市政給排水施工中的非開挖頂管施工技術(shù)研究

李 萍（江西永川建設(shè)工程有限公司，江西宜春336000）

市政給排水施工中的非開挖頂管施工技術(shù)研究

李 萍（江西永川建設(shè)工程有限公司，江西宜春336000）

在我國城市的建設(shè)與發(fā)展中，給排水施工一直是城市建設(shè)的重要組成部分，而由于這一施工本身包含著供水、排水以及循環(huán)水三個部分，這就使得以往市政給排水施工往往需要將城市“開膛破肚”，這種施工方式不僅影響著這一施工的整體效率，對于城市交通、環(huán)境也會造成較為負(fù)面的影響，為了避免這類負(fù)面影響的出現(xiàn)，我國市政給排水施工中所應(yīng)用的施工技術(shù)不斷升級，非開挖頂管施工技術(shù)在市政給排水施工中的應(yīng)用就是這一升級的最好表現(xiàn)，本文將就這一技術(shù)在市政給排水施工中的應(yīng)用進(jìn)行了詳細(xì)論述，希望這一論述能夠為我國市政給排水施工提供一定參考。

市政給排水工程；非開挖；頂管施工技術(shù)

前言

在我國經(jīng)濟與社會快速發(fā)展的今天，我國城市建設(shè)水平也得到了較為長足的進(jìn)步，這也就表明了我國城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)在近些年取得了較為喜人的成果。對于我國城市建設(shè)來說，給排水施工在這一建設(shè)中發(fā)揮著極為重要的作用，而非開挖頂管施工技術(shù)也較好的為這一施工提供了支持，這就使得就市政給排水施工中非開挖頂管施工技術(shù)的研究，對我國城市市政建設(shè)水平的提高有著較為積極的現(xiàn)實意義。

1 非開挖頂管施工技術(shù)概述

雖然頂管施工技術(shù)已經(jīng)有了較長的應(yīng)用歷史，但非開挖頂管施工技術(shù)直到20世紀(jì)80年代，才在發(fā)達(dá)國家成為正式的新興產(chǎn)業(yè)。對于傳統(tǒng)的地下管線鋪設(shè)來說，非開挖頂管施工技術(shù)稱得上是這一領(lǐng)域的技術(shù)革命，這種技術(shù)革命的實現(xiàn)得益于非開挖頂管施工技術(shù)具備的對城市交通、環(huán)境影響危害較小等特點，表1對非開挖頂管施工技術(shù)與其他地下管線施工技術(shù)進(jìn)行了對比，結(jié)合表1我們能夠清楚的發(fā)現(xiàn)非開挖頂管施工技術(shù)在多種方面具備的優(yōu)勢[1]。

表1 頂管與其他技術(shù)的比較

非開挖頂管施工技術(shù)，是頂管施工技術(shù)與非開挖施工理念相結(jié)合的產(chǎn)物，這一施工技術(shù)能夠通過地面極小部分的開挖，滿足地下管線敷設(shè)、更換以及維修的需要，這種施工由于對地面的干擾性較小，所以在我國當(dāng)下城市的給排水工程施工中有著極為廣泛的應(yīng)用。之所以非開挖頂管施工技術(shù)具備這樣優(yōu)勢，非開挖頂管施工技術(shù)的技術(shù)能夠通過垂直地面的工作井，將水泥、鋼制管道利用高壓液壓千斤頂入地下，這就能夠在不開挖的前提下，進(jìn)行公路、地下管線的穿越，這一施工在埋設(shè)管道過程中能夠?qū)⒘繉ρ鼐€建筑物與交通的影響降到最低，這也使得非開挖頂管施工技術(shù)最為適用于市政工程交通量大、人口眾多及建筑物、地下管線繁雜的情況下[2]。

2 施工準(zhǔn)備

2.1 頂進(jìn)管選擇

對于市政給排水施工非開挖頂管施工技術(shù)的應(yīng)用來說，頂進(jìn)管的選擇是應(yīng)用該技術(shù)進(jìn)行具體施工前的重要準(zhǔn)備工作，一般來說市政給排水施工如果沒有對抗腐蝕提出特別要求，都會選擇鋼筋混凝土管作為頂進(jìn)管，這一頂進(jìn)管需要嚴(yán)格按照鋼筋混凝土標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)規(guī)定確定鋼筋混凝土管的規(guī)格設(shè)計、配筋與應(yīng)力驗算。具體來說，在這一鋼筋混凝土頂進(jìn)管內(nèi)徑的確定中，設(shè)計人員需要考慮工程性質(zhì)及需求實際，而鋼筋混凝土頂進(jìn)管外徑的確定，則應(yīng)嚴(yán)格遵循頂進(jìn)管受荷載情況。值得注意的是，由于市政給排水工程非開挖頂管施工需要與人工方式相配合，所以鋼筋混凝土頂進(jìn)管內(nèi)徑需要控制在500mm以下[3]。

在市政給排水工程非開挖頂管施工中，鋼筋混凝土頂進(jìn)管的長度對于這一施工的經(jīng)濟性與可控性有著較為緊密的聯(lián)系，一般來說較長的鋼筋混凝土頂進(jìn)管經(jīng)濟性較好，但具體施工中容易出現(xiàn)偏離原定路線且難以恢復(fù)的問題，為了盡量保證施工的經(jīng)濟性并避免這類問題發(fā)生，設(shè)計人員需要可以依照鋼筋混凝土頂進(jìn)管長度與管徑的比確定具體的頂進(jìn)管長度，1.10以下或1.10選擇短管、1.15選擇標(biāo)準(zhǔn)管、而2.10以上選擇長管，這樣就能夠平衡施工的經(jīng)濟性與可控性[4]。

