關(guān)于市政給排水工程中的長距離頂管施工技術(shù)的應(yīng)用分析

譚葉良

（中山市南頭鎮(zhèn)污水處理有限公司，廣東 中山 528427）

1 頂管施工技術(shù)的內(nèi)涵

頂管施工技術(shù)的施工原理是通過工作井油缸生成動力推動頂管裝置及管道在地下土層中頂進并安裝至設(shè)計指定的位置。該技術(shù)的主要應(yīng)用優(yōu)勢和特征是無須開挖作業(yè)區(qū)域地面、機械操作簡單、成本低、施工效率高等，該技術(shù)基本沒有什么應(yīng)用條件限制，當(dāng)前已廣泛應(yīng)用于河道、公路等工程施工中，特別適用于市政給排水工程，值得加大推廣與應(yīng)用力度。

2 影響長距離頂管施工技術(shù)的主要因素

2.1 管體的材質(zhì)與選型

通常來說，給排水管道是埋設(shè)在地下的，使用周期較長，因此，給排水系統(tǒng)的設(shè)計人員要高度重視并盡可能地延長給排水管道的使用壽命，謹慎選擇適宜的管道材料，確保管道材料具有安全穩(wěn)定、耐腐性能好等優(yōu)點。而在實際的管材市場中，適用于長距離頂管施工的管材種類較多，但其生產(chǎn)加工質(zhì)量往往難以管控，容易存在瑕疵品，需要采購人員對管材質(zhì)量的選型和材質(zhì)加以管控，目前最常用的是鋼制管材。

2.2 管道的壓力與推力

在進行長距離頂管的設(shè)計施工前，相關(guān)設(shè)計人員需要結(jié)合實際埋設(shè)管道的長度和管徑，對管道的壓力和推力標準進行試驗和計算，并根據(jù)實際的城市規(guī)劃施工方案對頂管作業(yè)的劃分區(qū)域要求，選擇出材料、型號和種類均適宜的管道，盡量避免在工程竣工后，由于管網(wǎng)日常供水壓力過大而導(dǎo)致出現(xiàn)管道與壓力值不匹配產(chǎn)生管道跑漏等問題。

2.3 管道的位移

在實際的長距離頂管施工作業(yè)過程中，通常使用的管材較長，再加上人為操作的失誤，例如，推力忽大忽小，或者頂管作業(yè)的機械設(shè)備例如頂部油缸的推力不夠穩(wěn)定導(dǎo)致出現(xiàn)振動等原因，導(dǎo)致管道發(fā)生位移和安裝位置出現(xiàn)偏差等問題。這就要求相關(guān)施工人員要謹慎進行施工操作，控制好管道內(nèi)的壓力，并穩(wěn)定好頂部油缸的推力，確保它們均在合理范圍內(nèi)，并符合施工標準和要求，為給排水系統(tǒng)的安裝規(guī)范化和運行穩(wěn)定性提供質(zhì)量保障，同時也能有效地提升管道施工和系統(tǒng)運行的安全性。

3 長距離頂管施工技術(shù)的應(yīng)用分析

3.1 施工技術(shù)的類別和作業(yè)方式

長距離頂管施工技術(shù)主要分為密封型和開放型兩種類別。密封型是長距離頂管施工技術(shù)的主要施工類型，根據(jù)實際的應(yīng)用情況又可以分為三種作業(yè)方式：土壓、泥水、泥濃。在旋轉(zhuǎn)刀盤進行切割作業(yè)時，應(yīng)用土壓式施工技術(shù)需要添加一些混合料來平衡土壓和水壓，該施工技術(shù)具有成本低、效率高的優(yōu)點，適合對直徑在100～300 cm之間的給排水管道進行施工。泥水式施工技術(shù)是指用刀盤掘進機擠壓和推進長距離頂管，該技術(shù)施工迅速，由于使用了水泥灌注，在施工作業(yè)后，管道的地基不會發(fā)生嚴重沉降的問題。泥濃式施工技術(shù)是指使用頂管機對管道進行施工時使用二次注漿的施工方法，該技術(shù)能極大地減少機械與地基間的摩擦作用力，適合對管徑在70～230 cm之間的排水管道進行施工，對長距離頂管施工具有較好的效果。

