市政排水管道顶管工艺的设计和应用

摘要：目前我国城市化的步伐越来越快，城市市政的给排水改造及设计成为城市建设的一大问题。市政排水管道涉及到的内容之多、广度之大是一般工程所不具备的，本研究主要探讨的问题是市政排水管道顶管工艺在市政排水工程中的设计以及应用。关键词：市政排水，管道顶管工艺，设计，应用　　前言：我国经济以及文化生活的发展使现代化城市发展建设的重要内容，同时，市政工程的建设更是城市建设的重中之重，市政工程建设历来都包括许多的内容，不仅有市政道路的建设、市政铁路的建设、市政给水的建设，还包括市政排水的建设。其中在市政排水的建设中，市政排水管道的工艺设计是重点。目前，在许多城市的市政排水管道设计中采用的工艺是顶管工艺。本研究将对市政排水管道的顶管工艺进行详细的讲解。　

复合三维排水网主要用于铁路、公路、隧道、市政工程、水库、护坡等排水工程中效果显著。产品特点：1.排水性强（相当于一米厚砾石排水）。2.抗拉强度高。3.减少土工织物嵌入网芯的机率，保持长期稳定的排水。4.长期承受高压载荷（能承受大约3000Ka的压缩载荷）。5.耐腐蚀、耐酸碱、使用寿命长。6.施工方便、缩短工期、降低成本。

