芻議市政給排水施工中長距離頂管施工技術(shù)

■曾建奎 ■中鐵二十五局集團(tuán)第六工程有限公司，廣西 柳州 545007

市政給排水工程大體有供水、排水、循環(huán)水三個(gè)系統(tǒng)，市民想要正常排水的前提首先要保證著三個(gè)系統(tǒng)同時(shí)正常運(yùn)行。而長距離頂管施工技術(shù)的研發(fā)和有效地應(yīng)用促進(jìn)了給排水工程的運(yùn)行。所以，長距離頂管技術(shù)的開發(fā)和研究對整個(gè)芻議市政給排水工程起著至關(guān)重要的作用。

1 長距離頂管的構(gòu)造

長距離頂管技術(shù)是將鋼筒在內(nèi)部和外部焊接上相應(yīng)的鋼筋籠后，通過用混凝土混合澆筑形成一個(gè)管體，期間鋼筒的設(shè)計(jì)要保證擁有鋼制的承插口，這樣有利于更好的澆筑。同時(shí)還要再利用承插式的軟性接口將管道逐一進(jìn)行連接，并用雙橡膠圈將其密封，達(dá)到防治滲透漏水的效果。鋼筋骨架網(wǎng)和鋼管是管體的重要組成部分，他們各自的作用由以下所示:(1)管體部分。在缸筒內(nèi)外都澆筑混凝土后會(huì)形成頂管管道。利用這種澆筑工藝筑成的管道能很好的預(yù)防鋼筒或鋼筋籠出現(xiàn)腐蝕的情況，增加了管道的使用安全系數(shù)，延長了它的使用壽命;(2)鋼筋骨架網(wǎng)。鋼筋骨架網(wǎng)是在鋼筒的內(nèi)側(cè)和外側(cè)需要分別焊接的一個(gè)機(jī)構(gòu)部位，外側(cè)的鋼筋骨架網(wǎng)是為了增大混凝土與鋼筒結(jié)合后的承受力度，保證能承受住外界荷載和內(nèi)部的水壓，避免管體的破裂，一般采用雙層鋼筋骨架網(wǎng)。為了加強(qiáng)混凝土與鋼筒的穩(wěn)固連接在鋼筒的內(nèi)側(cè)設(shè)有鋼筋骨架網(wǎng)，這種設(shè)計(jì)為有效地預(yù)防混凝土掉落的情況，一般采用單層鋼筋骨架網(wǎng);(3)鋼筒。在長距離施工進(jìn)程中，鋼筒的使用方式很重要，鋼筒一般是使用厚度為1.5mm左右的冷軋鋼材料制成。鋼筒兩端設(shè)置鋼制插口環(huán)和承口環(huán)，一次來作為鋼筒的連接結(jié)構(gòu)，同時(shí)用雙膠圈為墊層的方式將承口環(huán)與插口環(huán)連接在一起，達(dá)到設(shè)計(jì)要求的管道密封性。利用雙膠圈作為墊層也能防止水體的腐蝕，有效地預(yù)防管道的內(nèi)部滲透性;(4)中繼間。在長距離頂管施工當(dāng)中，還有一個(gè)非常重要的設(shè)置，那就是中繼間，通過中繼間的應(yīng)用，可以有效降低摩擦阻力，主要通過把管道合理分段，然后向前推進(jìn)，實(shí)現(xiàn)主千斤頂?shù)捻斄Ψ稚⒛康模谶@個(gè)頂力分散過程中，各個(gè)分頂力的總和就是總頂力，且通過應(yīng)用中繼間，各段管道里面的頂力會(huì)調(diào)整到標(biāo)準(zhǔn)范圍之內(nèi)。中繼間設(shè)置情況差異性，會(huì)導(dǎo)致頂管質(zhì)量高低不同，也會(huì)影響頂進(jìn)速度的快慢。

2 非開挖頂管施工方法

非開挖頂管施工方法主要包括管道設(shè)計(jì)施工方法、管線鋪設(shè)施工方法、管線替換以及管線修補(bǔ)施工方法。市政給排水工程管道非開挖施工方法也主要是這三個(gè)方面的方法。

2.1 頂管施工方法

在具體的穿孔施工當(dāng)中，需要進(jìn)行鋼套管頂進(jìn)操作以及無鋼套管頂進(jìn)操作，頂進(jìn)的管道主要是公共管道，是具有永久性特點(diǎn)的，頂管施工方法在穿孔施工過程中的應(yīng)用作用是比較大的，不僅可以有效降低施工噪音，還要消除地表面的相關(guān)干擾，最后還具有振動(dòng)小的優(yōu)勢［1］。具體來說，首先要進(jìn)行基坑井的有效開挖，開挖的基坑井主要有兩個(gè)，然后進(jìn)行鋼管的有效放置，放置在工作井上面，通過中繼間的頂進(jìn)力，把鋼管從工作井當(dāng)中推出來，鋼管最終會(huì)穿留到預(yù)留口邊，這整個(gè)過程就是管道施工全過程。

