市政給排水工程的長距離頂管施工技術分析

摘要：隨著城市基礎建設的日益完善，為了滿足城市建設以及發展的需求，市政給排水工程項目逐漸增多。長距離頂管技術可以有效降低挖土量，節約施工用地，在施工中逐漸替代了傳統的埋管技術手段。長距離頂管技術的應用可以有效提高施工質效，降低對環境的干擾以及影響，是一種現代化的技術手段。分析市政給排水工程的長距離頂管施工技術，了解關鍵技術以及工藝手段，可以有效提高施工綜合質量。基于此，主要分析了市政給排水工程的長距離頂管施工技術要點。

關鍵詞：市政給排水工程長距離頂管施工糾偏技術地表沉降監控測量

AnalysisofLong-DistancePipe-JackingConstructionTechnologyforMunicipalWaterSupplyandDrainageEngineering

LIBinLIYijunHUANGPengfeiLITiejunJIANGHaoyue

（Central&SouthChinaMunicipalEngineeringDesignandResearchInstituteCo.，Ltd.，Wuhan，HubeiProvince，430010China）

Abstract：Withtheincreasingimprovementofurbaninfrastructure，inordertomeettheneedsofurbanconstructionanddevelopment，municipalwatersupplyanddrainageengineeringprojectsaregraduallyincreasing.Long-distancepipe-jackingtechnologycaneffectivelyreduceexcavationvolumeandsaveconstructionland，andithasgraduallyreplacedthetraditionalpipe-layingtechnologicalmeansduringconstruction.Theapplicationoflong-distancepipe-jackingtechnologycaneffectivelyimproveconstructionqualityandefficiencyandreduceinterferenceandimpactsontheenvironment，anditisamoderntechnologicalmeans.Analyzingthelong-distancepipe-jackingconstructiontechnologyofmunicipalwatersupplyanddrainageengineeringandunderstandingitskeytechnologiesandprocessmethodscaneffectivelyimprovethecomprehensivequalityofconstruction.Basedonthis，thearticlemainlyanalyzesthekeypointsoflong-distancepipe-jackingconstructiontechnologyformunicipalwatersupplyanddrainageengineering.

KeyWords：Municipalwatersupplyanddrainageengineering;Long-distancepipe-jackingconstruction;Deviationcorrectingtechnology;Surfacesubsidence;Monitoringandmeasurement

市政給排水工程是城市基礎建設的重要內容，直接關系到城市的正常運行，是提高居民生活品質的基礎性工程。長距離頂管施工技術的合理應用可以有效地提高施工效率，降低對道路結、環境交通產生的不良影響。在施工中通過機械化的方式將管道可以直接地推進到目標的位置上，無須應用大型的發掘設備進行挖掘處理，有利于環境保護[1]。

1市政給排水工程的長距離頂管施工流程

在施工中要基于工程項目特征進行設計以及方案的確定。在施工中要綜合項目特征進行地質調查，分析地質數據，制訂施工方案；通過規范性的施工處理可以有效滿足不同地質環境的施工需求。在施工中要做好環境控制以及綜合管理，有效便于后續施工處理。主要工藝流程如圖1所示。

1.1設備選型

綜合頂管機在穿越施工中對于不同底層各中刀盤的具體應用需求確定型號以及參數。如果地質結構為黏性土，則要應用刮刀；如果為全強風化巖結構則主要應用滾刀；通過刮刀則可以輔助削切處理，在千斤頂的作用之下可以將刀盤作業在巖體結構上，出現擠壓旋轉實現破碎處理。在刮刀的作用下，可以將巖石戳曬出為顆粒結構，滿足巖層掘進的實際需求。基于頂管段穿越土層的實際狀況，分析深度以及基于規范要求進行綜合分析，確定項目工程的工期、技術要求以及成本等多種因素，在施工工中主要應用泥水平衡頂管的方式進行施工作業。泥水平衡頂管在護盾的保護之下利用刀盤實現開挖處理。

