頂管技術(shù)在市政給排水施工中的應(yīng)用探討

摘要：供水系統(tǒng)、排水系統(tǒng)以及循環(huán)水系統(tǒng)是當(dāng)今市政給排水工程中的重要系統(tǒng)，保證供水系統(tǒng)、排水系統(tǒng)及循環(huán)水系統(tǒng)的正常運(yùn)行，有利于保證我國(guó)城市居民的給排水秩序穩(wěn)定。現(xiàn)階段，隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步，頂管技術(shù)在市政給排水施工中得到廣泛應(yīng)用。文章對(duì)頂管技術(shù)在市政給排水施工中的應(yīng)用進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：頂管技術(shù)；市政給排水工程；排水施工；供水系統(tǒng)；排水系統(tǒng)；循環(huán)水系統(tǒng) 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類(lèi)號(hào)：TU99 文章編號(hào)：1009-2374（2016）33-0031-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.33.016

現(xiàn)階段，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的同時(shí)，我國(guó)的科學(xué)技術(shù)水平也在不斷提高，人們的生活質(zhì)量及生活水平也有所提升。在這一背景下我國(guó)建筑行業(yè)的建筑質(zhì)量也得到顯著的提高，建筑領(lǐng)域中的施工設(shè)備、施工技術(shù)以及施工材料等也處于不斷的發(fā)展中。與此同時(shí)，城市市政給排水工程的施工中給排水的設(shè)計(jì)理念及設(shè)計(jì)方法也在不斷完善。頂管技術(shù)是目前城市市政給排水施工中十分重要的技術(shù)，它對(duì)于提高我國(guó)的市政給排水施工水平具有十分重要的作用，所以要盡可能地加大對(duì)頂管技術(shù)的研究分析力度，確保我國(guó)市政給排水施工的順利開(kāi)展。

1 頂管技術(shù)的基本概述

目前頂管技術(shù)是我國(guó)在市政給排水施工中使用頻率較大的管道施工技術(shù)，它又被稱(chēng)為非開(kāi)挖管道敷設(shè)技術(shù)。非開(kāi)挖施工頂管技術(shù)主要是指在市政給排水施工時(shí)利用非開(kāi)挖技術(shù)或者未開(kāi)挖技術(shù)對(duì)地下電纜、地下管道及地線管線等進(jìn)行的鋪設(shè)、更換及修復(fù)等一種新型技術(shù)。頂管技術(shù)與其他市政給排水施工中的管道施工鋪設(shè)技術(shù)相比具有顯著的優(yōu)勢(shì)。首先，在市政給排水施工中應(yīng)用頂管技術(shù)能夠有效地縮短工期，降低施工成本；其次，在市政給排水工程中應(yīng)用頂管技術(shù)也能夠有效地降低施工對(duì)施工周?chē)牡孛嬷脖患巴恋刭Y源的影響，并能大大地降低工作人員的工作量；再次，在市政給排水施工中應(yīng)用頂管技術(shù)能夠在鋪設(shè)施工管道和維修施工管道時(shí)有效地穿越地下管道及地面建筑物；最后，在市政給排水施工中應(yīng)用頂管技術(shù)能夠有效地減少排水施工對(duì)建筑物及交通等帶來(lái)的負(fù)面作用，從而有效地促進(jìn)城市生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益的有機(jī)統(tǒng)一，促進(jìn)城市的健康可持續(xù)發(fā)展。

2 在市政給排水施工中頂管技術(shù)的主要施工方法

頂管施工法和水平螺旋鉆進(jìn)法是頂管技術(shù)在市政給排水施工應(yīng)用中的具體施工方法，主要應(yīng)用在管道的設(shè)計(jì)、鋪設(shè)、修補(bǔ)及更換等多個(gè)方面。頂管施工法通常是應(yīng)用在穿孔施工中頂進(jìn)無(wú)鋼管套或鋼管套等情況下進(jìn)行的頂進(jìn)的永久性公共管道，它在施工時(shí)主要是在地面開(kāi)挖兩個(gè)基坑井之后將鋼管從工作井中安放，之后再利用中繼間或千斤頂?shù)捻斖茩C(jī)械來(lái)進(jìn)一步頂進(jìn)鋼管。水平螺旋鉆進(jìn)法則主要是利用螺旋鉆桿來(lái)切削鉆頭傳遞扭矩與鉆壓，再進(jìn)一步利用電機(jī)頂將鋼管推送至預(yù)留井，從而促進(jìn)市政給排水管道施工的順利完成。

