淺析給排水施工中頂管施工技術(shù)

李紅軍

【摘 要】隨著城市建設(shè)進(jìn)程的加快，市政給排水施工成為城市建設(shè)中極其重要的一部分，市政給排水工程施工的質(zhì)量與城市居民的生活息息相關(guān)，所以市政給排水工程的正常運(yùn)行對(duì)保障城市的正常運(yùn)轉(zhuǎn)具有積極重要的作用。在科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展的帶動(dòng)下，市政給排水施工技術(shù)得以不斷的發(fā)展起來(lái)，其中長(zhǎng)距離頂管施工技術(shù)作為一項(xiàng)實(shí)用性較強(qiáng)的技術(shù)，在市政給排水施工中得以大規(guī)模的應(yīng)用，并取得非常好的效果。本文分析了市政給排水施工的意義，并進(jìn)一步對(duì)市政給排水施工中長(zhǎng)距離頂管施工技術(shù)進(jìn)行了具體的闡述。

【關(guān)鍵詞】市政給排水；非開挖施工；頂管施工；施工工藝

隨著經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的快速發(fā)展及人們物質(zhì)文化生活水平的提高，城市進(jìn)入了快速建設(shè)階段。在城市建設(shè)進(jìn)程當(dāng)中，市政給排水施工作為一項(xiàng)非常重要的工程，受到大家的普遍重視。在科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展的促進(jìn)下，目前在市政給排水施工當(dāng)中，其設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)理念都有了非常大的變化，這就為市政給排水施工的順利進(jìn)行奠定了良好的基礎(chǔ)，也為社會(huì)的發(fā)展和進(jìn)步起到了積極的促進(jìn)作用。在市政給排水施工中主要包括供水、排水和循環(huán)水三個(gè)系統(tǒng)，這一個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行也成為保證市民正常生活的根本。目前在給排水施工中，比較常見(jiàn)的長(zhǎng)距離頂管施工技術(shù)的運(yùn)用，為給排水工程的順利進(jìn)行起到積極的推進(jìn)作用。所以應(yīng)加強(qiáng)對(duì)長(zhǎng)距離頂管施工技術(shù)的研究力度，從而使其更好的為市政給排水工程服務(wù)。

1.市政給排水工程施工的意義

城市建設(shè)進(jìn)程的加快，使各項(xiàng)基礎(chǔ)性設(shè)施都進(jìn)入了快速建設(shè)階段。城市各項(xiàng)基礎(chǔ)性設(shè)施對(duì)于城市的正常運(yùn)行及發(fā)展具有十分重要的作用，市政給排水工程不僅是城市的基礎(chǔ)性設(shè)施，同時(shí)也是城市人們生活用水、防洪、排污的重要設(shè)施之一，所以市政給排水工程的質(zhì)量對(duì)于一個(gè)城市的發(fā)展起著相當(dāng)關(guān)鍵的作用，同時(shí)也是社會(huì)得以持續(xù)健康發(fā)展的根本。目前在我國(guó)的城市給排水工程施工中還存在著許多的問(wèn)題，如施工設(shè)計(jì)不合理、系統(tǒng)不完善、技術(shù)較為落后等等都制約了給排水工程的發(fā)展。所以在階段需要不斷加大對(duì)市政給排水施工技術(shù)的投入力度，提高施工的技術(shù)水平，從而使施工得以順利進(jìn)行，并對(duì)工程的質(zhì)量有一定的保障。

2.非開挖頂管施工技術(shù)

