淺談頂管技術在市政給排水中的應用

鄭相強

摘 要：本文介紹了頂管技術的施工原理、施工優(yōu)點與適用范圍，分析了頂管技術的施工要點與注意事項。

關鍵詞：頂管技術 市政給排水 應用

一、頂管技術介紹

1、頂管技術的施工原理

頂管技術是一項用于市政施工的非開挖掘進式管道鋪設施工技術[2]。頂管技術施工時通常依照施工設計方案布置工作井和接收井，并在工作井內安裝后座，為后期油壓千斤頂?shù)墓ぷ魈峁┓奖?。隨后油壓千斤頂與需要頂入的鋼管或混凝土管進入工作井，連接好照明管線、泥漿管線和油管線后，便用油壓千斤頂將給排水管道頂入。油壓千斤頂頂入給排水管道的過程中要合理使用壓漿系統(tǒng)，使管節(jié)周圍形成泥漿套，管道在泥漿套的保護下滑入接收井。為了在壓入給排水管道時能夠及時、準確控制方向，通常會使用激光經緯儀進行測量，并根據(jù)測量數(shù)據(jù)展開調整，確保給排水管道能夠順利進入接收井。

2、頂管技術的施工優(yōu)點

相比傳統(tǒng)開挖地面進行管線鋪設的施工工藝，頂管技術的施工優(yōu)勢明顯。頂管技術施工所需施工場地范圍小，對施工環(huán)境要求較低；頂管技術施工無需挖掘地面，對周圍設施、建筑物影響較?。豁敼芗夹g施工工程量較小，能夠節(jié)約施工成本，提高施工效率；頂管技術施工建筑垃圾少，有利于環(huán)境保護。

3、頂管技術的適用范圍

基于頂管技術的施工原理與施工優(yōu)點，頂管施工主要適用于以下3種情況：

3.1頂管技術施工適用于地面無法進行大規(guī)模挖掘的情況，例如市中心、繁華路段以及名勝古跡處等。對于無法進行空中架線與開槽埋管施工的情況，通常會采用頂管技術進行地下給排水管道的鋪設。

3.2頂管技術施工廣泛應用于市政管網的建設。由于市政管網建設施工復雜，眾多馬路都存在反復開挖的情況，這就造成了城市交通擁擠不堪，影響了市民正常生活，大大縮短了路面使用壽命。此外，市政管網建設中需要鋪設給排水管道時，原先的眾多市政設施便會需要拆除、重建，這樣就對原先的市政建設成果造成了嚴重破壞，降低了市政建設的效率，提高了市政建設的成本。市政管網建設中采用頂管技術進行地下給排水管道的鋪設，可以有效避免市政設施的重復建設，防止對市民正常生活造成影響，使得市政管網建設在充分考慮現(xiàn)狀的前提下能夠順利進行。

3.3大多數(shù)城市在進行老城區(qū)的舊城改造工程時會采用頂管技術。舊城區(qū)地下管網情況復雜，通常伴有相互交錯的現(xiàn)象，且具體位置也已無法得知。在這種情況下再次鋪設地下給排水管線，應該選擇頂管技術施工，這樣可巧妙避免挖掘地面展開施工的困難。

二、頂管技術的施工要點

頂管技術施工優(yōu)點顯著，然而要保證其施工效果，就必須要牢牢把握施工中的難點與重點，下面進行詳細分析：

1、施工前的充分準備

1.1頂進管的選擇

采用頂管技術進行市政給排水施工前，首先要進行頂進管的選擇，包括頂進管材質、直徑和長度的選擇。在非腐蝕環(huán)境中一般選擇鋼管作為頂進管；選擇直徑時要對內徑和外徑分別進行選擇，對于內徑通常根據(jù)工程性質與工程需要進行確定，對于外徑通常根據(jù)頂進管所受載荷和壁厚進行確定；選擇合適的頂進管長度有利于對頂管過程的控制，還能降低施工成本，通常在直線頂推中傾向于選擇長管，但也要注意過多的長管容易造成路線的偏離。

1.2頂管井的設計

頂管技術中的頂管井包括工作井與接收井兩類。頂管井通常采取鋼筋混凝土結構，工作井結構分為單孔井與單排孔井，單孔井又有圓形、正方形、矩形之分，單排孔井則通常采用矩形。不同形狀結構的工作井受力性能不一，工作井內設置支撐可改善井的受力情況。頂管井建造過程中通常采用雙向頂進設計，間隔進行工作井與接收井的建造，確保實際井距與設計值一致。