3 頂管技術(shù)在市政給排水施工中的具體應(yīng)用

3.1 頂管井的具體分類(lèi)

通常情況下，工作井和接收井都屬于頂管井的范疇。目前我國(guó)的頂管井的類(lèi)型結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是較為常見(jiàn)的頂管井結(jié)構(gòu)。根據(jù)工作井的結(jié)構(gòu)不同可以將其分為單排井和單孔井這兩種模式。一般情況下，單排井都是矩形，但單孔井可以是圓形、正方形或矩形等。

3.2 頂管施工的工藝

在市政給排水施工中應(yīng)用頂管技術(shù)時(shí)，首先，要在相應(yīng)的管段內(nèi)設(shè)置接收井和工作井，緊接著安裝工作井內(nèi)部的推力設(shè)備；其次，將導(dǎo)軌上面的頂管機(jī)頭緩慢地推入到土體中，接著再將已經(jīng)預(yù)制好的鋼筋混凝土管進(jìn)行進(jìn)項(xiàng)施工，由機(jī)頭進(jìn)行導(dǎo)向；最后，利用工作井將施工中的前端土運(yùn)出去，從而有效地完成市政給排水管道的鋪設(shè)工作。

3.3 頂管施工的工序

3.3.1 穿墻。在市政給排水施工中應(yīng)用頂管技術(shù)進(jìn)行頂管施工時(shí)首先應(yīng)打開(kāi)穿墻悶板，在安裝穿墻止水裝置之前應(yīng)該將工具管頂置放于井外。接著為有效地提高穿墻管的臨時(shí)阻水和擋土作用，應(yīng)該往穿墻管里及時(shí)地填充和壓實(shí)低強(qiáng)度的拌和土水泥黏土及紙筋黏土。同時(shí)，為了進(jìn)一步確保穿墻外孔側(cè)的距離滿足施工的要求，就需要確保土體的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。在穿工作井的工具管的墻之前應(yīng)該對(duì)穿墻管的外側(cè)進(jìn)行注漿固結(jié)作業(yè)，并及時(shí)地、有效地分析在穿墻時(shí)可能遇到的各種問(wèn)題。在開(kāi)啟悶板之后應(yīng)及時(shí)地推進(jìn)工具管和做好穿墻止水作業(yè)。

3.3.2 頂管出洞。頂管出洞主要是指在第一節(jié)管子和頂管機(jī)從工作井中破出洞口封門(mén)之后進(jìn)入土中。在當(dāng)前的市政給排水施工中尤其要加強(qiáng)對(duì)頂管出洞問(wèn)題的重視程度。在市政給排水的具體施工中頂管出洞不僅在頂管施工中扮演著十分重要的作用，同時(shí)它也是發(fā)生事故頻率較大的一道施工工序。所以為了進(jìn)一步確保施工安全，確保在頂管施工時(shí)管線不會(huì)發(fā)生偏斜現(xiàn)象，相關(guān)工作人員就需要在施工時(shí)對(duì)工具管進(jìn)行調(diào)零操作。與此同時(shí)，為了確保能夠及時(shí)地處理下跌問(wèn)題，應(yīng)在工具管下的井壁上加入一定的支撐，從而可以在發(fā)生問(wèn)題時(shí)采用主頂油缸進(jìn)行及時(shí)的糾正。

3.3.3 注漿減阻。注漿減阻主要是在頂管施工的過(guò)程中采用壓注觸變泥漿的方法來(lái)有效地填充管道周?chē)目障?，在形成泥漿保護(hù)套之后實(shí)現(xiàn)地層支撐的目的。所以，為進(jìn)一步提高市政給排水工程的施工質(zhì)量應(yīng)該在市政給排水頂管施工中有效地加強(qiáng)對(duì)注漿減阻技術(shù)措施的重視程度。在注漿減阻的具體施工中首先要做的就是要對(duì)頂管機(jī)頭的尾部進(jìn)行壓漿操作，與此同時(shí)也要對(duì)其進(jìn)行頂進(jìn)操作，接著再在混凝土管道的相應(yīng)位置及中續(xù)間進(jìn)行跟蹤補(bǔ)漿工作。注漿減阻不僅能夠有效地減輕地面沉降的產(chǎn)生，同時(shí)也能夠有效地減少頂進(jìn)的阻力。