　1. 什么是市政排水管道顶管工艺　　市政排水管道设计历来是一项大而复杂的工程，目前在市政排水管道的施工中为了节约成本、对生活废水以及自然雨水进行有效的排放，经常采用的方式是顶管排水工艺。　　所谓顶管排水工艺指的是对于不能进行挖掘毁坏的市政路面以及绿化带处的排水管道设计可以利用液压千斤顶推动管道按照预定的设计路线不断向前推进，形成一条固定的、结实的市政排水管道。　　采用市政排水管道顶管施工工艺具有许多的优点，具体体现在其施工的简单化，即不需要人工进行管道的挖掘，完全依靠先进的遥感技术，采用自动激光经纬仪测量及其动态监测施工中的三维立体偏差；同时也避免了对其他市政公共设施的破坏；除此之外，这种排水工艺大大的节省了工程人力以及财力的消耗；顶管工艺的精确度相对来说也是十分精确的，因此能够保证顶管的施工可以按照预定的排水管路线进行推进和应用。　　2. 市政排水管道顶管工艺的分类及特点　　市政排水管道顶管工艺可以分为两类，分别是敞开式以及人工挖掘式的施工工艺。　　敞开式以及人工挖掘式顶管工艺具有共同的特点，即市政排水管顶管施工人员可以利用现有的条件直接在排水管的施工面进行工程的挖掘及开挖，方便的可以及时了解和反馈地质信息，便于及时的对施工顶进的误差进行校核，以便及时采取相关措施纠偏和制订可行性的处理方案；除此之外，这两种施工工艺还具有投资费用低，工艺简单，便于操作的特点。　　尽管顶管排水工艺具有以上优点，但是其自身也同样存在着一些缺点，即顶管工艺在施工效率和施工精度上还存在一些不足；并且在市政排水管道的施工时对于当地的地质情况、水文情况以及地下水位情况等都要事先考虑进去，同时顶管工艺的准备工作也是十分复杂的。　　目前，在市政排水管道的顶管施工工艺中，最先进的一项技术被称为泥水平衡顶管施工工艺，该工艺具有的特点是技术含量高、施工精度高，与此同时它还能够及时通过全自动、全方位的设备测量、监控，及时发现和解决实际工程中的问题，从而有效保证施工质量和工期。所以在今后的发展中市政排水管道的顶管施工工艺将会更加的完善。　　3. 市政排水管道顶管施工工艺的设计及应用　　3.1市政排水管道顶管施工的设计　　顶管施工工艺要求排水管道正在进行顶进处理时，要封门拆除后将工具管立即切入土层。并且，在进行切入的操作及过程中要时刻注意管路的测量和纠偏。具体设计如下：　　管道在开始顶进时，要有5――10m的顶进范围，对于施工偏差大于允许值的情况，要立刻采取有效的措施进行纠正和改进；　　顶管工艺的施工工具管在进入土层后往往要进行管端的处理，在管段处理时要注意在进入接收井的工具管和管端要设置枕垫，并且管道两端露在工作井中的长度应该大于0.5m。　　3.2挤压式顶管工艺设计中应注意的问题　　顶管工艺的施工一般情况下是通过挤压式来完成的，管道在每次顶进时，其顶进的长度应根据车斗的容积、起吊能力和地面运输条件综合确定；　　如果顶管工艺在施工的开始和结束时，那么就应该采用手工挖土缓慢顶进；　　市政排水管道在进行顶管工艺的顶进操作时，要防止工具管在工作中出现转动；　　对于临时停止管道顶进的情况，应该将管道的喇叭口全部切入土层；　　市政排水管道顶管工艺施工完成之后，管节接口内侧间隙要按照设计的要求及标准进行处理。　　3.3顶管工艺中管线的设计　　顶管中工具、材料的设计选择是管线设计的主要内容。　　市政排水管道顶进工具头的选型是管线设计的一部分，在进行选型时要根据施工地的地质情况以及周边的地理位置，采用全密封式机械的工具管，全断面泥水平衡机械顶进；　　对于市政排水管道顶管工艺中顶管长度的选择一般遵循的原则是根据管径和顶进的距离进行划分，一般情况下把约60～100 米的一井段作为顶管的长度；　　对于市政排水管道材料的选择要采用III级钢筋混凝土的钢承口管；　　除此之外，市政排水管道顶管段的单元长度为2.0m；　　而市政排水顶管管道的测量方法主要采用的是激光导航定位系统，同时利用摄像机对测量的全过程进行监控；　　当市政排水管道顶管工艺在进行顶进时出现一些错误，那么其纠偏的方法是工具管纠偏油缸电动液压控制纠偏；　　同时市政排水管道顶管工艺采用高压注浆触变泥浆进行施工减阻。　　4. 保证市政排水管道顶管设计成功的主要措施　　4.1提高并创新顶管排水工艺　　目前，我国的经济发展与科技发展属于走在世界前列的，因此，不管是城市的建设还是经济的建设都应该吸收或汲取国内外的先进经验，对于市政排水管道的设计也是如此。所以在我国市政排水管道的顶管施工工艺中，要及时吸收国外的先进经验，提高并创新我国的顶管排水工艺，只有这样才能与时俱进。　　4.2做好市政排水管道施工的质量监督　　不管是采用何种技术进行市政排水管道的设计，都有可能在日后面临管道破损或泄漏的问题，所以要在市政排水管道的设计中严格把守管道质量的这一关。这就要求管道设计方从原材料的选用、管材长度、厂家品牌、橡胶圈、服务等方面综合考虑选择下水管道的采购。一般都是选购正规大厂家的管道及材料，这是因为这些厂家选用的一般都是国内外有名且质量保证的大生产厂家全新料，并且管道的有校长度为 6m，其产品具有质量稳的特点。　　4.3做好市政排水管道施工的管理工作　　无规矩不成方圆是历来人们都知道的一个道理，一般做任何事情都要有严格的管理，同样严格的管理体系是确保市政排水管道顶管施工的关键所在。所以，在施工的过程中要严格按照管理体系，把具体事物责任到人，对于出现问题的任何一个环节都要追究到底，彻底检查问题出现的源头，然后进行改进，确保市政排水管道顶管施工的安全进行和质量。　　结语：通过以上分析我们可以看到，在市政排水管道设计中采用顶管工艺可以有效的把城市的雨水、生活废水等有效的进行处理和排放，大大解决了市政排水中面临的棘手问题。但是，事物都是具有两面性的，尽管顶管工艺在应用中具有以上优点，但是其对城市交通、绿化带等市政设施的破坏也是有目共睹的，所以在进行顶管工艺施工之前，要事前做好顶管施工前的准备工作，确保施工中的安全和对市政设施的保护。　　参考文献：　　[1]梁绍容，《市政排水管道顶管工艺的设计和应用》，[J]，工程技术，2011年4月　　[2]蒙贵红，《浅谈城市排水管顶管施工技术》，[J]，现代建设，2011年第10卷第9期　　[3] 周 青， 杨 华， 周 敏， 周 艳， 凌保林， 韦 于， 顾旭卿，《复杂环境下大口径市政排水管道的设计和施工》，[J]， 中国给水排水，第 28 卷 第 20 期2012 年 10 月