關(guān)于頂管技術(shù)在市政道路污水管道施工中的研究

【摘要】作為維系城市生命的重要組成部分，城市排水管道工程一直都是城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中的重要組成部分。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，人們?cè)絹碓街匾暿姓缆饭こ痰馁|(zhì)量。污水管道作為市政道路施工中的主要構(gòu)成結(jié)構(gòu)，其施工技術(shù)水平的高低將直接影響到市政道路的整體質(zhì)量。本文主要對(duì)市政道路污水管道施工中頂管技術(shù)的概況及應(yīng)用進(jìn)行了分析與探究。

【關(guān)鍵詞】頂管技術(shù)；市政道路；污水管道；概況；技術(shù)應(yīng)用

在我國，頂管技術(shù)的市場前景和現(xiàn)代化建設(shè)進(jìn)程具有緊密的聯(lián)系，這為頂管技術(shù)的高速發(fā)展提供了有利的條件。目前，我國地下管網(wǎng)系統(tǒng)逐步成熟，為避開現(xiàn)有密集管網(wǎng)系統(tǒng)，大城市管線不斷加大埋設(shè)深度，進(jìn)而增加了開挖的成本，這種情況下，頂管技術(shù)的應(yīng)用具有顯著的優(yōu)勢。在市政污水管施工中通過對(duì)頂管技術(shù)的改進(jìn)與完善，可以提高污水管道施工的技術(shù)水平與施工質(zhì)量，提高設(shè)施利用率，防止浪費(fèi)等情況的出現(xiàn)。在不斷加大市場建設(shè)規(guī)模及密度的同時(shí)，人們的文明意識(shí)與環(huán)保意識(shí)也得到了提升，路面開挖實(shí)施的地下管線工程所帶來的社會(huì)問題、交通問題等也越來越突顯，為此，施工單位必須大力推廣與應(yīng)用頂管技術(shù)，市工程建設(shè)更加合理化、經(jīng)濟(jì)化及規(guī)范化，為道路建設(shè)質(zhì)量的提升提供可靠的保障。

一、頂管技術(shù)的概況

頂管技術(shù)是指在市政施工中應(yīng)用的一項(xiàng)非開挖掘進(jìn)式頂管技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)的優(yōu)勢為對(duì)施工附近環(huán)境不造成影響，施工不需要較大的場地及噪音污染小，并且能夠深入地下作業(yè)。其缺點(diǎn)為施工具有較長時(shí)間、較高的工程造價(jià)等。頂管施工技術(shù)原理為工作井設(shè)置在垂直地面，隨后選用高壓液壓千斤頂進(jìn)行施工，向地下頂入水泥與鋼制管道。現(xiàn)階段。在頂管施工中最常見的平衡理論有三種，氣壓平衡、泥水平衡及土壓平衡。因施工現(xiàn)場地質(zhì)情況、施工條件及設(shè)計(jì)要求等有所不同，選用的頂管施工方式也有所不同。因此，市政道路污水管道施工中，必須重視頂管機(jī)與配套輔助設(shè)備的選擇，才能提高施工技術(shù)水平。

二、市政道路污水管道施工中頂管技術(shù)的應(yīng)用

在市政道路施工中，污水管道施工占有重要地位?；诖?，施工企業(yè)必須重視其施工質(zhì)量，在污水管道施工中，必須按照相關(guān)施工要求，對(duì)施工中出現(xiàn)的各種情況進(jìn)行充分了解及分析，提高頂管施工技術(shù)水平，規(guī)范施工作業(yè)流程。只有這樣才能確保市政工程的整體質(zhì)量，才能提高施工的安全性及延長工程的使用年限。

1、工程案例

干線管徑為1050—1950，總長度為4043.1米，預(yù)留支線為管徑為0300—1050，干線檢查井53座，支線檢查井16座。本工程頂管施工貫穿于工程干線全線，選用III級(jí)鋼筋混凝土鋼承口頂管管材，選用鋼承口作為接口形式，選用現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)作為所有檢查井結(jié)構(gòu)，進(jìn)行混凝土井筒預(yù)制。施工時(shí)，必須遵循設(shè)計(jì)要求進(jìn)行操作，并選用“五防”重型球墨鑄鐵井圈與井蓋對(duì)井圈、井蓋進(jìn)行檢查。該工程根據(jù)施工現(xiàn)場的具體情況，選用人工方式普通頂管，頂管坑可設(shè)置29個(gè)，頂進(jìn)方式為單向、雙向與三向。同時(shí)，將管帽設(shè)置在管前，并與注漿、地面壓漿方式充分結(jié)合，填實(shí)頂管附近孔隙，避免沉降問題出現(xiàn)在地面。

