關(guān)于給水管道頂管施工技術(shù)的思考

【摘要】隨著我國城鎮(zhèn)建設(shè)的快速發(fā)展及城鎮(zhèn)化進程的快速推進，市政給水管道的施工面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，常規(guī)的市政給水工程管道開槽施工方法不僅會對道路、建筑、以及地下設(shè)施帶來一定程度的損壞，還嚴(yán)重影響城市交通、甚至鐵路的運行安全。頂管施工技術(shù)具有許多優(yōu)點，即能滿足管道鋪設(shè)的要求，又能把對城市交通、周圍建筑物和地下構(gòu)筑物的影響降到最低。

【關(guān)鍵詞】給水管道施工；頂管施工；施工技術(shù)

1、頂管施工概述

所謂的頂管施工就是非開挖施工方法，是一種不開挖或者少開挖的管道埋設(shè)施工技術(shù)，其通過對工作井和接收井的設(shè)置，確定施工的位置，并在工作井內(nèi)設(shè)置堅實的固定方式，確定施工的安全性，再利用千斤頂、頂進管等輔助頂管施工。同時，在施工中還需要利用照明系統(tǒng)以及排水系統(tǒng)等，穩(wěn)定施工的環(huán)境。這種方法徹底解決了管道埋設(shè)施工對城市建筑物的破壞和交通堵塞等難題，在穩(wěn)定土層和環(huán)境保護方面凸顯了巨大的優(yōu)勢。同時還能夠曲線穿行，以繞開一些地下管線或者障礙物。

2、頂管施工在市政給水管道施工中的技術(shù)要點

2.1施工前準(zhǔn)備與方法選擇

給水管道在頂進前，須做好地質(zhì)勘查工作，要對擬頂進區(qū)域的水文、地質(zhì)情況、地基土壤種類及物理性質(zhì)，各層土的密實度、含水層的滲透系數(shù)、地下水位、流量和地表水排水情況進行調(diào)查，保證頂管施工過程中土層穩(wěn)定性。頂進作業(yè)應(yīng)在工作坑水位降至基底以下0.5～1.0m進行。在開挖工作坑時，應(yīng)設(shè)置好排水、降水系統(tǒng)。在頂進過程中，應(yīng)根據(jù)前期對即將展開頂管作業(yè)區(qū)域的地質(zhì)調(diào)查情況、土壤種類等地質(zhì)資料對可以發(fā)生開挖面失穩(wěn)、頂進管道發(fā)生高程、方向偏移的地方進行預(yù)處理；對地質(zhì)勘查發(fā)現(xiàn)的孤石、頂進路線中存在的斜巖面等，做好應(yīng)對措施，防止頂進過程造成路面下陷、隆起、開裂等現(xiàn)象以及對周圍建筑物和構(gòu)筑物造成破壞。

2.2頂管的選定

（1）直徑的選定。在頂管作業(yè)中，管道的直徑對工程的整體效果與成本造價將產(chǎn)生直接的影響，因此應(yīng)當(dāng)根據(jù)現(xiàn)場實際需要與施工用途來科學(xué)、合理的對管道直徑進行選擇。而且還應(yīng)當(dāng)依據(jù)頂管需承載的相應(yīng)壓力來對頂管的材質(zhì)、壁厚、外徑、鋼筋配置等進行確定。此外，由于頂管施工時需要人工進行配合，所以通常情況下適宜選擇直徑大于0.5m的頂管用以施工。（2）長度的選定。在進行直線頂進的過程中，所選擇的頂管長度越長所需要進行的接管次數(shù)將會越少，并且作業(yè)效果也會更好，不過一旦出現(xiàn)頂進偏差，所需進行的修復(fù)作業(yè)也會更難，并且，頂管長度的增長將會導(dǎo)致頂管井的尺寸加大，相應(yīng)工程量與造價費用也會有所增加。而選擇的頂管長度越短則越易造成頂進的路線彎曲，頂進過程的可控性較差，其主要原由是短管更易被擠進旁邊的土層。因此，應(yīng)當(dāng)對管道的長度予以科學(xué)、合理、全面的考量，以保障施工質(zhì)量。通常情況下，可依據(jù)管道直徑來對管道長度進行確定，若頂管的長度與直徑的比值≥2.1，長管更適合；若比值=1.15，標(biāo)準(zhǔn)管更適合；若比值≤1.1，則短管更適合。

