頂管技術(shù)在城市給水管道施工中的應(yīng)用

周 群

(太原供水集團(tuán)有限公司 030009)

頂管技術(shù)在城市給水管道施工中的應(yīng)用

周 群

(太原供水集團(tuán)有限公司 030009)

隨著國內(nèi)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展我國城鎮(zhèn)化進(jìn)程不斷地在加快，對城市給水管道的施工提出了更高的要求。在城市給水管道施工過程中不但會受到當(dāng)?shù)氐匦魏偷刭|(zhì)的影響，同時(shí)水文環(huán)境也會對給水管道的正常施工帶來一定程度的影響，并且在傳統(tǒng)的給水管道正常施工過程中會對當(dāng)?shù)氐慕ㄖ?、道路以及公共設(shè)施造成不同程度的破壞。通過使用非開挖施工技術(shù)能夠有效的避免這些問題的發(fā)生，在非開挖施工技術(shù)中頂管技術(shù)作為最重要的施工技術(shù)之一，在正常施工時(shí)不但不會對地面建筑、道路、以及公共基礎(chǔ)設(shè)施造成損壞，并且能夠加快給水管道施工的效率，在城市建設(shè)中有著廣泛的應(yīng)用。本文主要對頂管施工進(jìn)行了基本介紹，并且對給水管道施工中的頂管技術(shù)進(jìn)行了分析，頂管技術(shù)的正確應(yīng)用對促進(jìn)給水管道的正常施工以及城市化建設(shè)具有重要意義。

頂管技術(shù) ;給水管道 ;施工;應(yīng)用

0 引言

作為非開挖施工方法中的重要施工技術(shù)之一，頂管施工技術(shù)不但能夠避免對建筑物以及公共設(shè)施造成破壞，同時(shí)能夠減少施工過程中對地面交通產(chǎn)生影響，對保護(hù)城市土層以及維護(hù)市容具有重要作用[1]。在城市給水管道建設(shè)過程中由于通常都是在人口較為密集以及交通比較繁忙的地區(qū)來進(jìn)行給水管道的建設(shè)，工程涉及的建筑范圍非常的廣泛，所以要加強(qiáng)頂管技術(shù)在給水管道施工中的應(yīng)用，從而在維護(hù)城市正常秩序以及環(huán)境的情況下保證給水管道施工的正常進(jìn)行。

1 頂管施工概述

通過頂進(jìn)設(shè)備的推力來克服管道與土壤之間的摩擦力，從而按照設(shè)計(jì)坡度來將管道正確的放置在土層中，這種埋設(shè)管道的技術(shù)就稱為頂管施工。在進(jìn)行頂管施工的過程中，需要將主頂油缸以及中繼間和管道間的推力利用起來，以利于工具管從工作坑內(nèi)的土層穿過，進(jìn)入到接受坑內(nèi)進(jìn)行起吊，然后再將管道在兩坑之間進(jìn)行埋設(shè)。相對與盾構(gòu)施工技術(shù)，頂管施工作為當(dāng)前應(yīng)用比較廣泛的一種給水管道施工技術(shù)，不用將面層開挖就可以進(jìn)行地下管道的鋪設(shè)，所以無論在公路、鐵路以及河流或是建筑物下進(jìn)行給水管道施工，都能夠有效的完成管道鋪設(shè)工作。

頂管施工技術(shù)在國內(nèi)起步比較落后，近些年來隨著我國建筑行業(yè)的快速發(fā)展以及城市化進(jìn)程的加快，隨著頂管施工技術(shù)的應(yīng)用不斷增加，使國內(nèi)頂管施工技術(shù)的某些方面已經(jīng)逐漸的進(jìn)入了國際一流水平行列[2]。并且國內(nèi)的城鎮(zhèn)化進(jìn)程依然在加速發(fā)展著，所以在未來頂管施工技術(shù)仍然存在著非常大的發(fā)展空間。在頂管施工技術(shù)發(fā)展中比較突出問題是國家區(qū)域經(jīng)濟(jì)沒有得到均衡發(fā)展從而導(dǎo)致頂管施工機(jī)械設(shè)備的相對落后，并且投入到頂管施工行業(yè)中的人才非常的少，從而極大的影響了頂管技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用，但是作為非開挖施工技術(shù)的重點(diǎn)技術(shù)之一頂管施工在我國依然具有良好的發(fā)展前景。