2、頂管施工流程

（1）土方開挖

選用機(jī)械和人工結(jié)合的方式進(jìn)行土方開挖施工，并同時(shí)進(jìn)行頂管坑支撐體系施工。完成頂坑和連接井坑開槽，監(jiān)理工程師及設(shè)計(jì)人員必須對(duì)開槽施工質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)，遵循設(shè)計(jì)要求處理回填土、軟土等路段，確保其質(zhì)量符合相關(guān)規(guī)定后，進(jìn)行下個(gè)環(huán)節(jié)施工。釬探是驗(yàn)槽的必備工作，一般釬探深度要控制在1.5米，每組為一井段，在檢查井位置設(shè)置釬探，對(duì)竣工材料進(jìn)行準(zhǔn)確記錄。地基承載力則必須控制在每平方米80KN以上，如不符合設(shè)計(jì)規(guī)定，必須進(jìn)行相互配合，完成施工任務(wù)。在土方開挖施工中，必須分類存放各種不同土質(zhì)。

（2）土方回填

合理安排回填，對(duì)各段落井坑進(jìn)行集中回填，為回填質(zhì)量控制提供有利條件?；靥顪喜蹆?nèi)混凝土構(gòu)建物，應(yīng)確保其強(qiáng)度超過設(shè)計(jì)強(qiáng)度70%。遵循相關(guān)頻率試驗(yàn)人員需對(duì)回填土進(jìn)行輕、重型擊實(shí)試驗(yàn)，得到填料最佳含水量和最大干密度，確保土質(zhì)符合施工要求。清理頂管坑與連接頂坑作業(yè)必須在回填前進(jìn)行，如徹底清理石塊、樹根等，保證底部寬度在50厘米以下。

土方回填施工中，運(yùn)輸土一般選用裝載機(jī)、運(yùn)輸車，并結(jié)合人工鐵楸或小推車將土運(yùn)送到坑內(nèi)，不能選用機(jī)械推填的方式?；靥钔?xí)r，不能損壞管身、管口等構(gòu)造物。攤平作業(yè)一般選用人工的方式，每層虛鋪厚度都會(huì)小于25厘米，選用振動(dòng)夯實(shí)的方式進(jìn)行頂管坑施工。必須對(duì)稱回填頂管坑與連接頂坑附近的土，兩邊高度差度應(yīng)控制在30厘米以下。在道路范圍內(nèi)對(duì)井附近100厘米內(nèi)進(jìn)行檢查，一般選用9%石灰土，并同步進(jìn)行回填層施工，夯實(shí)作業(yè)可選用小型振動(dòng)夯實(shí)機(jī)械。不能有沉陷問題出現(xiàn)在路內(nèi)頂管坑內(nèi)，確保管線注漿密實(shí)度與設(shè)計(jì)規(guī)定相符合，有效處理頂管坑回填施工。因具有較小頂管坑工作面，選用級(jí)配石對(duì)頂管坑進(jìn)行回填，夯實(shí)可選用平板夯，確保其密實(shí)度符合施工規(guī)定后，可進(jìn)行下一步施工。

（3）管材運(yùn)輸與吊裝

由供貨廠家對(duì)管材進(jìn)行運(yùn)輸，在現(xiàn)場后管材可通過運(yùn)輸車自帶吊機(jī)卸車，在堆管場均勻排列管材。在工作井邊設(shè)置堆管場，并進(jìn)行槽鋼、滾桿鋪設(shè)，選用人工方式向工作井邊放置管材，選用小型吊車進(jìn)行施工。吊裝施工前，應(yīng)檢測吊裝設(shè)備的質(zhì)量，確保其質(zhì)量符合相關(guān)規(guī)定后，才能進(jìn)行施工。

（4）安裝頂管設(shè)備

安裝施工前期必須全面檢查相關(guān)起重設(shè)備，如卷場機(jī)、電動(dòng)葫蘆等，確保其質(zhì)量符合施工要求后，才能開始操作。完成安裝起重設(shè)備工作后，應(yīng)進(jìn)行試吊工作，與地面距離10厘米位置時(shí)，應(yīng)對(duì)重物、設(shè)備的安全性進(jìn)行檢測。同時(shí)還要檢查安裝前期的液壓油泵、液壓管路等相關(guān)系統(tǒng)，并遵循頂管坑設(shè)計(jì)規(guī)定，對(duì)高壓油泵、管路等進(jìn)行安裝。

