顶管技术在市政道路给排水施工中的应用
【摘要】伴随改革开放的不断深入，我国经济发展速度不断加快，城市化进度逐渐加快，市政道路给排水工程作为城市建设、城市经济发展的重要构成部分，因施工条件与经济发展等因素的制约还存在诸多问题。
为提高通行能力、缓解交通压力，需提高给排水施工技术水平，将顶管技术充分运用于市政道路给排水工程，可有效提升施工效率，并符合社会经济发展规律。
为此，本文通过实际工程案例对市政道路给排水顶管施工的准备工作、施工工艺进行了分析与探究。
毕业论文网 【关键词】顶管技术；市政道路；给排水施工；施工准备；工程案例；施工工艺；应用条件；工作井设计 1896年美国北太平洋铁路铺设工程首次使用顶管技术，作为盾构施工之后发展的一种新型地下管道施工技术，顶管施工无需面层开挖，即可从公路、铁道、河川等地穿越。
作为一项非开挖掘进式顶管技术，顶管技术在市政工程中的应用，不仅能够深入地下施工，更不会影响附近环境。
这是开挖埋管施工不具备的优势。
其作业原理为将工作井与地面垂直，随后通过高压液压千斤顶，向地下放置水泥、钢制管道。
随着社会经济发展速度的不断提升及科学技术的不断进步，顶管施工也逐渐向多口径、多形式方向发展，其中应用最多的为土压力顶管。
与其他顶管施工工艺相比，土压力顶管应用范围更广、施工更为便捷。
将该项技术应用于市政给排水工程，不仅可以为供水系统、排水系统、循环水系统等提供技术支持，更能确保城市基础设施正常使用，提升人民群众生活水平的重要途径。
一、工程案例 某顶管工程直径为1500毫米，1808米为正常排放管长度，1500毫米为管道内径。
需由高位井顶进低位井，5.3米到8.4米之间为埋设深度，选取承口式钢筋混凝土管、楔形橡胶圈接口等作为顶进施工的主要材料。
二、市政道路给排水顶管施工准备 市政道路工程作为道路施工与交通运输经济发展的重要组成部分，其不仅关系着运输结构、运输能力变化，更推动了城市经济的可持续发展。
施工准备作为市政道路给排水施工的重要环节，要求施工企业必须严格按照工程案例的实际情况，并结合施工现场的地质条件、地形情况等因素，做好施工准备工作及工作井设计，才能达到施工流程的规范性、合理性，只有这样才能推动工程建设的进一步发展。
1、应用条件 选取密度较高聚乙烯平壁管、无缝钢管作为管材拖拉材料，要求管材强度需符合施工荷载需求。
根据施工规定，要求高密度聚乙烯平壁管物理性能必须满足表1需求。
钢管性能需与以下规定相符：壁厚5毫米以上；屈服强度210Mpa以上；抗拉强度451Mpa以上。
2、工作井设计 W=D+（2.4～3.2） 其中，工作井底宽度由W表示；被顶进管外径由D表示；L=L1+L2+L3+L4+L5 其中，工作井底长由L表示；管节顶进后，尾端压在导轨上最小长度，需预留0.3米混凝土管由L1表示；每节管长度由L2表示；出土工作间隙由L3表示（通常长度为1到1.5米之间）；千斤顶长度由L4表示；后背墙厚度由L5表示。
通过以上2个公式，即可计算工作井井底长度、宽度。
开挖工作井时可选取人工方式进行垂直开挖，每进行1米开挖就需做好1米护壁工作，通过木桩打设对井底加固，以此封闭井底。
3、顶管参数 顶管施工中管道受到阻力被称为顶管推力，其主要包含工具管切土正压力、管壁摩阻力等。
按照相关数据分析，工具管切土正压力软土层内通常为每平方米20到30t，工具管切土正压力硬土层内通常为每平方米30到60t。
三、市政道路给排水顶管施工工艺 伴随社会主义市场经济发展速度的不断提升，我国市政工程建设事业也得到了极大的发展。
为有效解决给排水问题，满足工程建设要求。
顶管施工技术在我国市政道路工程中的广泛应用与推广，对工程建设质量提高至关重要。
为此，施工企业必须规范施工流程，只有这样才能实现市政工程建设的社会效益与经济效益。
1、施工准备 施工前，应合理配置施工机械，并事前做好机械调试工作，以此保证施工过程中机械不会出现故障，降低对施工进度的影响。