2.2 水平螺旋鉆進(jìn)法

通過使用水平螺旋鉆進(jìn)法，可以有效完成切削鉆頭的鉆壓傳遞工作和扭矩傳遞工作，在這種水平螺旋鉆進(jìn)施工也是頂管施工的一種。進(jìn)行水平螺旋鉆進(jìn)施工，不僅有地表抗干擾能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，還會(huì)廣泛應(yīng)用到口徑比較小的鋼筋混凝土排水管道施工當(dāng)中。使用水平螺旋鉆進(jìn)方法，無法有效對管道進(jìn)行控制，這樣就會(huì)降低管道的施工精度［2］。

3 長距離頂管施工工藝

3.1 長距離頂管施工的工作原理

長距離頂管施工技術(shù)是利用平衡涂鴉的頂管機(jī)把在井中放置的油缸轉(zhuǎn)化成動(dòng)力推動(dòng)定掛機(jī)頂進(jìn)向前施工，這樣的工作原理對加快施工進(jìn)程有著很好的推進(jìn)作用。在施工進(jìn)程中放置在頂管機(jī)中的大刀通過盤旋轉(zhuǎn)動(dòng)對土體做合理的切割，工人把切割的土體送進(jìn)密封的土倉和輸送機(jī)中，經(jīng)過一段時(shí)間的擠壓后土體會(huì)形成壓縮土體，壓縮土體通過輸送機(jī)輸送出來，管道最基本的施工建設(shè)便這樣完成了。根據(jù)頂管機(jī)開挖地層的土質(zhì)不同，通過向刀盤的正面和土層里加入適量清水、粘土漿等作為添加料，將砂土或其他土層的土變成泥狀。

3.2 長距離頂管的施工環(huán)節(jié)

長距離頂管施工程序擁有正面穩(wěn)定、長距離壓漿和觸變泥漿等幾個(gè)環(huán)節(jié)，長距離壓漿和觸變泥漿在減阻方面起著重要的作用。在進(jìn)行長距離頂管施工過程中，要保證管節(jié)能夠有效的進(jìn)行減阻就要及時(shí)向管節(jié)外側(cè)壓注觸變泥漿，通過這種壓注方式使它形成良好的圍護(hù)泥漿套，觸變后的泥漿對地面的沉降有著很好的降低作用，因此，注漿技術(shù)至關(guān)重要，是頂管成敗的關(guān)鍵因素。將配置后的壓漿站通過注漿泵傳送到輸漿總管機(jī)管節(jié)的環(huán)形分管上再傳至頂管機(jī)上便形成泥漿套，從而使膨潤土觸變泥漿得到很好的應(yīng)用。南寧市中堯南路至二坑溪給水管過龍騰路頂管工程中就使用了長距離頂管技術(shù)，為了能保證進(jìn)行合理的跟蹤注漿，在頂管掘進(jìn)機(jī)時(shí)的后部設(shè)置了4個(gè)壓漿孔，使其形成較為完整合理的泥漿套，同時(shí)要對完畢的觸變泥漿跟蹤配備，通過液壓注漿泵增壓的形式，注入注漿的總管體中，再通過環(huán)形分管注入到頂管機(jī)以及管節(jié)的壓漿孔上，從而形成泥漿套。管節(jié)在頂進(jìn)過程中由于少量的漿液會(huì)通過外流方式進(jìn)入土層，所以要對管節(jié)上的注漿孔補(bǔ)壓漿。一般一節(jié)管內(nèi)部頂進(jìn)完畢后就進(jìn)行下一輪補(bǔ)漿。同時(shí)要根據(jù)每段管節(jié)頂進(jìn)阻力的大小不同進(jìn)行隨時(shí)分段的補(bǔ)充壓漿。要將壓漿量控制在管節(jié)空隙體積的8倍左右，補(bǔ)漿量為管節(jié)外測量的空隙體積。南寧市中堯南路至二坑溪給水管過龍騰路頂管工程項(xiàng)目施工過程中為了計(jì)算出注漿的壓力值，充分運(yùn)用注漿黏度以及管路輸送長度來估測，并且將壓漿站的壓力控制在0.08MPa至0.1MPa之間［3］。

4 結(jié)語

為了滿足城市居民的給水、用水和排水需求，提高長距離頂管技術(shù)的施工質(zhì)量，我們必須做到與時(shí)俱進(jìn)，加快科技的發(fā)展，利用先進(jìn)的物料和方法改進(jìn)施工技術(shù)，提高排水管道的施工質(zhì)量。

［1］陳琳.市政給排水工程施工中長距離頂管施工技術(shù)研究［J］.科技與創(chuàng)新，2014(15):81 －82.

［2］石玉東，李麗.市政給排水施工中的長距離頂管施工技術(shù)分析［J］.黑龍江科技信息，2013(8):302.

［3］夏天.大口徑長距離頂管在穿越重要地下管線時(shí)的關(guān)鍵技術(shù)措施［J］.城市道橋與防洪，2011(9):147 －151.