1.2施工工藝流程

1.2.1工作井施工

在施工中通過分次混凝土現澆工藝進行處理，進行刃腳、上部井壁的施工處理，保障澆筑連續性。在施工中做好質量控制，保障符合技術要求。

1.2.2穿墻

在施工中根據方案進行止水墻的處理，預留孔洞，并且設置止水裝置。要就操作流程進行規范處理，優化穿墻出洞作業施工。

1.2.3管道頂進施工

在頂進施工中要綜合實際狀況確定方案，保障整體符合技術要求，做好安全防控以及綜合管理。

2市政給排水工程的長距離頂管施工關鍵技術

2.1非開挖式頂管施工技術

此技術具有環保以及高效的特征，在地下管道敷設施工中可以根據實際狀況進行處理，在施工中無須進行大面積的地面開挖處理，可以有效滿足管道鋪設以及推進施工的不同需求。在市政給排水工程施工中應用可以有效降低對周邊環境產生的影響，有利于施工成本的控制。

在施工中主要應用盾構機以及頂推機等設備進行處理，通過地下鉆探的方式引進地下施工。在施工中要做好底層掘進以及管道的基礎性鋪設處理，這樣則可以避免出現大面積的開挖處理，避免因為施工產生的交通、地下管線以及建筑結構的影響。在施工中可以基于導向以及控制系統進行綜合控制，實現位置以及操作系統的優以及調節，在現代技術支持之下可以進行姿態以及防控的控制，充分保障了鋪設的綜合質量[2-3]。

2.2頂進測量以及糾偏技術

在頂進施工中要綜合實際狀況進行綜合測量，基于實際狀況進行糾偏處理。在長距離頂管施工中要綜合工程項目的特征，確定施工方案，保障頂管位置精確性，做好糾偏處理，保障施工安全性。

在施工中要合理應用現代測量技術以及手段，實現對頂管位置以及姿態的動態檢測以及綜合分析。利用現代化的測量儀器以及設備進行實時性的檢測，確定具體的最傾斜角度以及相對位置。通過數據測量則可以了解施工的狀態以及具體的需求，有利于方案的優化以及調整處理，可以充分保障位置精準性。糾偏技術在施工中要綜合施工環境、土層變化以及地質條件等多種因素，通過傳感器等設備手段進行綜合分析，實現實時性的控制。在出現軌道偏離的時候則可以通過系統進行自動處理，保障符合既定的設計位置，可以提高施工穩定性。

2.3通風技術

在長距離頂管施工中做好通風處理，可以切實保障施工安全性。在施工中要綜合項目特征，合理設置通風設備、確定具體的位置以及參數，這樣則可以充分保障空氣流動性，降低有害物質。

2.4水平螺旋轉進技術

在給排水工程的長距離頂管施工中合理應用水平螺旋施工技術可以有效提高整體質量。在施工中可以有效解決距離過程等問題，可以降低對地表環境產生的影響。在傳統的施工中要進行大面積的土方挖掘，對周邊的環境以及交通會產生嚴重的影響，而應用水平螺旋鉆進技術則可以通過直接的方式進行地下處理，可以有效提高施工效率。

3頂管施工問題以及防控手段

3.1頂管管道軸線偏差問題

3.1.1軸線偏差問題

在頂管的頂進施工中，會遇到巖土交界以及硬層結構的障礙物，在施工中會出現現有掘進路線與設計不符、位置偏差等，導致出現管道扭曲變形等問題，在嚴重的狀態之下會導致各個管節段之間出現錯位、滲漏等問題。出現此種問題主要就是因為在運行中刀盤的結構遇到的阻力相對較大，導致出現偏離的問題，進而出現中心軸線的偏角等問題。同時后背墻不穩定，整體結構不平整，在頂進的壓力過大時，則會導致整體結構的受力不均勻，出現軌道偏離而產生位移等問題。

3.1.2風險防控手段

在頂管施工處理中，要做好地質結構的分析與處理，通過現代方式了解信息數據，了解在不同地質結構中產生的隱患問題，對特殊地層進行水電分析。在施工中，要通過現代設備進行綜合監控以及分析處理，通過動態化的方式進行數據調節與優化，保障參數信息的精準性。

為了保障后背墻不對頂進作業產生影響，保障合力方向的正確性，則要做好綜合檢驗，分析平整度等基礎參數，做好設備的安裝以及性能綜合分析。如果發現出現位移以及變形等問題，則要做好加固處理，降低不良影響。在施工中要根據監控系統進行動態分析，獲得頂進曲線以及參數信息，在出現較大的偏角等問題則要及時進行速率以及推力等參數的調控，保障整體符合需求，通過減緩頂進形成的方式進行方向的調控。

