市政給排水施工中長距離頂管施工技術的應用探究

敖紅勇

廣州市第三市政工程有限公司 廣東 廣州 510802

隨著經(jīng)濟的飛速發(fā)展，人民的生活水平日益改善，他們對城市基礎設施的需求也越來越高，這既滿足了他們對于舒適宜居的環(huán)境的渴望，又為現(xiàn)代化的城市建設帶來了新的挑戰(zhàn)。而給排水工程作為一項關鍵性的項目，采用先進的中長距離頂管施工技術，可以顯著提升給排水工程的效率與質量，從而改善居民的生活品質，為社會的可持續(xù)發(fā)展做出積極貢獻。隨著城市的迅速發(fā)展，這一變化也在不斷提升。

1 市政給排水長距離頂管施工的原理及效益

1.1 技術原理

頂管施工的三種平衡理論是廣泛應用的，它們分別是氣壓平衡、泥水平衡和土壓平衡理論。根據(jù)不同的地質條件、施工條件和設計要求，選擇合適的頂管施工方法是非常重要的。在市政給排水工程中，長距離頂管技術通常采用土壓平衡頂管機，它的工作原理是利用工作井中的油缸來提供動力。采用這種施工管理方式，可以利用推進器的運動來實現(xiàn)高效的施工。通過操作土壓平衡頂管機，人們可以使用螺旋方式切割土壤，并將其安裝在螺旋輸送機上，以確保土倉的密封性。此外，根據(jù)頂管機的特性，當開挖面位于不同的地層時，可以通過添加粘土泥漿和清水，來控制一些較為復雜的地層，從而大大提升施工質量和效率。

1.2 施工技術優(yōu)勢

為了更好地建設市政給排水系統(tǒng)，我們采用了長距離頂管技術。這種施工方法不需要對路面進行深挖，并且能夠降低工程負荷，避免對工程涂層造成嚴重損害。此外，這種技術具有很強的適應性，可以應用于多種不同類型的道路，特別是在困難的情況下。采用長距離頂管技術，施工隊可以在極短的時間內完成施工，而且不會給周邊環(huán)境帶來任何不良影響，也不會造成任何噪音污染。

2 影響市政給排水頂管長距離施工的因素

隨著技術的發(fā)展，長距離頂管的施工距離越來越遠，甚至可能達到100m，從而嚴重影響了市政給排水系統(tǒng)的正常運行。因此，在實際的施工過程中，必須仔細研究施工技術、施工條件，努力降低這一影響，從而達到最佳的效果。在實際使用中，最關鍵的因素之一是動機。盡管理論上可以通過增加管道的推力來達到目的，但實際操作中仍然存在許多挑戰(zhàn)。另外，良好的通風條件也至關重要，因為管道的容積和頂管的時間都較長，施工人員必須消耗大量的氧氣才能保證施工的安全。若空氣流動不暢，就會導致缺氧，從而危害人體的健康。因此，除此外提出，必須采取措施確?？諝饬鲃拥臅惩?，并考慮其他可能的影響因素，如下：

（1）材料因素：材料的選擇對于長距離頂管施工的成功至關重要。如果選擇了不合適的材料，將會嚴重影響該技術的正常運行，并且可能會損害項目的整體質量。目前，混凝土管是市政工程設施建設和管理中最常用的管材。除了傳統(tǒng)的管道制作方法，由于缺乏嚴格的標準化建設和管理，使得材料的選擇和使用無法達到統(tǒng)一的要求，從而導致長距離施工頂管技術中出現(xiàn)了管材不兼容、材料質量不均等問題，從而無法滿足施工的需求。

（2）位移因素：使用長距離頂管技術時，由于管道可能出現(xiàn)明顯的偏移，其內部的壓力狀態(tài)也可能隨之改變。為了避免這種情況的出現(xiàn)，施工單位的技術人員需要及時調整頂管的施工方案，確保管道的安全性和穩(wěn)定性。為了確保管道內部的壓力處于一個較為穩(wěn)定的狀態(tài)，以及有效地改善施工質量，在調整管道內部的壓力時，必須注意不要出現(xiàn)過大的壓差。若是壓差太大，就會使得管道受到極大的沖擊，甚至發(fā)生破壞；而若是壓差太小，則無法滿足市政給排水系統(tǒng)的需求。

