市政給排水施工中頂管技術(shù)的有效應(yīng)用探討

摘要：市政給排水施工與居民的日常生活關(guān)系密切，提高施工質(zhì)量與施工效率對于人們生活水平的提高有著積極的促進作用。隨著我國經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展、市政給排水工程的不斷完善，頂管技術(shù)在市政給排水施工中的使用越來越廣泛。文章從頂管技術(shù)的施工技術(shù)出發(fā)，對頂管技術(shù)在市政給排水施工的有效應(yīng)用進行了探討。

關(guān)鍵詞：市政給排水施工；頂管技術(shù)；施工質(zhì)量；施工效率；基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè) 文獻標(biāo)識碼：A

中圖分類號：TU99 文章編號：1009-2374（2016）18-0114-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.18.056

在經(jīng)濟不斷發(fā)展的大前提下，人們的物質(zhì)生活水平也取得了質(zhì)的飛躍，人們對于生活質(zhì)量的要求不斷提高，為給人們營造良好舒適的生活環(huán)境，使城市發(fā)展目標(biāo)與人們?nèi)找嬖鲩L的物質(zhì)需求相符合，完善市政給排水施工意義重大。在城市的各項基礎(chǔ)設(shè)施中，地下給排水管網(wǎng)主要負責(zé)城市污水的解決，是促進經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的重要條件，隨著地下工程建設(shè)的加快，頂管技術(shù)應(yīng)運而生。頂管技術(shù)可使管道鋪設(shè)在不開挖路面的情況順利進行，具有污染小、不影響市貌等優(yōu)點，在現(xiàn)代市政給排水施工中，頂管技術(shù)是應(yīng)用最廣泛的技術(shù)之一，對其的有效應(yīng)用進行分析和探討，有著積極的現(xiàn)實意義和經(jīng)濟意義。

1 頂管施工技術(shù)概述

1.1 頂管施工技術(shù)的特點

頂管施工技術(shù)又可稱為非開挖管道鋪設(shè)技術(shù)，是實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展、合理利用自然資源的有效途徑之一?，F(xiàn)階段，廣泛應(yīng)用于市政給排水施工中，大大提高了市政給排水施工的質(zhì)量和效率。頂管技術(shù)施工最大的特點在于其可在不破壞地面層的情況下直接突破地面建筑物的限制，完成地下管道、河道、公路以及鐵路的鋪設(shè)，相較于傳統(tǒng)的開挖敷設(shè)可節(jié)省大量人力、物力、財力，同時造成的污染以及對城市外貌的破壞也更小，頂管技術(shù)可減少粉塵、降低噪音，可將施工對城市交通和環(huán)境的負面影響降到最低，稱得上是真正的高效率、無污染的施工技術(shù)。

1.2 頂管施工技術(shù)的優(yōu)勢

相較于傳統(tǒng)開挖敷設(shè)技術(shù)，頂管技術(shù)具有的眾多優(yōu)勢是使其在市政給排水施工中得到廣泛應(yīng)用的主要原因：首先，將施工面有效縮減是其主要的優(yōu)勢之一，通過頂管技術(shù)，點狀施工成為了可能，施工占地面積顯著減小，與此同時，施工在地下進行，因此不會對施工區(qū)域的地面活動造成不良影響，對于市區(qū)交通的干擾幾乎可以忽略不計；其次，頂管施工可以突破傳統(tǒng)開挖敷設(shè)技術(shù)受到的眾多限制，如頂管技術(shù)可在很深的水下或地下進行管道的鋪設(shè)，同時不對鐵路、公路、河道造成影響，房屋拆遷數(shù)量可有效減少，工程造價因此大大降低，市政給排水整體系統(tǒng)質(zhì)量也得以顯著提高；最后，施工不受外界自然條件的干擾，施工是在提前打造的工作井內(nèi)進行，因此雨雪霜凍等惡劣天氣不會造成整個工程停工。