2 分析給水管道施工中的頂管技術(shù)應(yīng)用

2.1 選擇頂進(jìn)管和設(shè)備

由于在某些地段的工程地質(zhì)含有一定程度的腐蝕性，所以在工具管的選用上通常都是選擇鋼筋混凝土作為頂進(jìn)管，在設(shè)計(jì)制造頂進(jìn)管的過程中要經(jīng)過充足的應(yīng)力計(jì)算及配筋，從而使頂進(jìn)管的強(qiáng)度和韌性大小能夠滿足設(shè)計(jì)使用要求。然后在確定頂管的長度和直徑，在實(shí)際工程中，通常都是根據(jù)設(shè)計(jì)要求首先確定頂進(jìn)管的內(nèi)徑大小，然后再根據(jù)頂進(jìn)管的受力分析以及鋼筋混凝土的韌性大小來對外徑進(jìn)行確定，為了有利于工人在頂管上方進(jìn)行挖土工作，頂進(jìn)管通常需要保證500mm以上的管徑。在頂進(jìn)管的長度選擇上通常都是遵循越長越好的原理，但是在實(shí)際施工過程中若出現(xiàn)較大的路線偏移情況，就會很難恢復(fù) ，并且頂進(jìn)管長度的增加會提高整個(gè)工程挖坑、支護(hù)以及回填的施工成本，所以在頂進(jìn)管的長度選擇上要科學(xué)合理。

在頂管施工中使用的主要頂進(jìn)設(shè)備有頂鐵、運(yùn)土設(shè)備、高壓油泵和千斤頂，要根據(jù)工程設(shè)計(jì)要求和頂進(jìn)管的長度來合理選擇頂進(jìn)設(shè)備，為了讓這些設(shè)備能夠在施工過程中發(fā)揮出更好的效果，要對這些設(shè)備的臺數(shù)和規(guī)格進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，

2.2 頂管施工準(zhǔn)備

在進(jìn)行實(shí)際頂管施工之前要做好準(zhǔn)備工作，主要就是對頂管施工的起重設(shè)備、管片堆場還有注水系統(tǒng)進(jìn)行配置，同時(shí)要設(shè)置好物料工具放置處、拌漿材料處和拌漿棚，對于自動控制室以及棄土坑的位置也要進(jìn)行合理的布置。為了保證頂管機(jī)的安全需要對頂管進(jìn)洞和出洞地方的土體進(jìn)行加固，加固方式主要是利用高壓旋噴樁在進(jìn)洞和出洞區(qū)域還有后靠土體處進(jìn)行加固[3]。在頂進(jìn)管機(jī)的進(jìn)、出洞時(shí)會造成一定程度的泥水損失，所以要將洞口止水裝置安裝在洞口，從而減少頂進(jìn)管機(jī)進(jìn)、出洞時(shí)帶來的泥水的損失，同時(shí)保證頂進(jìn)時(shí)產(chǎn)生的觸變泥漿不會流失。

2.3 設(shè)計(jì)頂管井

頂管井分為兩種一種是工作井，還有一種是接收井，在設(shè)計(jì)建造頂進(jìn)管時(shí)有很多可選擇的方式，通常情況下都是選擇鋼筋混凝土頂管井結(jié)構(gòu)。根據(jù)工作井的結(jié)構(gòu)形式又分為單孔井和單排孔井。單孔井的孔形主要有正方形、矩形和圓形[4]。而單排井基本上都是矩形，圓形結(jié)構(gòu)的工作井受力性能最高，其次是正方形結(jié)構(gòu)，矩形結(jié)構(gòu)的工作井受力性能最低。