非開挖技術(shù)是在不影響地面建筑及交通的情況下，利用微開挖或不開挖技術(shù)對(duì)地下管線、管道和 地下電纜進(jìn)行鋪設(shè)、修復(fù)或更換的一門科學(xué)。其具有非常好的經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性，不會(huì)破壞周圍的環(huán)境，達(dá)到了保護(hù)資源和環(huán)境的目的。非開挖頂管施工技術(shù)做為一種全新的技術(shù)廣泛的應(yīng)用于對(duì)地下管道的工程當(dāng)中，并且取得了非常好的效果。其實(shí)此技術(shù)與長(zhǎng)期以來(lái)對(duì)自來(lái)水管道防腐處理的灰漿噴射襯層法是有類似之處的，只是在不斷發(fā)展過(guò)程中越來(lái)越完善，從而形成一門新的基礎(chǔ)性學(xué)科。目前城市建設(shè)進(jìn)程的不斷加快，地下各類設(shè)施的施工項(xiàng)目較多，非開挖頂管施工技術(shù)的廣泛應(yīng)用，不僅加快了工程的進(jìn)度，同時(shí)對(duì)地下工程的質(zhì)量也有了保障。盡管非開挖頂管施工技術(shù)應(yīng)用也有很長(zhǎng)的一段時(shí)間，但在實(shí)際操作中，仍有人對(duì)其了解上存在著誤區(qū)，大致有以下二點(diǎn)：

首先，非開挖許多人會(huì)理解成不需要挖開地表即可進(jìn)行施工，其實(shí)這種理解是錯(cuò)誤的，進(jìn)行非開挖頂管施工時(shí)，只是不會(huì)大面積的進(jìn)行開挖作業(yè)，但會(huì)對(duì)地表進(jìn)行微開挖，但工作溝是必須要開挖的。

其次，非開挖頂管技術(shù)是以一門獨(dú)立的學(xué)科存在的，其在具體實(shí)施時(shí)技術(shù)早已超越了巖土鉆掘或是地質(zhì)工程技術(shù)的手段，所以在實(shí)施運(yùn)用中應(yīng)對(duì)其有個(gè)正解的認(rèn)識(shí)，這樣才能更好的應(yīng)用到我國(guó)市政給排水工程當(dāng)中，加快市政給排水施工的進(jìn)度。

3.非開挖頂管施工方法

在市政給排水工程施工中，主要包括鋪設(shè)管道和修補(bǔ)管理管道兩個(gè)方面。所以以下二種施工方法較為適合。

（1）頂管施工法。頂管施工方法主要應(yīng)用于穿孔施工時(shí)頂進(jìn)鋼套管或無(wú)鋼套管 情況下頂進(jìn)永久性公共管道，具有施工噪聲小、地表干擾少、振動(dòng)小等優(yōu)點(diǎn)。其施工方法的過(guò)程具體是從地面開挖兩個(gè)基坑井，將鋼管從工作井安放，然后通過(guò)千斤頂或中繼間的頂推機(jī)械的頂進(jìn)，推動(dòng)鋼管從工作井預(yù)留口穿出，穿越土層直至接收井的預(yù)留口邊，最后 穿出接收井的預(yù)留口，形成管道的施工過(guò)程。

（2）水平螺旋鉆進(jìn)法。水平螺旋鉆進(jìn)法是一種依靠螺旋鉆桿向切削鉆頭傳遞鉆壓和 扭矩，利用電機(jī)頂進(jìn)推動(dòng)鋼管從工作井穿到預(yù)留井，完成管道施工的一種方式。具有地表干擾少、土層擾動(dòng)少等優(yōu)勢(shì)，主要應(yīng)用于小口徑鋼筋混凝土排水管道施工。其缺點(diǎn)就是施工過(guò)程中難以控制螺旋鉆桿的方向，不能有效控制管道，導(dǎo)致管道的施工精度受到一定限制。

4.頂管施工的工藝

頂管施工工藝在市政管道建設(shè)中是比較常見(jiàn)的一種做法，又將這種做法稱之為頂進(jìn)法的施工工藝，這種施工方法是利用一定的施工設(shè)備將事先定制好的構(gòu)造物慢慢的頂進(jìn)到路基當(dāng)中去，先確定施工的管道位置，然后在這個(gè)位置上設(shè)置工作井和接收井，在工作井當(dāng)中要安裝推力設(shè)備對(duì)頂管機(jī)頭進(jìn)行施力，將其推入到土體當(dāng)中去，在機(jī)頭的導(dǎo)向作用下，將事先定制好的鋼筋混凝土的土管按照土管方向頂進(jìn)，在前端的土體可以通過(guò)工作井排出井外，通過(guò)這一系列的施工過(guò)程，完成管道的鋪設(shè)工作。

