市政給排水管道施工技術(shù)

王繼宗

【摘要】市政給排水工程是城市建設(shè)發(fā)展的必然要求，隨著施工技術(shù)的不斷提升，人們對(duì)城市給排水管道的施工質(zhì)量也提出了越來(lái)越高的要求。本文就頂管技術(shù)在市政給排水管道施工中的應(yīng)用進(jìn)行了詳細(xì)的分析，同時(shí)對(duì)不開(kāi)槽設(shè)計(jì)技術(shù)的施工要點(diǎn)進(jìn)行闡述。旨在完善給排水管道施工，提高施工效益。

【關(guān)鍵詞】市政工程；給排水管道；施工技術(shù)

前言：

市政給排水管道的設(shè)計(jì)要求在對(duì)周邊環(huán)境影響較小情況下開(kāi)展施工，這就要求施工時(shí)僅在部分管線(xiàn)開(kāi)挖，在短時(shí)間內(nèi)完成管線(xiàn)的鋪設(shè)以及后期處理。不開(kāi)槽設(shè)計(jì)是目前使用較普遍的一種管道鋪設(shè)設(shè)計(jì)模式，可有效減少對(duì)交通的不良影響。頂管技術(shù)是一項(xiàng)在排水管道以及各種地下管道中使用的一種技術(shù)，它和正處于施工階段或者是施工完畢的公路、管道、建筑等工程產(chǎn)生連接時(shí)，會(huì)使得平面交叉變成立體的交叉，進(jìn)而盡最大的可能減少或者是杜絕了給社會(huì)公眾、經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)、運(yùn)輸系統(tǒng)等造成的干擾和不良影響。

1. 市政給排水管道施工技術(shù)

1.1盾構(gòu)及頂管后背墻施工

這一環(huán)節(jié)的施工應(yīng)注意測(cè)試后背墻的土體架構(gòu)，保障其使用強(qiáng)度以及剛度。在受力情況下，后背墻的強(qiáng)度以及剛度應(yīng)確保其與開(kāi)挖曲線(xiàn)處于垂直狀態(tài)，這樣才能夠減少后背墻所受沖擊力，延長(zhǎng)給排水管道使用時(shí)間。后背墻的建筑應(yīng)注意平整度，保障傳遞有效。在關(guān)口端面，應(yīng)利用緩沖材料將其后背鋼板隔開(kāi)，同時(shí)注意保護(hù)操作，避免實(shí)際運(yùn)作時(shí)影響后背墻使用壽命。

1.2工作井洞口施工

施工時(shí)應(yīng)根據(jù)具體施工井形式結(jié)構(gòu)、地質(zhì)水文、環(huán)境條件等不同情況，設(shè)定好應(yīng)有的尺寸來(lái)達(dá)到對(duì)工作井口的保護(hù)，盾構(gòu)推進(jìn)后坐力的條件滿(mǎn)足可采用海英，讓井壁得到一定程度的支護(hù)，提升管道使用有效性，且頂管安置應(yīng)放在管道井室位置。由于市政周邊相對(duì)處于繁華階段，因此施工應(yīng)注意避免影響到道路、建筑物等周邊設(shè)施，盡可能按照分層開(kāi)挖、先撐后挖以及適度開(kāi)挖這三項(xiàng)原則來(lái)施工。

封底施工時(shí)，應(yīng)注意將水坑設(shè)置好，同時(shí)在地面井口周邊部分設(shè)置防汛設(shè)備以及防護(hù)欄，保障施工環(huán)節(jié)的安全性。

1.3頂管工作井施工

施工人員應(yīng)按照頂管機(jī)特有的外徑尺寸、管節(jié)長(zhǎng)度情況，同時(shí)結(jié)合后背墻設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、千斤頂長(zhǎng)度、洞口防水設(shè)計(jì)、垂直運(yùn)土情況以及管接口連接方式來(lái)具體操作施工。頂鋼管環(huán)節(jié)，應(yīng)注意將施工人員焊接的高度預(yù)留出來(lái)，平面尺寸操作需滿(mǎn)足施工車(chē)架、洞門(mén)拆除、盾構(gòu)拆卸安裝以及測(cè)量運(yùn)輸?shù)拳h(huán)節(jié)的要求，其中深度應(yīng)考慮到洞口額定防水設(shè)計(jì)以及盾構(gòu)基座安裝，采用正確的管道連接模式。進(jìn)行淺埋暗挖方式施工時(shí)，其深度及平面尺寸需注意施工中排水效率、材料運(yùn)輸、土石方供給等因素情況，避免施工時(shí)出現(xiàn)與設(shè)計(jì)要求不符情況。

1.4淺埋暗挖施工

施工時(shí)應(yīng)選擇鋼制材料來(lái)導(dǎo)軌，且導(dǎo)軌安裝坡度切記按照設(shè)計(jì)坡度施工。頂鐵的剛度及強(qiáng)度需滿(mǎn)足最大允許定力要求，保障管線(xiàn)使用壽命。施工對(duì)軸線(xiàn)的安裝需先測(cè)量管道軸線(xiàn)，保障兩條線(xiàn)對(duì)稱(chēng)、平行，讓頂鐵在導(dǎo)軌上滑動(dòng)時(shí)能夠平穩(wěn)。管端面與頂鐵之間的施工需安防緩沖材料襯墊，可使用環(huán)形頂鐵或是U形頂鐵；施工中操作人員需時(shí)刻觀(guān)察頂鐵是否存在異常，避免站在頂鐵側(cè)面或是上方。

