市政給排水施工長距離頂管施工技術(shù)分析

劉芳

摘 要：隨著城市化的不斷推進，人們對城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)有了更高的要求。市政給排水施工工程在城市基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)中發(fā)揮著重要作用。伴隨著技術(shù)水平和人們需求水平的提高，長距離頂管技術(shù)在市政給排水施工過程中得到了廣泛的應(yīng)用。本文通過大量國內(nèi)外有關(guān)文獻的查閱以及結(jié)合自身的工作經(jīng)驗，研究了當(dāng)前我國長距離頂管技術(shù)在市政給排水施工中應(yīng)用現(xiàn)狀，并結(jié)合具體施工技術(shù)探討未來的發(fā)展趨勢。

關(guān)鍵詞：市政工程；給排水；長距離頂管；施工技術(shù)

1 引言

現(xiàn)代市政工程的建設(shè)不僅對工程自身的技術(shù)水平有了更高的要求，還必須要滿足人們?nèi)找嬖鲩L的物質(zhì)文化需要。市政排水系統(tǒng)在城市基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)中發(fā)揮著重要作用，對于推動城市經(jīng)濟發(fā)展和提高人們生活質(zhì)量都產(chǎn)生重要影響。隨著新工藝、新技術(shù)的廣泛應(yīng)用，我國的市政給排水施工技術(shù)也得到了較大的突破，其中長距離頂管技術(shù)的應(yīng)用就是一個典型的例子。因此，對長距離頂管技術(shù)進行分析對于完善市政給排水施工建設(shè)具有積極意義。

2 市政給排水長距離頂管施工技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

2.1 長距離頂管施工現(xiàn)狀

隨著當(dāng)前市政排水系統(tǒng)的不斷升級改造，取消原有大開挖形式的排水系統(tǒng)，逐步采用長距離頂管施工方式。長距離頂管施工技術(shù)在目前施工中存有一些限制因素，其中包括：管道軸線偏移這種現(xiàn)象主要是由于施工人員在放置軸線時，沒有實際參考位置點，造成軸線的偏移，這樣頂管在推進過程中，沒有按照預(yù)期的排水線路進行施工。其次便是在管壁阻力的加大，由于原有頂管采用的材質(zhì)為混凝土土管，其運行阻力大大削減了頂管運行動力，造成頂管材質(zhì)的損壞，并且降低了施工效率。最后便是在推力大小選用的范圍，如果無限次的增加頂管推力，便會增加其設(shè)備的運行負載，造成頂管機電設(shè)備的損壞。另外在巖層結(jié)構(gòu)施工時，其頂管的承受壓力無法承受巖層的阻力，使其降低注漿壓力，無法進行推進。

2.2 長距離頂管施工發(fā)展趨勢

根據(jù)上述原有長距離頂管施工存在的缺陷，市政在頂管技術(shù)方式上也進行了逐步改進。其中在管道軸線校準方面采用紅外線測距儀，能夠水平描出后期施工位置點。其次在土層監(jiān)測成分上，也有了逐步改進，通過測定施工位置土層結(jié)構(gòu)，選定不同的頂管材質(zhì)，這樣減小了后期的機械設(shè)備的故障問題。其次便是在管壁阻力方面，頂管鉆頭采用合金成分，這種材質(zhì)硬度大，并且能夠減少與巖石的摩擦力。這種長距離頂管口徑在30-50mm，在其口徑標準范圍內(nèi)可直接深入進行施工?，F(xiàn)在頂管在技術(shù)標準上也進行了明確的指示，頂管機推力達到50T時，可直頂距離為100-1000mm，此時工作壓力為63MPa；當(dāng)頂管機推力達到150T時，可直頂距離為200-1500mm，此時工作壓力為63MPa；頂管機推力達到500T時，可直頂距離為200-2000mm，此時工作壓力為63MPa。這種頂管施工方式選定的標注范圍，能夠提高施工效率。

3 長距離頂管施工技術(shù)類型

3.1 非開挖頂管施工技術(shù)

非開挖頂管施工技術(shù)在定義上可以理解為利用頂管從一端穿射至另一端，然后通過克服管道直接的摩擦力，將管道內(nèi)的土方運輸至地表，然后通過掘進機將其余管道進行預(yù)設(shè)推進，然后完成管道兩端之間的掘進。當(dāng)頂管直徑達到DN800-4500時，深入工作井地下穿行的長度可達1400-1600米，此時這種頂管技術(shù)還能饒弧線穿行。穿行的主要技術(shù)在于糾正地下管子延伸的偏差范圍，當(dāng)偏差范圍達到±0.3m時，穿行終點便會大于5-8m。在頂管穿行過程中，需要對管道注漿，注漿的目的是減少內(nèi)部的土體流失，并且注漿還能減少管道與周圍土層的摩擦， 這樣便能降低設(shè)備故障損耗。另外在注漿配比中，需要將膨潤土和水按照一定的適用比例進行調(diào)和，其比例為1立方水配比8立方膨潤土，這樣保證后期混合的注漿不會出現(xiàn)凝結(jié)，增大管道與土層的摩擦。

