市政給排水施工中的長距離頂管施工技術(shù)分析

蒙仁開

（廣西合山市第一建筑工程有限公司　廣西　合山　546500）

市政給排水施工中的長距離頂管施工技術(shù)分析

蒙仁開

（廣西合山市第一建筑工程有限公司廣西合山546500）

隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展速度的不斷加快，城市化進程速度也隨之不斷加快。在城市化建設(shè)過程中，市政給排水為一項重要的建設(shè)項目，市政給排水工程的施工質(zhì)量對城市居民的正常生活和工作產(chǎn)生嚴(yán)重影響。因此，加強對市政給排水施工過程中所應(yīng)用到的相關(guān)工藝和技術(shù)進行深入研究具有重要意義。

給排水工程；長距離頂管；施工技術(shù)

頂管施工技術(shù)為各種地下管道及排水管道施工過程中普遍應(yīng)用到的一種技術(shù)，其與正在實施施工操作或者是已經(jīng)完成施工的管道、公路、建筑等工程在進行連接時，可使平面交叉轉(zhuǎn)變?yōu)榱Ⅲw交叉，進而實現(xiàn)杜絕或者最大限度地將經(jīng)濟生產(chǎn)、社會公眾、運輸系統(tǒng)等所造成的不良影響或者干擾降低[1]。因此在市政給排水工程中應(yīng)用頂管施工技術(shù)具有重要意義。長距離頂管施工技術(shù)是一種極具便捷性的施工方法，其具有較高的適用性、安全性和經(jīng)濟性，其憑借這些特點在市政給排水施工中得到越來越普遍的應(yīng)用。

1　長距離頂管管的結(jié)構(gòu)設(shè)計

1.1鋼筒設(shè)計

通常在長距離頂管施工過程中，施工中所使用到的鋼筒均為厚度約為15mm的冷軋鋼板制作而成的。需要在鋼筒的兩端設(shè)置有鋼制承口環(huán)和插口環(huán)，主要是將其作為鋼筒的連接部位。在連接承口環(huán)與插口環(huán)時，需將雙膠圈作為墊層實施連接，進而促進管道具有良好的密閉性，使其符合工程的施工要求。此外，還需要應(yīng)用雙膠圈來防止水體滲漏，保證管道具有良好的防滲性。

1.2鋼筋骨架網(wǎng)設(shè)計

鋼筋骨架網(wǎng)是鋼筒內(nèi)、外兩側(cè)均需分別焊接的一個重要結(jié)構(gòu)部位。在鋼筒的內(nèi)側(cè)焊接鋼筋骨架網(wǎng)的主要目的是促進施工過程中混凝土可與鋼筒實現(xiàn)更加穩(wěn)固的連接，避免使用過程中混凝土塊掉落現(xiàn)象發(fā)生。通常在施工過程中均會應(yīng)用到單層鋼筋骨架網(wǎng)。而在鋼筒外側(cè)焊接鋼筋骨架網(wǎng)的目的主要是為了促進混凝土和鋼筒相互結(jié)合之后，其承載能力能夠得到一定程度的增加，進而避免管體遭受破壞。在施工過程中通常會應(yīng)用到雙層鋼筋骨架網(wǎng)。

1.3管體設(shè)計

在鋼筒內(nèi)部、外部均完成混凝土澆筑之后，混凝土頂管管道便形成。通過該種施工方式所獲得的管道可有效防止鋼筋籠或者鋼筒在后期的使用過程中出現(xiàn)銹蝕現(xiàn)象，可有效促進管道的使用時間得到延長。

2　長距離頂管施工原理

在實施頂管施工操作過程中，需要應(yīng)用到頂進機械主要土壓平衡頂管機。實際施工過程中，通過在工作井中進行油缸設(shè)置的方式來產(chǎn)生動力，然后憑借此動力實現(xiàn)將頂管機進行推動，使其不斷向前頂進，進而實現(xiàn)施工操作。應(yīng)用大刀對土體進行盤旋轉(zhuǎn)切削，將切削下的土體放進密封土倉和螺旋輸送機中，并將其進行擠壓，使其成為存在一定土壓的壓縮土體；應(yīng)用螺旋輸送機將切削出來的土體進行輸送，進而促進管道基層施工得以完成。按照頂管機開挖面各個地層所具有的特性，將清水、相應(yīng)濃度和配比的泥漿、粘土漿等材料加入到刀盤正面級土倉中。實施此操作的目的是促進一些難以進行正常施工的砂土、砂礫土、硬粘土等的產(chǎn)生改變，使其成為具有一定程度流動性、止水性、有塑性的泥狀土，進而使其能夠被螺旋輸送機排出，同時還可有效將地下水壓力、開挖面前的土壓力頂住，促進刀盤前的土體具有良好的穩(wěn)定性，進而使長距離頂管施工能夠順利進行[2]。

3　長距離頂管施工技術(shù)在市政給排水施工中的實際應(yīng)用

3.1技術(shù)適用范圍

長距離頂管技術(shù)通常被應(yīng)用于城市中心地區(qū)、繁華商業(yè)街道、無法進行遷移或大規(guī)模進行開挖的特殊地段。無法實施開槽埋管、空中架線等施工的地方通常也需要應(yīng)用到該種技術(shù)。在污水管道的施工過程中，在污水管道的直徑超過800mm，且施工現(xiàn)場未存在任何建筑物基礎(chǔ)，同時也無法應(yīng)用明溝開挖埋管方法進行實施的情況下，可通過長距離頂管技術(shù)的應(yīng)用來實施相關(guān)施工操作。