4 在市政給排水施工中應(yīng)用頂管技術(shù)的施工要點(diǎn)及其注意事項(xiàng)

第一，在市政給排水施工中應(yīng)用頂管技術(shù)時(shí)應(yīng)采用觸變泥漿，為有效地降低頂進(jìn)時(shí)的頂力及減少土層和管節(jié)外壁間的摩阻力應(yīng)采取相關(guān)措施來(lái)管道外壁壓入一定量的減阻泥漿，從而在管道外壁形成一個(gè)泥漿套。泥漿套減阻效果的好壞與泥漿套形成的質(zhì)量具有密切的關(guān)系。在管道外圍形成一個(gè)質(zhì)量較好的泥漿套具有良好的支承作用，它能夠有效地緩解粉質(zhì)黏土的坍塌，控制地面沉降。

第二，在市政給排水施工中應(yīng)用頂管技術(shù)時(shí)在頂進(jìn)操作中應(yīng)嚴(yán)格地按照相關(guān)的設(shè)計(jì)線路進(jìn)行頂進(jìn)，在進(jìn)行糾偏操作時(shí)可以利用千斤頂編組及可伸縮的超提刀等設(shè)備。同時(shí)在施工中也應(yīng)該及時(shí)地測(cè)量頂進(jìn)軸線，觀察其是否與設(shè)計(jì)的軸線相匹配。通常情況下，在測(cè)量頂進(jìn)軸線時(shí)應(yīng)在混凝土管節(jié)的出洞、到達(dá)及糾偏時(shí)適當(dāng)?shù)脑黾訙y(cè)量次數(shù)。

第三，在市政給排水施工中應(yīng)用頂管技術(shù)是為了保證管子能成功地從工作井內(nèi)出洞，應(yīng)保證管節(jié)外徑略小于工作井的預(yù)留洞口。

第四，由于在市政給排水施工中應(yīng)用頂管技術(shù)進(jìn)出洞是其中十分關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，穿墻后掘進(jìn)機(jī)方向的正確性會(huì)對(duì)井內(nèi)管節(jié)的拼裝工作及管道方向的控制工作等都產(chǎn)生一定的影響，所以在穿墻時(shí)為避免泥水涌入井內(nèi)應(yīng)保證頂進(jìn)方向準(zhǔn)確無(wú)誤，管線不偏離軸線。

第五，在處理頂進(jìn)施工中的障礙物時(shí)，如老河道駁坎、突遇石塊、埋木等，相關(guān)人員應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況及時(shí)地給出解決技術(shù)方案。

第六，在處理微風(fēng)化的地質(zhì)結(jié)構(gòu)或者長(zhǎng)距離中風(fēng)化的地質(zhì)結(jié)構(gòu)時(shí)應(yīng)在設(shè)計(jì)頂管前認(rèn)真地分析相關(guān)的地質(zhì)鉆探資料，并對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的處理。

5 結(jié)語(yǔ)

總而言之，在市政給排水施工中應(yīng)用頂管技術(shù)是較為常見(jiàn)的現(xiàn)象。由于頂管技術(shù)自身的優(yōu)點(diǎn)較多，所以它在我國(guó)的市政給排水施工領(lǐng)域使用范圍較廣且獲得了良好的口碑。在市政給排水施工中應(yīng)用頂管技術(shù)不僅能夠有效地減輕施工對(duì)城市環(huán)境的影響和污染，同時(shí)也能夠有效地降低市政給排水施工的施工成本并使得城市的管道規(guī)劃保持一種科學(xué)合理的狀態(tài)。與此同時(shí)，相關(guān)人員在市政給排水工程中的施工中應(yīng)用頂管技術(shù)時(shí)不需要占據(jù)較大的施工范圍，所以它對(duì)城市交通及施工周?chē)h(huán)境的影響較小，有利于保護(hù)城市的生態(tài)環(huán)境，促進(jìn)城市的健康可持續(xù)發(fā)展。

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作者簡(jiǎn)介：熊兆華（1963-），男，江西南昌人，供職于江西建工第二建筑有限責(zé)任公司，研究方向：市政道路和排水工程。

（責(zé)任編輯：蔣建華）