2.2 頂管施工準(zhǔn)備

在完成具體的頂進(jìn)管選擇后，施工人員還需要將發(fā)射架、頂管機、千斤頂?shù)仍O(shè)備合理安裝到始發(fā)工作井內(nèi)，并選用高壓旋噴樁對土體、進(jìn)出洞相應(yīng)范圍進(jìn)行加固，這樣才能夠較好保證市政給排水工程非開挖頂管施工的較好展開。值得注意的是，施工人員還需要將止水裝置安裝在工作井內(nèi)，以此避免泥水出現(xiàn)在頂管機進(jìn)出預(yù)留洞位置。

3 施工流程

為了能夠?qū)κ姓o排水工程非開挖頂管施工的整體流程進(jìn)行較好的表述，筆者以某地排水工程為例，對這一施工流程中的要點進(jìn)行了較為詳細(xì)的論述。

3.1 工程概況

這一排水工程管線中心距樓群外側(cè)為12m，頂管全長514m，外徑、內(nèi)徑、管節(jié)長度分別為 2640mm、2200mm、2400mm，最大一控189m，管頂覆土厚度為4.3m。

3.2 頂管機的選用

在本文所論述的某地排水工程非開挖頂管施工中，該工程選擇了多刀盤土壓平衡式頂管機，這一頂管機能夠較好的滿足該工程軟土土層非開挖頂管施工，圖1為該頂管機的構(gòu)造。在筆者的調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，多刀盤土壓平衡式頂管機具備著出土順暢、操作容易、維修方便、價格低廉、結(jié)構(gòu)簡單等多種優(yōu)點[5]。

圖1 土壓平衡式多刀盤頂管機構(gòu)造

3.3 頂進(jìn)過程中的進(jìn)出洞施工措施

在該工程的非開挖頂管施工中，從工作坑中出洞開始頂進(jìn)是該工程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，為了保證這一環(huán)節(jié)施工的順利完成，施工人員必須保證磚封門前事先打設(shè)好一排鋼板樁，這樣就能夠較好的避免土體坍塌涌入工作井的事故出現(xiàn)，保證頂管機順利出洞。在頂管機順利出洞后，工作人員應(yīng)先拆除磚封門，并等到頂管機推進(jìn)到距鋼封門50～100mm處時，按出洞口一側(cè)向另一側(cè)依次拔除鋼板樁，之所以要按這樣步驟進(jìn)行施工，主要是為了較好的發(fā)揮洞口止水圈的作用。在完成鋼板樁拔出后，應(yīng)立即進(jìn)行頂進(jìn)，以此保證施工間隔時間盡可能縮短。此外，在這一施工過程中，管節(jié)后退問題也必須引起施工人員重視，這一問題的出現(xiàn)主要是由于頂管機正面主動土壓力遠(yuǎn)大于機頭及混凝土管節(jié)的周邊摩阻力和與導(dǎo)軌間摩阻力的總和所致。筆者建議在施工過程中，在洞口兩側(cè)各安裝一只手拉葫蘆，當(dāng)主頂油缸回縮之前，先將最后一節(jié)管節(jié)拉住不讓其后退，這樣就能夠較好的避免頂管機再次推進(jìn)方向失控或向上爬高問題的出現(xiàn)[6]。

3.4 注漿減阻

在非開挖頂管施工中，注漿減阻工藝決定著該施工的施工質(zhì)量，而在本文所論述的某地排水工程非開挖頂管施工中，該工程應(yīng)用了適當(dāng)調(diào)整潤滑泥漿配方、合理布置注漿孔、制定合理的壓漿工藝等一系列方式。具體來說，施工人員在混凝土管節(jié)雄頭一側(cè)按120°設(shè)置三個孔，將泵送出口處壓力控制在1～1.25×105Pa，并將壓漿孔的的位置設(shè)在管節(jié)雄頭一側(cè)靠近邊緣處，這樣就較好的實現(xiàn)了整個非開挖頂管施工的注漿減阻。

4 結(jié)論

在本文就市政給排水工程非開挖頂管施工技術(shù)展開的研究中，筆者詳細(xì)論述了市政給排水工程非開挖頂管施工的具體準(zhǔn)備，并以某地排水管道施工為案例，對其所進(jìn)行的非開挖頂管施工要點進(jìn)行了詳述，結(jié)合這些內(nèi)容，我們能夠清楚的認(rèn)識到非開挖頂管施工技術(shù)所具備的特點及其施工要點，希望這一內(nèi)容能夠為相關(guān)從業(yè)人員帶來一定啟發(fā)。

[1]竇技強.淺談非開挖頂管施工技術(shù)在市政排水的應(yīng)用[J].給水排水，2011，S1：396～399.

[2]王萌萌，姚守勤.非開挖頂管技術(shù)在市政排水管道施工中的應(yīng)用[J].技術(shù)與市場，2015，01：75.

[3]林 賽.非開挖頂管施工技術(shù)在病險水庫加固工程中的應(yīng)用[J].水利水電技術(shù)，2015，03：57～60.

[4]王心吉.市政給排水施工中長距離頂管施工技術(shù)研究[J].科技與企業(yè)，2015，22：150.

[5]張家一.非開挖技術(shù)在燃?xì)馐┕ぶ械膽?yīng)用——實際施工中頂管技術(shù)的選取[J].價值工程，2014，08：130～132.

[6]朱君其.淺析非開挖施工技術(shù)在市政管道施工中的應(yīng)用[J].經(jīng)營管理者，2013，11：365.

TU990

A

2095-2066（2016）32-0264-02

2016-11-2

李 萍（1984-），女，南昌進(jìn)賢人，助理工程師，大專，研究方向為市政工程施工技術(shù)。