3.2頂進管的選擇

在給排水施工過程中，通常均是選擇鋼筋混凝土管作為最佳頂進管，部分工程也會選擇鋼管作為頂進管。但是應(yīng)用鋼管作為頂進管時僅僅使用于不會出現(xiàn)腐蝕的地方。在應(yīng)用該種技術(shù)過程中，必須嚴(yán)格按照鋼筋混凝土的標(biāo)準(zhǔn)和要求，對鋼筋混凝土管的規(guī)格進行科學(xué)設(shè)計、配筋及應(yīng)力驗算等諸多方面的工作。在對頂進管直徑進行選擇時，需要對工程的實際需要、性質(zhì)等諸多因素進行綜合考慮。嚴(yán)格按照頂進管所需承受的荷載來確定混凝土管的壁厚和配筋，進而確定頂進管的實際直徑。在實際施工過程中，通常將管內(nèi)徑設(shè)計為超過800mm。因為在施工過程中，施工人員需要站在頂管工程工作面上實施相關(guān)施工操作。

3.3頂管施工前準(zhǔn)備及施工主要設(shè)備

應(yīng)用長距離頂管施工技術(shù)進行施工之前，需要先做好平面布置工作。例如準(zhǔn)備好料具間、管材堆場、起重設(shè)備、注漿系統(tǒng)、自動控制室等等。需要布置好頂管機、發(fā)射架、反力架等相關(guān)設(shè)備。通常需要將這些設(shè)備設(shè)置在始發(fā)工作井內(nèi)。此外，還需要在工作井邊側(cè)上設(shè)置下井扶梯。只有做好這些準(zhǔn)備工作才能促進長距離頂管施工能夠順利開展。在給排水施工現(xiàn)場，頂管管道頂進地方通常為淤泥砂和粘土層，且管道的沿線通常也不會存在任何建筑物基礎(chǔ)，管道的直徑超過800mm。因此應(yīng)用長距離頂管施工技術(shù)進行施工時，需要應(yīng)用到的設(shè)備主要為反力墻、千斤頂、起重設(shè)備等，同時還需要應(yīng)用到水泵、泥水處理系統(tǒng)、全站儀、后座泵架、水準(zhǔn)儀、整體式頂進構(gòu)架、激光準(zhǔn)儀、電焊機等諸多種通用設(shè)備。

3.4泥漿的制備及注漿工藝

在市政給排水施工中的應(yīng)用長距離頂管施工技術(shù)時，需要進行的泥漿制備及注漿工藝主要包含三個方面，具體內(nèi)容詳見表1。

表1　泥漿的制備及注漿工藝

3.5長距離頂管施工工藝

在長距離頂管的施工程序中，主要包含正面穩(wěn)定、長距離壓漿、觸變泥漿等諸多個施工環(huán)節(jié)，長距離壓漿及觸變泥漿兩個施工環(huán)節(jié)在發(fā)揮著重要的減阻作用。在應(yīng)用長距離頂管施工技術(shù)的過程中，需要保證管節(jié)的減阻作用能夠得到充分發(fā)揮，就必須及時實施管節(jié)外側(cè)的壓注觸變泥漿施工操作。應(yīng)用該種壓注方式能夠使其形成良好的圍護泥漿套，經(jīng)過觸變的泥漿可有效降低地面沉降。所以在整個施工過程中，注漿技術(shù)的應(yīng)用發(fā)揮著極為重要的作用，其成為頂管施工是否能夠取得成功的一個關(guān)鍵性因素[3]。在施工過程中，通過注漿泵把經(jīng)過配置的壓漿站傳送至輸漿總管機管節(jié)的環(huán)形分管中，然后再將其傳到頂管機便可形成良好的泥漿套通過這個環(huán)節(jié)的施工操作，促進膨潤土觸變泥漿在工程施工中得到更加充分的應(yīng)用。某市一路段的給排水施工應(yīng)用了長距離頂管技術(shù)，為了保證能夠?qū)ψ{進行合理跟蹤，在頂管掘進機時，在其后部總共設(shè)置了4個壓漿孔，促進其形成一個具有合理性和完整性的泥漿套，并對完畢的觸變泥漿實施跟蹤配備，應(yīng)用液壓注漿泵增壓形式，將完畢觸變泥漿注入注漿總管體，然后再通過環(huán)形分管注入頂管機、管節(jié)的壓漿孔上，進而形成良好的泥漿套。管節(jié)實際頂進施工過程中，會有部分漿液以外流的方式直接進入到土層，因此需對管節(jié)上存在的注漿孔實施補壓漿操作。通常情況下，一節(jié)管內(nèi)部頂進完成后需實施下一輪補漿操作。此外，還需要以各段管節(jié)頂進阻力的實際大小作為主要根據(jù)，實施相應(yīng)的補充壓漿操作。在補充壓漿操作過程中，需對壓漿的實際使用量進行嚴(yán)格控制。通常需要將壓漿量控制在管節(jié)空隙體積8倍左右。

4　結(jié)束語

長距離頂管施工技術(shù)為一種適用范圍廣、實用性強的先進技術(shù)。將該種技術(shù)應(yīng)用于市政給排水施工中可促進施工整體質(zhì)量及效果得到顯著提高。因此需加強對長距離頂管施工技術(shù)的實際應(yīng)用進行深入分析，促進該種技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢得到充分發(fā)揮。

[1]劉淑萍.長距離頂管施工中存在的問題及解決措施[J].山西建筑，2013，10（05）：115～116.

[2]鄭建平.長距離頂管施工技術(shù)在硬塑土層中的應(yīng)用[J].建筑施工，2013，08（05）：95～96.

[3]王春婷，隆威.大口徑長距離頂管工程泥漿配方試驗研究[J].鐵道科學(xué)與工程學(xué)報，2014，15（01）：38～39.

TU74

A

1673-0038（2015）30-0087-02

2015-6-15

蒙仁開（1975-），男，助理工程師，主要從事工程施工工作。