（3）動力因素：隨著城市發(fā)展的加快，城市建設的規(guī)模越來越大，以滿足當?shù)鼐用竦幕旧钚枨?，因此，對于市政供水和下水管網(wǎng)的覆蓋率有著更加嚴格的要求。然而，由于不同地區(qū)的街道結構復雜，使得城市建設的難度也相應增加。在進行城市規(guī)劃時，應該考慮到各個地區(qū)的特殊情況，并且合理安排管線的長度。這樣可以避免因為管線的長短造成的壓力差異，并且可以提高長距離頂管的效率[1]。

3 長距離頂管技術

3.1 頂管結構設計

為了確保長距離頂管施工過程中能夠達到最佳的防滲效果，需要采用三件式結構：鋼筒、鋼筋骨架網(wǎng)和管體。一般情況下，鋼管由1.5mm冷軋鋼板制成，兩端設有承口環(huán)和插口環(huán)，并用雙膠圈連接，以確保頂管具有良好的防滲性能。鋼筋骨架網(wǎng)是用來連接鋼筒和混凝土的結構，它們的作用是提高混凝土的強度和穩(wěn)定性。通常情況下，鋼筒外側會焊接雙層鋼架網(wǎng)，以增強它們的承載能力并防止管道損壞。內部則采用單層鋼架網(wǎng)，保證混凝土塊在澆筑后能夠牢固地固定在鋼筒內。通過使用管體，我們可以有效防止鋼架和鋼管的腐蝕，延長管道的使用壽命。

圖1 市政給排水工程現(xiàn)場

3.2 市政給排水系統(tǒng)中的長距離頂管技術

隨著城市發(fā)展的迅猛步伐，地下管道、電纜等建設項目的數(shù)量日益增多，而非開挖技術的應用領域也日益拓展，令人們更加深入地理解并掌握它。然而，目前，許多人仍然將其視作一種僅限于地表微開挖的技術，或者僅僅局限于巖土鉆探技術或工程地質領域的知識。采用無開挖技術進行管道建設可以實現(xiàn)：管線的規(guī)劃、安裝、更換和保養(yǎng)。近年來，隨著科學技術的迅猛進步，市政排水系統(tǒng)的長距離非開挖管道的建設受益匪淺。然而，由于頂力的計算存在較大的偏差，使得施工技術的進步受到了一定的限制，從而對工作坑的設計和頂力的確定產生了不利的影響。通過實際測量，我們可以發(fā)現(xiàn)，當管道的直徑變大時，頂力也會變大。此外，由于管道的撓曲，在提升的過程中，它的變形也會變得更大，因此，我們需要多次調整來減小它的變形。通常情況下，由于管道入口和出口的位置存在較大的偏差，因此需要進行更多的調整，并承受更大的壓力。

4 中長距離頂管施工技術的優(yōu)勢

4.1 施工效率高，綜合造價低

隨著社會經(jīng)濟的飛速發(fā)展，城市基礎建設的規(guī)模也日益擴大，人們的生活質量也得到極大的改善。特別是在人口稠密和交通擁擠的地區(qū)，采用中長距離頂管施工技術，可以有效減少施工的經(jīng)濟成本，同時還能夠保證施工的安全性。此外，這種施工方法無須挖掘土壤，也無須對建筑物進行大規(guī)模的拆除，使得施工更加便捷、高效。

4.2 保護地表植被與綠地衛(wèi)生設施

中長距離頂管施工是一項先進的建筑技術，與傳統(tǒng)的建筑方法相比，具有顯著的優(yōu)勢。它能夠將建筑物從較大的空間擴展到較小的空間，并采用點狀的建筑結構。此外，該建筑結構還能夠減少對周圍環(huán)境的干擾，保護當?shù)氐木坝^和生態(tài)系統(tǒng)。這項工程既不會給居民的日常生活帶來任何影響，又能夠保護建筑結構免受損害。

4.3 路面挖掘工作減少

城市道路作為整個城市的重要交通樞紐，其路面結構受到嚴重的損害，使得交通擁堵、出行困難，嚴重影響了居民的正常生活。為此，采用頂管技術可以有效地改善這一狀況，減少對環(huán)境的污染，提高居民的生活質量。

圖2 頂管作業(yè)圖

4.4 不會造成建筑破壞

由于傳統(tǒng)的排水工程施工需要先行拆除或損毀地面建筑，無論是公共設施還是居民設施，都可能引發(fā)施工單位與居民之間的矛盾沖突，而采用頂管施工技術可以有效避免這種情況，同時也可以保護現(xiàn)有建筑物免受損害。