1.3 頂管施工技術(shù)的應(yīng)用范圍

可在市中心等繁華地段施工而不對地面活動造成影響，頂管技術(shù)的應(yīng)用可使地面開挖工程和土方工程不影響交通的正常運行和人們的日?；顒樱┕こ杀就度肟娠@著降低；可在人口聚居區(qū)域進行管道鋪設(shè)，隨著城市化進程的不斷推入，進行新的城市規(guī)劃不可避免，為確保整個城市的排水系統(tǒng)能夠始終正常運行，往往需要在一些人口密集區(qū)域進行地下管道的鋪設(shè)，傳統(tǒng)開挖敷設(shè)的方法不僅可造成大量防護拆遷給人們的生活造成困擾，同時還可導(dǎo)致原有管道與新設(shè)管道沖突，造成工程量加大，頂管技術(shù)的應(yīng)用可有效解決這一問題，地下工作不會對現(xiàn)有建筑物的地理造成影響，同時曲線鋪設(shè)還能有效避免新舊管道之間的沖突；可在植被覆蓋、綠化區(qū)域施工，頂管技術(shù)的應(yīng)用使得點狀施工成為現(xiàn)實，動土面積可降到最低，因此對植被以及綠化帶的傷害相應(yīng)的也能夠降到最低。

2 頂管施工技術(shù)的應(yīng)用要點

2.1 頂管的選擇

頂管是頂管技術(shù)在市政給排水施工中得到有效應(yīng)用的基礎(chǔ)，合適、質(zhì)量上乘的導(dǎo)管是提高整個市政給排水系統(tǒng)質(zhì)量的有力保證。在選擇頂管時，應(yīng)結(jié)合實際的施工情況全面考慮頂管的直徑、頂管的長度，頂管直徑的內(nèi)徑應(yīng)當(dāng)根據(jù)管道需承受的壓力、施工壁厚度來確定，通常情況下需要使頂管內(nèi)徑在600mm以上；頂管長度的選擇來綜合考慮經(jīng)濟、適用性等多種因素，長度足夠的頂管可有效減少施工次數(shù)，太長會造成施工難度增加，太短則會使施工次數(shù)增加。一般情況下，頂進管道長度與頂管直徑比值在2.1以上時，適宜選擇長管，頂進管道長度與頂管直徑比值為1.15時，適宜選擇標(biāo)準長度的頂管，頂進管道長度與頂管直徑比值為1.1或以下時，適宜選擇短管；頂管材質(zhì)也是重要的考慮因素，大多數(shù)情況下頂管為鋼筋砼管，若腐蝕狀況不嚴重則可選用鋼管；鋼筋砼管的應(yīng)力驗算、配筋以及規(guī)格設(shè)計應(yīng)當(dāng)遵循我國的相關(guān)規(guī)定，確保鋼筋砼管的選擇符合相關(guān)的施工標(biāo)準和技術(shù)規(guī)程。

2.2 影響中長距離頂管施工技術(shù)的因素

推動力是影響中長距離頂管技術(shù)施工的主要因素，管道推進過程中，受到多種因素的影響，可產(chǎn)生多種不同的實際情況，隨著管道的增長，產(chǎn)生的壓力隨之增加，管道的變化可能導(dǎo)致位移。為避免此類情況的發(fā)生，應(yīng)確保頂部油缸推動力始終保持在合適的范圍之內(nèi)，同時需確保壓力在后支座施工過程中同樣保持在一個合適的范圍之內(nèi)，這樣施工進程才不會因此受到影響。

2.3 工藝的完善

市政給排水施工工程質(zhì)量的持續(xù)性提升需要頂管技術(shù)施工工藝的持續(xù)提升作為支撐。頂管技術(shù)施工即施工單位、施工人員利用相應(yīng)的頂進設(shè)備預(yù)制圓形或橢圓形的構(gòu)造物，并將構(gòu)造物頂入路基，構(gòu)成涵洞、立體交易通道的施工方法。為進一步完善頂管技術(shù)施工工藝，相應(yīng)的施工人員在施工開始之前：首先，應(yīng)明確管段與管段之間的具體距離；其次，開始設(shè)置接收井與工作井；最后，相應(yīng)的施工人員可在工作井內(nèi)設(shè)置安裝相關(guān)推力設(shè)備，并將頂管機頭逐步推入土內(nèi)，根據(jù)機頭導(dǎo)向，推進預(yù)制的混凝土管，通過工作井將前方的土體運出，鋪設(shè)完畢。接收井與工作井的結(jié)構(gòu)應(yīng)依據(jù)現(xiàn)場實際施工情況做出選擇，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)為最常見的接收井與工作井的結(jié)構(gòu)，工作井具體又可分為單排孔井和單孔井，單排孔井多為矩形，單孔井則有矩形、圓形、正方形幾種，受力性能從低到高依次為矩形、正方形、圓形。