3.2 頂管施工技術(shù)

頂管施工首先需要對頂管機進行選型配置，一般根據(jù)機頭形式可分為三種，其中包括：土壓平衡式、泥水平衡式及網(wǎng)格式。其中土壓平衡式適宜的土層為砂質(zhì)粉土及黏質(zhì)粉土；泥水平衡式適宜的土層為淤泥質(zhì)黏土及粉質(zhì)黏土；網(wǎng)格式適宜土層為暗綠色黏土及粉細砂。所以根據(jù)不同形式的頂管進行不同方式的頂管機進行選用適配，其次當(dāng)土體工具管切入土體后，需要對水平距離范圍進行調(diào)節(jié)，主要是縮小頂管深入距離與水平位移的偏差，即起初將誤差距離控制在5mm范圍內(nèi)，保持后期水平位移偏移度在誤差范圍內(nèi)。然后工具管連接鋼管時，需要對周圍土層進行分挖，主要是防止后期在掘進頂管過程中，出現(xiàn)坍塌的危險。其次在進行手工頂管時，要不間斷的對頂管縱向的高程進行測量，一般當(dāng)頂進距離為30米時，需要對偏差測定一次，當(dāng)管道正常在土層工作時，深入距離達到100米時，也要進行不間斷的測量，精確測量數(shù)據(jù)，保證后期頂管位置的偏移度在允許范圍內(nèi)。

3.3 水平螺旋旋鉆技術(shù)

該旋鉆技術(shù)首先要將螺旋桿放置于管道中軸線，確定好管道后期旋鉆方向。由于旋鉆內(nèi)部的直徑較小，一般為5-6mm，將裝好的導(dǎo)向儀打開，對準后期旋鉆位置點，便能較好的控制管道中軸線的位置。然后便是后期工作坑的確定，一般選定工作坑為2個，一個旋鉆深入的主坑，另一個為安裝導(dǎo)軌所用的副坑。待確定好工作坑后，便用吊車將旋鉆放入主坑內(nèi)進行施工操作，每節(jié)鉆桿長度為1.5m，在旋鉆過程中要保證螺紋旋鉆速度不要過快，防止出現(xiàn)位置的偏移。然后在擴孔施工工藝流程中，查看孔洞軸線與實際的設(shè)計是否一致，若出現(xiàn)較大的偏差，則應(yīng)將鉆桿拆下，重新測量中軸線的位置點。若一直則可繼續(xù)擴孔，使其達到預(yù)期的孔徑大小尺寸。安管過程也是旋鉆施工工作重要環(huán)節(jié)中的一部分，螺旋鉆桿在往回收縮過程中，首要保證將鋪設(shè)的管道鋪設(shè)至孔洞中，這樣可以將導(dǎo)軌與托盤之間存有一定的間隙，其間距為1cm，防止防止旋鉆頭錐冒的脫落。最后便是設(shè)備的拆除環(huán)節(jié)，預(yù)制鋪設(shè)的管道完成后，便將管道兩端施工部分進行處理，查看最終的偏離度是否滿足設(shè)計標準。

3.4 通風(fēng)系統(tǒng)改進技術(shù)

通風(fēng)系統(tǒng)的應(yīng)用主要是為了在施工過程中保證施工人員的安全。長距離頂管施工過程中，為了保證施工人員的氧氣供應(yīng)，以及避免涂料中有害氣體對身體的損害，必須保證有效的空氣流通。同時，密閉環(huán)境也不利于施工測量的進行。因此，必須高度重視通風(fēng)系統(tǒng)的應(yīng)用。常見的通風(fēng)有三種形式，鼓風(fēng)形式、鼓風(fēng)抽風(fēng)和抽風(fēng)形式。這三種不同的通風(fēng)形式的效能也不盡相同，在實際的施工過程中應(yīng)該根據(jù)具體的工程特點進行選擇和運用，必要時也可以將三種形式相結(jié)合，取長補短，發(fā)揮最大的優(yōu)勢。

4 結(jié)語

市政給排水施工中長距離頂管施工技術(shù)的應(yīng)用對于城市基礎(chǔ)設(shè)施的完善起著重大的推動作用。通過對長距離頂管施工技術(shù)的四種主要技術(shù)的具體研究和分析，不難發(fā)現(xiàn)這種技術(shù)的應(yīng)用對于解決以往施工技術(shù)的弊端，提升市政給排水施工的效率和水平有重要的意義。繼續(xù)推進長距離頂管技術(shù)的理論研究和實踐應(yīng)用，可以有效的保證工程建設(shè)的正常進行，完善城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。同時，有利于我國城市工程的發(fā)展和人們生活水平提高。

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