2.3頂管井的設(shè)定

對于頂管作業(yè)來說，頂管井的設(shè)定合理與否是確保排土、鉆進、頂進等作業(yè)得以正常進行的重要保障，而頂管井又可依據(jù)使用用途的不同劃分為工作井以及接收井，兩者間隔布設(shè)。通常情況下，頂管井多采用鋼筋砼沉井、SWM工法井、鋼板樁等支護形式，分為單排孔井結(jié)構(gòu)以及單孔井結(jié)構(gòu)等。工作井有圓形以及矩形等不同形狀，而接收井通常為矩形，其中圓形結(jié)構(gòu)的受力性能相對更好。可根據(jù)實際需求于頂管井內(nèi)布設(shè)支撐，以增強其結(jié)構(gòu)性能。

2.4穿墻

因為在頂管施工的過程中，經(jīng)常遇到穿墻的施工方式，若是在這個施工環(huán)節(jié)上沒有精準(zhǔn)掌握施工速度或是穿墻的機械壓力，都會造成墻體的破壞，嚴(yán)重的會出現(xiàn)墻體裂縫，甚至倒塌。再者，在進行穿墻施工的過程中，也會經(jīng)常受到水壓的影響，一旦出現(xiàn)給水管道的泄露，那么不僅會影響墻體的使用和結(jié)構(gòu)質(zhì)量，還會拖延施工的時間。所以，在施工的過程中應(yīng)該采取更加完善的防水技術(shù)，并在穿墻施工的時候，結(jié)合防護技術(shù)達到應(yīng)有的施工標(biāo)準(zhǔn)。同時，還需要施工工作人員對施工位置的墻體進行檢測，倘若墻體沒有達到穿墻的施工標(biāo)準(zhǔn)，則需要對墻體進行加固，避免發(fā)生事故影響施工進度。在給水管道頂管施工中，穿墻技術(shù)一般會受到外界的因素影響，所以施工人員需要制定詳細的應(yīng)急預(yù)案，例如止水板環(huán)，止水法蘭、加壓板等的設(shè)置，這些部件能夠起到止水的作用。最后，施工人員在進行穿墻施工的過程中，需要事先設(shè)置止水的設(shè)備，再進行穿墻工作，并適當(dāng)?shù)卦诖ξ恢玫耐鈧?cè)進行注漿，避免出現(xiàn)墻體強度不能夠支撐給水管頂管施工建設(shè)的現(xiàn)象。

2.5頂管出洞

頂管出洞是頂管施工過程極為重要的一環(huán)。頂管在出洞時應(yīng)特別注意洞口土體質(zhì)量、開挖面的穩(wěn)定性等，必要時可采用注漿法加固洞口土體，確保井內(nèi)施工人員及設(shè)備的安全。頂管出洞頂進時油缸應(yīng)逐步加壓，時刻注意管道所受的應(yīng)力值，如應(yīng)力過大，可采用工具管來代替正常管節(jié)。頂管出洞如采用機械除土，要防止掘進機穿墻時下跌、必要時可采用延伸導(dǎo)軌、保留洞口下部預(yù)留縫隙磚墻等辦法。

2.6注漿減阻

在頂進作業(yè)過程中，可使用于頂管同土壤間注壓觸變泥漿的方式以起到減小阻力、減少沉降的效果。在注壓時，應(yīng)當(dāng)先對機頭尾部進行壓漿，然后隨頂進作業(yè)一同進行，而且還應(yīng)當(dāng)在適當(dāng)部位實施補漿操作，使作業(yè)過程中消耗的泥漿得以及時補充。

2.7頂管校正

對于頂管偏離軸線的情況，可使用糾偏千斤頂組予以校正，在校正時若偏右則應(yīng)當(dāng)伸右縮左，其它同理。若存在高程與方向同時偏離軸線的情況，應(yīng)當(dāng)優(yōu)先校正偏離較多的一方。校正時應(yīng)當(dāng)分次逐漸的進行，做到“勤校微調(diào)勿心急”。若出現(xiàn)機頭旋轉(zhuǎn)的情況，可適當(dāng)在管中反方向位置添設(shè)配重或在中繼間施以校正扭力等方式予以校正。

3、結(jié)語

頂管施工有很強的適用性，在現(xiàn)今市政給水管道的施工中廣泛應(yīng)用。但由于頂管施工是一項專業(yè)性很強、施工難度和操作要求都很高、工程造價也相對較高的工藝，對頂管施工工藝的大量普及發(fā)展造成一定的制約。相信隨著我國經(jīng)濟、科技水平的快速發(fā)展，各種先進的頂管設(shè)備不斷研發(fā)，以及人們對周邊居住環(huán)境要求的逐步提高，頂管施工工藝一定會有更廣闊的發(fā)展空間，為城市創(chuàng)造一個潔凈、舒適和美好的環(huán)境。

參考文獻：

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