在工作坑內(nèi)頂進(jìn)方向的2邊放置頂鐵，并確保其放置的準(zhǔn)確性及頂鐵剛度符合施工要求，一般頂鐵都具有鎖定裝置，旋轉(zhuǎn)頂鐵單塊時(shí)，應(yīng)確保其穩(wěn)定性，選用型鋼焊接成型。頂鐵軸線安裝后應(yīng)平行、對(duì)稱與管道軸線。在管節(jié)前端位置安裝刃角，刃角的組成部分包括3方面：外殼、內(nèi)環(huán)及肋板。以內(nèi)環(huán)為界，外殼可分為2個(gè)部分，遮板為前面，尾板為后面，如下圖1所示。

（5）管道頂進(jìn)

檢測管材質(zhì)量應(yīng)在下管前進(jìn)行，并檢查下管設(shè)備的安全性。一般選用4角支架、卷揚(yáng)機(jī)進(jìn)行下管施工。頂進(jìn)施工前應(yīng)對(duì)設(shè)備、測量高程及排水設(shè)備進(jìn)行全面檢測，為確保上方支撐的穩(wěn)固性，應(yīng)將鋼木支架洞口位置的工字鋼拆除。將管帽安裝在第一節(jié)管前端，可以有效避免土方坍塌，提高頂管施工質(zhì)量，在土內(nèi)頂入管帽后，挖土施工可在帽檐下進(jìn)行。開始頂進(jìn)范圍為5米到10米，進(jìn)而能夠?qū)y量密度進(jìn)行有效提升。在頂進(jìn)施工中，應(yīng)確保其均速緩慢施工，避免出現(xiàn)上下擺動(dòng)管子的現(xiàn)象。一般軸線位置偏差控制在3毫米，高程則控制在3毫米以下。如地基良好，在頂管施工中，管前挖土長度應(yīng)比管端多出30到50厘米，一般同時(shí)進(jìn)行挖進(jìn)與頂進(jìn)工作。如地基較差，管前挖土長度與管端之間的距離必須控制在30厘米以下。管頂位置在頂管施工中其最大超挖量必須在1厘米范圍內(nèi)進(jìn)行有效控制。必須及時(shí)清理管前挖出的土，可選用手推車將土運(yùn)輸?shù)街付ㄎ恢?。頂進(jìn)施工中，不能在工作坑內(nèi)進(jìn)行垂直運(yùn)輸施工。頂進(jìn)施工中，應(yīng)復(fù)測各個(gè)結(jié)構(gòu)的質(zhì)量，對(duì)高程、中線位置進(jìn)行及時(shí)改正，一根管頂進(jìn)后，可每隔50厘米對(duì)中線、高程進(jìn)行測量，并進(jìn)行準(zhǔn)確記錄，交接時(shí)應(yīng)對(duì)上一次高程、中線進(jìn)行復(fù)測。頂進(jìn)全段施工后，應(yīng)驗(yàn)收管道中心、高程工作。

（6）管道接口

外套環(huán)橡膠止水帶與軟木襯墊構(gòu)成管節(jié)接口。應(yīng)確保從加工位置到現(xiàn)場運(yùn)輸?shù)跹b施工過程中，鋼套管不能出現(xiàn)變形情況，不能損壞接口，應(yīng)確保對(duì)接施工中管節(jié)內(nèi)不會(huì)出現(xiàn)橡膠帶移動(dòng)、翻轉(zhuǎn)情況，應(yīng)保證管節(jié)的密封性符合施工要求。在進(jìn)入施工現(xiàn)場后，應(yīng)做好鋼環(huán)套的防腐工作。為避免橡膠止水帶出現(xiàn)老化現(xiàn)象，應(yīng)確保其表面的干凈性，并在陰暗位置進(jìn)行存儲(chǔ)。選用強(qiáng)力膠水將橡膠止水帶在混凝土管口凹槽位置進(jìn)行粘貼，并確保其穩(wěn)固性，為降低摩阻力，可將無腐蝕性潤滑油涂抹到管節(jié)對(duì)接位置，避免止水帶出現(xiàn)任何問題。

三、結(jié)束語

綜上所述，隨著國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度的不斷提升，在市政道路污水管道施工中，只有根據(jù)工程施工的具體要求，選擇與之相適應(yīng)的技術(shù)，才能更好地提升工程的質(zhì)量，這也是施工的重點(diǎn)內(nèi)容。將頂管技術(shù)應(yīng)用到市政道路污水管道施工中，不僅可以縮短施工工期，還可以提高工程質(zhì)量，并能為市政工程經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益的實(shí)現(xiàn)提供可靠的保障。

參考文獻(xiàn)

[1]李靜，郭繼紅.淺析污水管頂管技術(shù)在市政道路施工中的應(yīng)用[J].山東工業(yè)技術(shù)，2014（24）

作者簡介

田野，女（1985-9-5），遼寧省彰武縣，本科，研究方向：市政工程。