1.3頂管施工的場地準備

頂管施工前要在施工現(xiàn)場布置、安裝好起重設備、自動控制室、拌漿棚等頂管施工需要的設備及場所，在工作井內安裝發(fā)射架、頂管機、千斤頂?shù)仍O備，為頂管施工做好準備。為保證頂管機進、出洞安全，通常需要對相關區(qū)域的土體進行加固；同時為了避免泥水、泥漿的流失，可在工作井洞口安裝止水設備。安裝設備時務必充分考慮施工的安全與方便。

2、施工時的有效管理控制

為保證頂管技術施工的順利進行，需要對施工過程進行有效的控制管理，下面就五方面內容進行詳細分析：

2.1觸變泥漿的使用

為了對頂進中的給排水管道進行有效保護，需要減小頂進過程中它所承受的頂力。通常會將減阻泥漿灌入管道外壁并形成泥漿套，從而減小管道外壁與土層間的摩擦，達到減小頂力的目的。此外，泥漿套還能夠支撐地層，避免地層坍塌與地面沉降。壓漿操作實際用量往往遠大于設計用量，施工中要加以重視，保證壓漿效果。

2.2按設計路線頂進

頂管施工過程中常會出現(xiàn)給排水管道前進偏離設計線路的問題，必須采取適當措施進行及時糾正，保證頂管施工質量。削土刀盤與千斤頂是施工中常用的糾偏設備。通常給排水管道每頂進一節(jié)就需進行一次測量，在出洞等重要施工環(huán)節(jié)還需適當增加測量次數(shù)，以保證頂管路線的正確。

2.3洞口止水的措施

頂管施工中為了管道進出洞的順利，通常會使洞口直徑略大于管道外徑，但是這種設計容易造成洞口出水，需要采取一定措施進行預防。進行洞口防水需要封閉洞口間隙，常使用的方法是在洞口先后安裝直徑分別為10毫米與16毫米的法蘭，然后再用10毫米厚的鋼板壓緊。施工經驗表明此方法止水效果明顯，并且由于法蘭與鋼板可以回收，此方法的經濟價值也極高。

2.4頂進障礙物的處理

頂管施工中對地下障礙物的處理是頂管施工的一項重要技術，常見的障礙物有被掩埋的樹木、石塊等。頂管施工中障礙物的處理十分復雜，需要施工人員根據(jù)現(xiàn)場條件進行詳細分析研究，通過討論確定出具體的解決方案。有效合理的施工設計也能有效防止頂管施工中出現(xiàn)障礙物的問題。

2.5風化地質的處理

頂管施工中可能會遇到中風化或微風化地質結構的情況，此種情況下進行管道頂進施工具有較大難度。為了避免施工中出現(xiàn)這種難以解決、克服的問題，應在進行施工設計時充分考慮地質條件，進行地質條件探查時務必仔細全面，力求為施工設計提供準確的依據(jù)，確保施工設計的合理可行。

結束語

1、基于市政給排水施工對于市政工程的重要程度，以及頂管技術對于市政給排水施工的巨大作用，我們能夠充分認識到頂管技術在市政工程施工中舉足輕重的作用。在實際市政工程施工中采用頂管技術時務必充分發(fā)揮其優(yōu)勢，取得較高的經濟社會效益。

2、頂管技術施工場地要求簡單、工程量小的特點使其在實際市政工程建設中具有十分廣泛的應用背景與極其顯著的經濟效益，同時還能有效提高施工效率，減輕施工影響與施工對環(huán)境的污染，具有廣闊的發(fā)展前景。

3、頂管技術的合理使用離不開合理的施工設計、嚴格有效的施工管理，以及精益求精的規(guī)范操作。施工工程中，工程相關管理人員、技術人員、操作人員的密切配合是工程施工取得成功的重要保障。

4、頂管技術的不斷發(fā)展離不開相關學科專業(yè)的進步，工程施工人員應與時俱進，善于引入相關學科的最新成果并加以分析利用，推動頂管技術的發(fā)展進步，使其更具實用意義與社會經濟價值。

參考文獻：

[1]王貴哲.淺論頂管技術在市政給排水施工中的有效應用[J].水利工程.2012

[2]汪玉泉，朱彩珍.淺論頂管技術在市政給排水工程中的應用[J].工程科技