响，也不会对人们的正常生活及出行造成太大的干扰。同时，该技术还能够减少施工过程中的噪音和震动，降低对周围环境的破坏。

2.3.3 施工安全性高

长距离顶管施工技术减少了施工人员的安全风险。由于施工过程中不需要大面积开挖，施工人员不需要长时间暴露在危险环境中。同时，该技术还能够减少施工过程中的粉尘和有害气体排放，保障施工人员的健康。

2.4长距离顶管施工技术在市政给排水施工中的具体应用

2.4.1管道穿越复杂地质条件

在市政给排水施工中，常常需要穿越复杂的地质条件，如河流、湖泊、沼泽等。长距离顶管施工技术能够克服这些地质条件的限制，确保管道的顺利铺设。例如，在穿越河流时，可以采用水下顶管技术，将管道从河底穿越而过，避免了开挖河床对河流生态的破坏。

2.4.2 管道穿越繁忙交通区域

在城市交通繁忙的区域，传统的明挖法施工会对交通造成严重的干扰。长距离顶管施工技术能够避免这一问题，确保管道在不影响交通的情况下顺利铺设。例如，在城市主干道下方铺设给排水管道时，可以采用长距离顶管技术，将管道从地下穿越而过，减少对交通的影响。

24.3管道穿越地下管线密集区域

在城市地下管线密集的区域，传统的明挖法施工容易对地下管线造成破坏。长距离顶管施工技术能够避免这一问题，确保管道在不影响其他管线的情况下顺利铺设。例如，在地铁线路附近铺设给排水管道时，可以采用长距离顶管技术，将管道从地铁线路下方穿越而过，避免对地铁线路的破坏。

2.5长距离顶管施工技术在市政给排水施工中的挑战与应对措施

2.5.1 地质条件的复杂性

长距离顶管施工技术在地质条件复杂的区域面临较大的挑战。例如，在软土地区，土壤的稳定性较差，容易导致管道下沉或变形。为了应对这一问题，可以采取加固土壤的措施，如注浆加固、钢板桩支护等，提高土壤的稳定性。

2.5.2 顶进力的控制

在长距离顶管施工过程中，顶进力的控制是一个关键问题。顶进力过大容易导致管道破裂或土壤破坏，顶进力过小则无法推动管道前进。为了应对这一问题，可以采用先进的顶进设备和技术，如液压顶进设备、土压平衡顶管机等，确保顶进力的精确控制。

2.5.3 管道接口的密封性

长距离顶管施工过程中，管道接口的密封性是一个重要问题。如果接口密封不严，容易导致漏水或渗水现象。为了应对这一问题，可以采用高质量的管道接口材料和技术，如橡胶密封圈、热熔焊接等，确保管道接口的密封性。

参考文献

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