5 長距離頂管施工的主要技術要點

5.1 地下施工，不用破壞路面

在實際的管道建設過程中，經(jīng)常會遭遇道路損毀和交通堵塞，因為在傳統(tǒng)的施工方式中，需要先挖掘沿線的地面，然后再進行修補。這種方式既耗費時間和精力，也可能產生一系列負面影響。采用頂管施工技術，可以有效解決中長距離管道施工的問題：通過不破壞路面的地下施工方式，利用水泥噴射襯層來實現(xiàn)管道的頂進，從而大大提高了施工效率和質量。盡管地下施工可以有效改善路面狀況，但它仍然會造成一定的損害，尤其是在較小的范圍內。為了避免這些損害，施工人員應該仔細研究各種可能出現(xiàn)的問題，以便制定出最佳的管道施工方案，以確保工程的高質量[2]。

5.2 頂管施工技術要點

當前，頂管施工技術已成為中長距離管道建設的核心方法，也是對施工過程中最高要求的地方。為了確保施工過程中管道不受損害，并能夠盡可能地投入使用，通常會在地表設計2個基坑井，將鋼制管道放置在基坑井中，然后使用機械頂進裝置將其推進到頂部位置，最后通過千斤頂?shù)淖饔?，確保管道與基坑井之間的緊密結合。

圖3 長距離頂管設計

5.3 施工過程中的安全措施

在中長距離管道建設中，由于大多數(shù)施工都位于地下，因此，為確保安全，防止土壤塌陷，并保證及時的空氣流動，就必須采取有效的加固措施，如使用泥漿或者支架，來確保管道的穩(wěn)定性。為了確保工作人員的健康和安全，我們建議在地下施工場所安裝換氣系統(tǒng)，或者在地面上建立一個換氣井。這些措施都是為了改善工作條件，提高空氣質量，并為工作人員提供舒適的工作環(huán)境。

圖4 頂管有序設計圖

6 市政給排水施工中長距離頂管施工技術的質量控制措施

6.1 進出洞質量的管控

在采用這種施工技術的同時，必須認真考慮進出洞的施工過程，采取更加有效的質量控制措施，仔細檢查和分析相關部位的安全性，及早發(fā)現(xiàn)和解決滲漏的潛在危險，以最大限度地避免發(fā)生滲漏事故。在控制進出洞技術的過程中，應當全面考慮并深入分析其性能，以確保長距離頂管的安全可靠，避免由于多種因素的影響而導致的不穩(wěn)定運行。在施工過程中，我們必須嚴格控制進出洞的質量，減少洞口土壤的破壞，最大限度地增強進出口的穩(wěn)定性，防止土壤變形。這樣才能為長距離頂管的施工提供更好的條件和協(xié)助，并最大限度地提高整個排水工程的質量。

6.2 管節(jié)止轉質量的合理控制

由于管節(jié)止轉技術具有明顯的機械特征，因此，施工單位應當謹慎地采取措施，確保它能夠有效地控制和減少對長距離頂管的影響，特別是在轉交施工階段，應當加強對管節(jié)的監(jiān)督和檢查，確保安全可靠。

6.3 對注漿工藝進行合理控制

應當采取有效的質量控制措施，以確保注漿工藝的有效性和可持續(xù)性。在注漿操作的過程中，應當精確地調整注漿的組成，確保其含水率不超標，以達到最佳的配比效果。

6.4 通風系統(tǒng)的合理設置

為了確保施工人員的安全，通風系統(tǒng)的建立和運行起到了不可或缺的作用。由于管道空間極其狹小，若無通風系統(tǒng)的支持，施工人員很可能無法長時間在這種惡劣的環(huán)境中工作，從而導致身體不適、呼吸困難、頭痛等癥狀，因此，為了確保長距離頂管的施工順利完成，并確保施工人員的身心健康，必須加強對通風系統(tǒng)的監(jiān)督和管理[3]。

7 結束語

總之，市政給排水工程施工是實現(xiàn)城市功能完善、環(huán)境改善、安全保障以及滿足市民基本需求的重要手段，對城市的可持續(xù)發(fā)展起著至關重要的作用。而長距離頂管施工技術的應用，不僅可以帶來經(jīng)濟效益，而且還能夠確保技術的可靠性，因此具有更高的應用價值。在施工過程中，長距離頂管技術的應用十分重要，它不僅能夠有效地完成施工任務，而且還能夠有效地保證城市交通和生活秩序的穩(wěn)定，因此，它是一種非常適合現(xiàn)代工程建設的技術，值得我們大力推廣。