2.4 頂管施工技術(shù)應(yīng)用流程

（1）穿墻

穿墻是指將墻悶板打開然后頂出工具管至井外并將止水裝置安裝的過程。首先在穿墻管內(nèi)填紙筋粘土和土，以保證穿墻管能夠擁有暫時(shí)性的阻水擋土效果，要注意將穿墻管內(nèi)的紙筋凝土夯實(shí)；然后對穿墻管的外圍采取注漿措施進(jìn)行固結(jié)，從而保證工具管穿墻施工前，穿墻孔外圍附近土體的穩(wěn)定和強(qiáng)度達(dá)標(biāo)；對穿墻施工前會出現(xiàn)的問題進(jìn)行預(yù)分析有利于處理計(jì)劃和措施的及時(shí)制定和實(shí)施；在打開悶板之后要將工具管迅速推進(jìn)，推進(jìn)過程中要做好穿墻止水工作。

（2）頂管出洞

頂管機(jī)從第一節(jié)管子中破除工作井洞口進(jìn)入土層中的過程指的就是頂管出洞。在頂管出洞的施工過程中，施工人員要時(shí)刻注意管子受力情況，避免出現(xiàn)受力過大從而導(dǎo)致安全事故的產(chǎn)生[5]。為了確保管子出洞過程的順利一般都是利用工具管進(jìn)行處理，并且在出洞過程中對頂進(jìn)和接受工作井的外側(cè)都會采取注漿措施來對土體進(jìn)行加固，來確保出洞的安全。

（3）注漿減阻

在頂管施工過程中通常會采取注漿措施來將管材和土壤之間的阻力減小，使用的注漿材料主要是水和膨潤土。在水與膨潤土充分混合以后會形成一種潤滑層，將這種混合材料使用到管材外部和土壤之間能夠?qū)⒐芄?jié)的推進(jìn)摩擦力有效的進(jìn)行降低，從而將管子的推進(jìn)距離延長，并且能夠起到保護(hù)管壁的作用，

（4）頂進(jìn)糾偏

在頂管發(fā)生偏移時(shí)會導(dǎo)致管子無法合攏，需要采取糾偏措施。具體的糾偏措施有超挖、頂木和千斤頂三種糾偏方法。在偏差較小在1-2cm時(shí)可以采用超挖糾偏，通過在偏移一側(cè)進(jìn)行反挖來使管子回正；當(dāng)偏差超過2cm時(shí)可以使用頂木糾偏，主要是通過將圓木頂在管子發(fā)生偏移的另一側(cè)管壁上，另外一段則是斜撐在有鋼板的管前土壤上，頂進(jìn)過程中會斜支撐會有阻力產(chǎn)生利于頂管回正；千斤頂糾偏和頂木糾偏方法沒有太大差異，只是在頂木上利用千斤頂強(qiáng)行校正管子。

3 結(jié)語

在給水管道的施工過程中頂管技術(shù)的有效應(yīng)用，不當(dāng)能夠減少施工對周圍環(huán)境的影響，還能有效提高施工效率，在未來的城市化建設(shè)中，擁有著很大的發(fā)展空間。

[1]馬超. 淺談市政給排水施工中頂管技術(shù)的應(yīng)用[J]. 城市建設(shè)理論研究:電子版, 2015,23(30):51-52..

[2]施華鋒. 頂管技術(shù)在市政給排水施工中的有效應(yīng)用研究[J]. 建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì), 2015,18(12):156-156.

[3]齊麟. 試論市政給排水工程中長距離頂管的施工技術(shù)[J]. 工程技術(shù):文摘版,2016,29(12):00065-00065.

[4]明永成, 胡應(yīng)文, 馮楨. 探究長距離頂管施工技術(shù)在市政給排水施工中的應(yīng)用[J]. 建材與裝飾, 2016,14(6):81-82.

[5]朱五龍. 市政給排水施工中頂管技術(shù)的實(shí)施要點(diǎn)初探[J]. 城市建設(shè)理論研究:電子版, 2015,36(9):000183-184.

TU75

B

1007-6344（2017）10-0241-01

周群，1987.11，男，漢，2010.7畢業(yè)于山西農(nóng)大-電器自動化，本科，助理工程師，研究方向：給排水