4.1頂管井的設(shè)計(jì)

頂管井分工作井與接收井兩種，頂管井的建造結(jié)構(gòu)有很多種類，一般使用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。工作井的結(jié)構(gòu)形式通常有單孔井和單排孔井。前者形狀有圓形、正方形、矩形等，后者則大多為矩形，它們的結(jié)構(gòu)受力性能由高至低依次為圓形一正方形一矩形。結(jié)構(gòu)布置時(shí)，可在井內(nèi)設(shè)置內(nèi)支撐，改善結(jié)構(gòu)受力。在建造過(guò)程中，工作井按雙向頂進(jìn)設(shè)計(jì)，與接收井間隔布置，間距與設(shè)計(jì)檢查井間距一致，施工完畢，在工作井和接收井的位置上按設(shè)計(jì)要求做檢查井。

4.2頂管施工工序

①穿墻：打開穿墻悶板將工具管頂出井外，并安裝穿墻止水裝置，主要技術(shù)施工措施如下：

a穿墻管內(nèi)填夯壓密實(shí)的紙筋粘土或低強(qiáng)度水泥粘土拌和土，以起到臨時(shí)性阻水擋土作用。

b為確保穿墻孔外側(cè)一定范圍內(nèi)土體基本穩(wěn)定并有足夠強(qiáng)度，工作井工具管穿墻前，對(duì)穿墻管外側(cè)采取注漿固結(jié)措施。

c穿墻前對(duì)可能出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行分析并制定相應(yīng)處理措施。

d悶板開啟后迅速推進(jìn)工具管，同時(shí)做好穿墻止水，采用止水法蘭加壓板，中間安入20mm厚的天然優(yōu)質(zhì)橡膠止水板環(huán)，借助管道頂進(jìn)帶動(dòng)安裝好的橡膠板形成逆向止水裝置。

②頂管出洞：頂管出洞是頂管作業(yè)中一個(gè)很值得注意的問(wèn)題，為防止管線出現(xiàn)偏斜，應(yīng)采取工具管調(diào)零，在工具管下的井壁上加設(shè)支撐，若發(fā)現(xiàn)下跌立即用主頂油缸進(jìn)行糾偏，工具管出洞前預(yù)先設(shè)定一個(gè)初始角彌補(bǔ)下跌等措施。

③頂管糾偏：糾偏是指機(jī)頭偏離設(shè)計(jì)軸線后，利用設(shè)置在后部的糾偏千斤頂組，改變機(jī)頭端面的方向，減少偏差，使管道沿設(shè)計(jì)軸線頂進(jìn)。

5.結(jié)束語(yǔ)

隨著城市基礎(chǔ)設(shè)施的不斷建設(shè)，給排水施工做為城市中非常重要的一項(xiàng)工程，保障城市的正常生產(chǎn)和生活。在傳統(tǒng)的給排水施工中在施工時(shí)由于對(duì)地面的開挖給人們的出行和交通帶來(lái)較多的不便，也給城市的環(huán)境帶來(lái)了較大的影響。非開挖頂管施工技術(shù)不需要對(duì)地面進(jìn)行大面積的開挖即可進(jìn)行施工，有效的解決了傳統(tǒng)施工中的難題。頂管技術(shù)在城市給排水施工中的應(yīng)用，可以不開挖或是盡量少開挖來(lái)進(jìn)行管道的鋪設(shè)和更換，是一種非常經(jīng)濟(jì)實(shí)用的給排水施工技術(shù)。