3.2頂進壓力增大

3.2.1問題分析

在頂管施工中如果出現突然壓力增大困難等問題，則要綜合分析。出現此種問題主要就是在施工中出現擾動土層導致的塌方等問題，或者在頂進施工中刀盤遇到孤石等障礙物，這樣則會導致壓力的快速增加，同時如果出現管道偏移等問題也會導致直接地增加整體的摩擦阻力。隨著摩阻力的減小則會導致出現隱患問題，在處理中可以用膨潤土的方式進行潤滑，如果膨潤土配比不足等也會導致出現壓力增加的問題。如果在運行中出現油泵以及設備的故障隱患等問題，也會出現頂進壓力增加的問題[4]。

3.2.2預防措施

在施工中，為了有效保障運行的安全性穩定性，則要通過動態化的方式進行綜合監督管理，保障頂進曲線的正確性，同時合理控制偏差等問題。基于實際的地質結構以及需求進行泥漿比例的配比分析，保障供應充足可以有效滿足實際的需求。在頂進施工中要做好設備的處理以及基礎保養，對于存在的異常問題則要及時維護，保障整體的性能。

3.3頂管機扣頭

3.3.1問題分析

柔性地層出現不均勻或者壓力失衡等問題，則會導致在施工中出現扣頭等問題。出現此種問題主要就是因為在軟土層的施工中導致重量失衡，在震動以及自身荷載作用等因素的影響之下，降低了地層結構的整體性能，出現頂進下降等問題。同時，在上下土層中如果出現顯著的剛度差異性，則會導致出現頂管機頭下移等問題。

3.3.2防控措施

在處理中主要就是要做好地質結構的勘察以及分析，做好掘進參數的控制，基于土層性質差異性進行剛度的控制，調節頂進千斤頂的承受能力，合理控制頂進的方向以及偏角。

3.4地表沉降過大

3.4.1問題分析

頂管工程在施工中會對土體結構產生不同程度的擾動性影響，如果地質結構松散，則會導致地面出現嚴重的沉降性問題，在頂管上面的覆土層出現孔洞等問題的時候，則會導致地面坍塌等事故隱患問題。對此，在施工中必須要做好頂管的掘進控制，做好進尺參數、土層損失率等綜合控制，合理調控出土的速率、景觀刀盤壓力等相關基礎性的參數。通過規范化的方式進行數據監控以及動態分析，制定應急處理方案。在地表沉降研究中主要通過公式進行分析：

在頂進施工中會對巖土層產生不同程度的擾動性影響，如果強度較大則會出現位移等變化，在施工中會出現地表的沉降等問題。在施工中出現土體超挖等問題導致空隙塌孔等問題，出現的地表沉降問題。因為頂管施工等因素而出現的震動性沉降問題。在漿液潤滑不足而出現的沉降問題。

3.4.2防控措施

在施工中做好膨潤土的比例控制，保障符合技術要求，在施工中做好周邊環境的場地以及分析，做好區域控制，在頂管施工中做好管段位置的水泥注漿處理，通過加固土層的方式則可以增強結構的穩固性[5-6]。

4結語

長距離頂管施工技術在市政給排水工程中應用具有顯著的優勢，可以降低對地面干擾，提高施工質效。在施工中要綜合項目特征以及技術要求，確定施工方案，了解施工技術操作要點，強化風險控制，做好沉降監控以及綜合分析，通過規范化的方式進行施工處理，才可以切實提高市政給排水項目的綜合質量。

參考文獻

[1]王朗.市政給排水工程中的長距離頂管施工技術的應用研究[J].科技資訊，2023，21（23）：170-173.

[2]程海風.基于模糊物元分析法的市政給排水工程造價風險管理研究[D].石家莊鐵道大學，2023.

[3]汪凱舉.市政給排水工程長距離頂管施工技術[J].新型工業化，2022，12（5）：176-179.

[4]王都臣.市政給排水工程中的長距離頂管施工技術研究[J].中國設備工程，2022（8）：175-176.

[5]李玉成.基于BIM技術的建筑給排水參數化建模及二次開發應用研究[D].安徽建筑大學，2021.

[6]勞維挺.市政給排水工程中的長距離頂管施工技術的應用分析[J].工程與建設，2022，36（5）：1424-1426，1467.