3.2 施工技術(shù)應(yīng)用

3.2.1 頂管施工

在實際施工時，首先需要根據(jù)施工標準來放線測量工作井的中心線，挖掘基坑井兩個，一個為工作井，一個為接收井，并在接收井與工作井上下連接的地方設(shè)置工作井的出口，并貫穿至接收井的固定出口，為了得到良好的支護作用，還需要把中線樁牢固地釘在工作井的兩端，確保工作井邊與中線樁之間的距離在1.5 m以上，并根據(jù)管道、集水井等參數(shù)來確定寬度，把頂管機等機械設(shè)備放到基坑井口，并把需要頂入的鋼管放入工作井中。其次，根據(jù)鋼管的尺寸配備合適的導(dǎo)軌，應(yīng)注意管道大小不同，使用的導(dǎo)軌種類也不同，并安裝導(dǎo)軌。在作業(yè)期間，還需要檢查導(dǎo)軌的高程偏差，當(dāng)偏差值＞3 mm時，要重新安裝導(dǎo)軌，確保管道能夠通過導(dǎo)軌順利進入管網(wǎng)中。最后，使用枕木把導(dǎo)軌固定好。

3.2.2 水平螺旋鉆進

在實際施工中，對長距離頂管的頂進比較常用的方法是水平螺旋鉆進技術(shù)。首先，鋼管進入工作井后，通過螺旋鉆桿把鋼管推進至預(yù)留井中。使用水平螺旋鉆進法對頂管進行施工作業(yè)具有質(zhì)量好、受外界干擾小、對地表破壞小、地表穩(wěn)定性好、有效保護周邊生態(tài)環(huán)境等優(yōu)點。其次，水平螺旋鉆進技術(shù)適合對口徑較小的排水管道進行施工，當(dāng)施工對象為小口徑管道頂管時，其施工效果比較好，同時，也能極大地降低頂管作業(yè)的偏差值，還有，通過鉆進時干擾鉆入部分土層的方向，能夠按照施工設(shè)計的位置安裝管道，確保土層的結(jié)實度良好，沉降率在控制范圍內(nèi)。最后，結(jié)束頂管施工后，還要測量檢查頂管的管位，一旦發(fā)現(xiàn)偏差值＞1 cm時，相關(guān)施工人員要及時校正處理管道管位。高程、中線法為常用的兩種校正方法。使用高程校正方法進行校正時，可以通過千斤頂支頂、留封、超挖等途徑對管道進行復(fù)位處理，而使用中線法進行校正時，則主要通過對管道的一側(cè)區(qū)域進行超挖來對管道中心線進行微調(diào)，同時，還需要在另一側(cè)放置木樁把管道移向正確位置來保證管道有理想的復(fù)位效果。

3.2.3 灌注漿頂管作業(yè)

應(yīng)用泥濃式施工技術(shù)對長距離頂管進行施工時，需要使用灌注漿作業(yè)技術(shù)來處理并改進地基土層的物理性能來降低機械設(shè)備的進管阻力，為了提升土層的穩(wěn)固性，需要在土層與管道的間隙處填滿灌注漿，形成一層保護膜，確保在受力作用下土層也具有良好的支撐力，并且地面也不會出現(xiàn)沉降等質(zhì)量問題。在灌漿操作時要確保持續(xù)進行注漿作業(yè)，保證整個灌漿過程連貫，不可中途停止。在頂進設(shè)備時，要首先進行灌漿，然后隨時檢查泥漿量，再結(jié)合實際灌漿量，及時補足灌注泥漿。

3.3 通風(fēng)技術(shù)應(yīng)用

由于給排水工程通常在地下施工，施工通道通常是封閉式的，空氣質(zhì)量較差，施工環(huán)境也比較惡劣，所以在工程施工現(xiàn)場安裝一套良好的通風(fēng)系統(tǒng)非常重要，是施工人員的作業(yè)環(huán)境安全與否的重要保障。在長距離頂管工程的施工現(xiàn)場，一些施工人員經(jīng)常會出現(xiàn)缺氧、呼吸不暢等問題，所以，施工單位要重視通風(fēng)系統(tǒng)的構(gòu)建。目前，在給排水工程施工中，施工單位主要采取以下三種通風(fēng)方法構(gòu)建施工現(xiàn)場的通風(fēng)系統(tǒng)。