3 頂管技術(shù)在市政排水施工中的應(yīng)用

3.1 準備階段

施工前的準備關(guān)系到整個工程的安全與質(zhì)量，是提高工程效率的關(guān)鍵，是施工過程中不可忽視的一個重要環(huán)節(jié)，應(yīng)當(dāng)根據(jù)施工現(xiàn)場的實際情況，正式施工開始前，提前準備好施工材料、施工設(shè)備，布置施工環(huán)境，包括自動控制室的布置、起重設(shè)備的布置、管片堆場的布置、料具間的布置等，確保工作井內(nèi)的各項施工設(shè)施完善、完好以及各項輔助頂管工作的設(shè)備機器運行正常，進行安全知識教育，囑咐施工人員注意安全；頂管頂進過程中可出現(xiàn)多種突發(fā)問題，因此施工前應(yīng)做好各種應(yīng)對準備，如水土流失，可在洞口采取相應(yīng)的防治手段、安裝止水裝置等，以全面確保施工人員的人身安全。

3.2 施工工序

在應(yīng)用頂管施工技術(shù)進行施工時，主要的施工工序包括穿墻、頂管出洞、注漿以及頂管矯正等。穿墻是為了止水裝置的有效安裝，首先，將水泥和黏土按照一定的比例混合形成強度適中的填充物，將其填充進穿墻管之內(nèi)，為確保穿墻管周圍土層強度足夠，穿墻開始之前應(yīng)在墻管外進行注漿操作。其次，將悶板打開，推進工具管，推進過程中可使用紙筋黏土或法蘭加壓板進行止水。頂管出洞是整個頂管技術(shù)中最重要的一道工序，在頂管設(shè)備進入土層之后進行，由于存在視覺盲點，頂管頂進時管線可出現(xiàn)偏移。為避免這一問題的發(fā)生，可于工具管下方設(shè)置支撐，同時應(yīng)時刻注意工具管的凋零情況，及時發(fā)現(xiàn)并解決工具管的偏移、下跌情況，確保施工順利進行。注漿是為了減輕頂進管在頂進過程中的阻力，緩解地面下沉，即在頂進管頂進的同時，頂進機頭尾部完成注漿，為避免因泥漿損耗而造成注漿工作無法及時完成，應(yīng)選擇合適的混凝土管道位置進行補漿，確保泥漿充足。頂管矯正是為了及時糾正施工過程中頂管與預(yù)設(shè)軸線偏離的問題，促使頂進管的走向始終符合預(yù)定的路線，以確保工程質(zhì)量，通常可使用矯正千斤頂完成矯正工作，即根據(jù)千斤頂端部的走向，緩慢、小幅度地進行修訂，將偏移的頂進管逐漸恢復(fù)到預(yù)定路線。

3.3 注意事項

為了確保施工質(zhì)量，地基澆筑過程中應(yīng)注意澆筑的連續(xù)性，切忌出現(xiàn)長時間的停澆情況，同時澆筑速度要適中，避免過快或快慢；挖土應(yīng)在地形地質(zhì)情況勘察清楚后進行，土層挖開后，頂管以及相應(yīng)的后續(xù)工作應(yīng)及時跟進，注漿量以及注漿壓力需嚴格控制；加強施工監(jiān)督，確保安全，施工速度嚴格把握，做到穩(wěn)中求進，以充分保證工程質(zhì)量；頂進完成時，應(yīng)仔細觀察土層是否存在水土流失情況。

4 結(jié)語

伴隨著我國經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展、城市化進程的不斷推進，頂管技術(shù)在市政給排水施工中的應(yīng)用必定會帶來更多的社會效益和經(jīng)濟效益。相較于傳統(tǒng)開挖敷設(shè)技術(shù)，頂管技術(shù)具有破壞小、費用低、效率高、綠色環(huán)保等多種優(yōu)勢，可有效地控制施工成本，同時將施工對市區(qū)交通、環(huán)境的影響降到最低，可很好地適應(yīng)各種施工環(huán)境、施工地形，解決了傳統(tǒng)開挖敷設(shè)管道困難、敷設(shè)受限等問題。頂管技術(shù)的高低決定著市政給排水工程質(zhì)量的高低，因此應(yīng)當(dāng)不斷完善頂管施工技術(shù)，以促進市政給排水工程質(zhì)量的不斷提升，為人們的日常生活與工作帶來更大的便利，為城市市政給排水工程的快速建設(shè)創(chuàng)造條件。

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作者簡介：駱金坤（1995-），男，湖北黃岡人，長沙理工大學(xué)給排水科學(xué)與工程專業(yè)本科學(xué)生。

（責(zé)任編輯：小 燕）