2.給排水工程中頂管技術(shù)的應(yīng)用

2.1頂管施工的前期準(zhǔn)備

（1）現(xiàn)場(chǎng)平面布置

平面總體布置包括起重設(shè)置、自動(dòng)控制室、料具間、管片堆場(chǎng)、拌漿棚及拌漿材料堆場(chǎng)、注水系統(tǒng)、棄土坑的布置等。始發(fā)工作井內(nèi)安裝發(fā)射架、頂管機(jī)、前頂鐵、主推千斤頂、反力架等頂進(jìn)設(shè)備，工作井邊側(cè)設(shè)置下井扶梯供施工人員上下。

（2）頂管機(jī)進(jìn)、出洞處以及后靠土體加固

為確保頂管機(jī)出洞的絕對(duì)安全，需對(duì)后靠土體及進(jìn)、出洞區(qū)域土體進(jìn)行高壓選噴裝加固。為防止頂管機(jī)進(jìn)、出預(yù)留洞導(dǎo)致泥水流失，并確保在頂進(jìn)過(guò)程中壓注的觸變泥漿不流失，必須在工作井安裝洞口止水裝置。

2.2頂管施工的工藝

頂管施工又稱(chēng)為頂進(jìn)法施工，是指利用頂進(jìn)設(shè)備將預(yù)制的箱變或圓形構(gòu)造物逐漸頂入路基，以構(gòu)成立體交叉通道或涵洞的施工方法。頂管施工需先在確定的管段之間設(shè)置工作井和接受井，然后在工作井內(nèi)安裝推力設(shè)備將導(dǎo)軌上的頂管機(jī)頭推入土體，由機(jī)頭導(dǎo)向，將預(yù)制的鋼筋混凝土管向前頂進(jìn)，前端土體通過(guò)工作井運(yùn)出土，最后完成管道鋪設(shè)。

（1）頂管井的設(shè)計(jì)

頂管井分工作井和接收井兩種，頂管井的建造結(jié)構(gòu)有很多種類(lèi)，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—正方形—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，在工作井和接受井的位置按設(shè)計(jì)要求做檢查井。

（2）頂管施工工序

穿墻，打開(kāi)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：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)阻水擋土作用；為確保穿墻孔外側(cè)一定范圍內(nèi)土體基本穩(wěn)定并足夠強(qiáng)度，工作井工具穿墻前，對(duì)穿墻管外側(cè)采取注漿固結(jié)措施；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；悶板開(kāi)啟后迅速推進(jìn)工具管，同時(shí)做好穿墻止水，應(yīng)采用止水法蘭加壓板，中間安入20mm后的天然優(yōu)質(zhì)橡膠止水板環(huán)，要求具有較高的拉伸率和耐磨性，借助管道頂帶動(dòng)安裝好的橡膠板形成逆向止水裝置，應(yīng)防止因穿墻管外側(cè)的土體暴露時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而產(chǎn)生擾動(dòng)流變。

頂管出洞是頂管作業(yè)中一個(gè)很值得注意的問(wèn)題，頂管出洞，即頂管機(jī)和第一節(jié)管子從工作井中破出洞口封門(mén)進(jìn)入土中。開(kāi)始正常頂管前的過(guò)程，是頂管技術(shù)的關(guān)鍵工序，也是容易發(fā)生事故的工序。為防止管線(xiàn)出現(xiàn)偏斜，應(yīng)采取工具管凋零，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)初始角袮不下跌等措施。

在頂管施工中還有一個(gè)重要的技術(shù)措施就是通過(guò)壓注觸變泥漿填充管道周?chē)目障?，形成一道泥漿保護(hù)套，起到支撐地層，減少地面沉降，減少頂進(jìn)阻力的作用。在施工中，首先對(duì)頂管機(jī)頭尾部壓漿，并要與頂進(jìn)工作同步，然后在中續(xù)間和混凝土管道的適當(dāng)位置進(jìn)行跟蹤補(bǔ)漿，以補(bǔ)充在頂進(jìn)中的泥漿損失。注漿工序一般多應(yīng)用于長(zhǎng)距離頂管施工中。

糾偏是機(jī)頭偏離設(shè)計(jì)軸線(xiàn)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(xiàn)頂進(jìn)。頂進(jìn)糾偏是采用調(diào)整4臺(tái)糾偏千斤頂組的方法，進(jìn)行糾偏操作，若管道偏左則千斤頂采用左伸右縮，反之亦然。如果同時(shí)有高程和方向偏差，則應(yīng)先糾正偏差較大的一邊。糾偏應(yīng)做到在頂進(jìn)中采用小角度分級(jí)逐步進(jìn)行，勤調(diào)微糾。當(dāng)頂管頭發(fā)生旋轉(zhuǎn)時(shí)，可采取在管內(nèi)的相反方向增加壓重塊或在中間站提供旋轉(zhuǎn)糾正力矩等方法糾正。

3.總結(jié)

市政給排水管道的鋪設(shè)關(guān)系到當(dāng)?shù)赜盟挠行?，且工程的設(shè)計(jì)與施工均會(huì)不同程度影響到周邊環(huán)境及生活方便性。頂管技術(shù)利用其破壞小、效率高的優(yōu)勢(shì)解決了市政給排水網(wǎng)管的難題，同時(shí)管道的設(shè)計(jì)應(yīng)尤其注意材料與考察工作，施工時(shí)注重各環(huán)節(jié)質(zhì)量及施工人員安全，保障管道鋪設(shè)有效性。

參考文獻(xiàn)

[1]商志高.市政給排水管道設(shè)計(jì)技術(shù)措施分析[J].珠江水運(yùn)，2012.18

[2]羅俊，唐亮，楊靖.市政給排水管道不開(kāi)槽設(shè)計(jì)及施工技術(shù)經(jīng)驗(yàn)談[J].城市建筑，2014，01

[3]王琳.淺談頂管技術(shù)在市政給排水工程中的應(yīng)用[J].黑龍江科技信息，2011，第1期