管材选用必须与施工规定相符，如质量不符合规定，则不能应用于施工。
采购材料时，应对其质量、成本等进行充分考虑，并检查厂家资质。
在材料分期分批供应计划制定过程中，要求材料进入施工现场前必须做好选择、检验工作，确保材料符合相关指标。
2、设备安装 （1）后背墙。
作为千斤顶支撑结构，为达到后背墙均匀受力的作用，需将钢板铺设到后背墙上。
一般情况下，后背墙壁面需垂直于管道顶进方向，0.1%为垂直度偏差范围，水平扭转度误差需控制在0.1%以下。
依据设计要求，利用导轨引导管节顶进中线与坡度，安装导轨时应确保安装的稳固性，要求其与管节中心高程、坡度相符。
其导轨允许偏差需控制在表2规定内。
（3）安装千斤顶。
选取ZB.50型高压油泵作为千斤顶，安装千斤顶时，需对称管道中心垂涎，要求其合力作用点和管壁反作用力作用点在相同轴线上。
（4）安装顶铁。
顶进管道施工中，需将传力构件（顶铁）临时设置于千斤顶、管道端部间，其主要功能为利用顶铁将一组千斤顶合力在管端均匀分布，以此对千斤顶、管端间距进行合理调整。
顶铁安装施工中，需清理干净顶铁和导轨间、顶铁和顶铁间相接位置，避免连接有误。
完成顶铁安装工作后，需保证千斤顶轴线、顶铁轴线、管道轴线之间具有平行性。
3、下管就位 下管施工前，需对混凝土管的质量进行全面检查，保证损坏、裂缝现象不会出现在管材上，要求端面应具有平直性，管壁具有平整性、较高光洁度。
管口质量符合施工规定后，需将其擦拭干净并进行润滑剂涂抹。
随后检查起重设备质量，如质量符合施工规定后，需及时进行下管作业。
管材下放过程中，需将第一节管材下至导轨上，并对管材中心、前后端管底高程等进行准确测量，确保其质量符合施工要求，则可实施顶进工作。
4、稳管和接口处理 每节管下放时都需对管节高程、方向进行检查，要求其符合施工设计，并保证其与导轨向贴合。
管间接口处理施工中，需选取油麻对2管间接口外侧进行充填，以此将管间空间留出，随后通过内套环、木楔等在管内连接管节，以确保管的高程、方向在顶进过程中具有准确性。
密实、平顺为管间接口的主要规定，内套环中心需与管道接口对应，同时确保填料具有良好密实度，避免杂物等出现于管缝间，如泥土、石子等。
5、挖土 土质质量符合施工规定，确保土拱能够在管顶以上部位形成，管端无需进行管帽添加，要求在管前进行10到30厘米超挖后，再进行顶管施工。
如土质不符合施工规定，极易出现塌方情况，要求必须严格控制管前超挖量，不宜过大，并做好同时进行开挖与顶进施工。
超挖现象不宜出现于管道下部135度范围，土弧需符合管外壁，确保原状土地基质量。
6、出土 如管径在800毫米以上时，需选取四轮小车等车辆将土运出，将其运到工作坑底部，通过垂直提升到地面运走。
如管径在1500毫米以上，需向坑底运土，工具为双轮手推车，随后利用垂直提升至地面运走。
顶进施工前需对顶铁安装平直性进行检查，避免偏心荷载出现于顶进施工中。
顶进施工中，要求随时对油泵压力表变化情况加以关注，如压力增加较为迅速，需将油泵暂停，找出原因及时采取科学有效措施进行施工。
需在规定进度内确定千斤顶活塞杆外伸长度，避免超出。
8、顶管偏差校正 测量施工中如官位偏差在1厘米以上，需做好校正工作。
需缓慢进行顶管偏差纠正工作，测量复位管材中动作不能过大，避免猛纠硬调等现象的出现。
四、结束语 综上所述，为满足社会经济发展需求，我国市政工程发展越来越快，按照市政建设要求，必须重视给排水施工问题。
如选取的施工方法不当，将因产生塌陷、排水不畅等问题，由此可见，市政道路给排水施工方法选择是否合理、有效已经成为市政工程建设面临的首要问题。
顶管技术作为市政道路给排水施工的重要技术之一，该技术的应用，不仅能够为供水系统、排水系统、循环水系统等提供技术支持，更是降低施工影响的重要方式。
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