方法一，替換施工作業(yè)人員時對施工作業(yè)區(qū)域進行通風(fēng)處理。該通風(fēng)方式成本較低，但施工管道的長度不宜過長，否則容易導(dǎo)致通風(fēng)換氣效果不良。具體操作方法如下：把施工作業(yè)人員分成若干組，規(guī)定作業(yè)人員連續(xù)作業(yè)的時間為2 h，然后每隔2 h就對施工作業(yè)人員進行替換，并在更換人員期間應(yīng)用常規(guī)通風(fēng)設(shè)備對施工作業(yè)區(qū)域進行抽風(fēng)和送風(fēng)處理，既讓施工人員保存了良好的體力，也讓施工區(qū)域的空氣得到流通。

方法二，在作業(yè)施工區(qū)域安裝一些常規(guī)的通風(fēng)設(shè)備。常規(guī)通風(fēng)設(shè)備可以是抽風(fēng)機和鼓風(fēng)機。在施工期間，讓這兩種設(shè)備在施工區(qū)域內(nèi)每天連續(xù)進行抽風(fēng)、供氧，確保施工區(qū)域的空氣得到良好流通。該通風(fēng)方式具有非常好的通風(fēng)效果，但是設(shè)備需要長時間運轉(zhuǎn)，導(dǎo)致施工單位的施工成本增加比較明顯。

方法三，在施工作業(yè)區(qū)域安裝專業(yè)化程度高的通風(fēng)設(shè)備。該通風(fēng)方式通常應(yīng)用于大型的給排水工程中，以提高工程的施工作業(yè)質(zhì)量水平。是指在施工作業(yè)區(qū)域放置施工單位通過租賃或者購買回來的專業(yè)化的通風(fēng)設(shè)備，對通道內(nèi)的空氣進行連續(xù)24 h的處理，及時排出廢氣，及時補充并過濾新鮮空氣，為作業(yè)人員提供優(yōu)質(zhì)氧氣，同時吸走大量的揚塵，自動調(diào)節(jié)溫濕度。

3.4 技術(shù)應(yīng)用難點

在實際的長距離頂管施工技術(shù)的應(yīng)用中，還存在著以下兩個方面的應(yīng)用難題需要得到重視并妥善處理，否則會嚴重影響施工技術(shù)應(yīng)用的有效性。

一個是關(guān)于進出洞施工方面的問題。在進出洞施工時，施工人員通常會首先對地層的物理性質(zhì)進行確定，如果施工地基為軟土層的，就需要在鉆進位置附近使用固化劑或設(shè)置支護鋼圈等方法進行加固處理后，再鉆進來保護土層的穩(wěn)固性，避免設(shè)備在使用過程中干擾土層的穩(wěn)定性而導(dǎo)致出現(xiàn)滲水等問題。

另一個是關(guān)于泥漿制備、鋪筑作業(yè)方面的問題。在應(yīng)用頂管施工方法進行注漿作業(yè)時，在制備泥漿前，首先，施工人員要嚴格檢查原材料的質(zhì)量，并需要特別關(guān)注濕潤土的質(zhì)量，如果濕潤土質(zhì)量不合格，泥漿應(yīng)用后會由于摩擦力過大的原因?qū)е马敼茉O(shè)備難以進入土層；其次，泥漿的拌和時間要把控好，為了確保泥漿不存在泌水質(zhì)量問題，制備好泥漿后應(yīng)以最快的速度運送泥漿至施工現(xiàn)場并立刻澆筑；最后，在對泥漿進行澆筑時，為了保證澆筑壓力合適，還要測量管道中管體靜止時的土壓，澆筑壓力應(yīng)低于管體的靜止壓力。當(dāng)完全把泥漿灌注入施工區(qū)域土層后，如果發(fā)生澆筑變形問題，只能重新進行泥漿制備后再進行泥漿澆筑，確保排水管道不會發(fā)生沉降的質(zhì)量問題。

4 結(jié)語

綜上所述，現(xiàn)階段，我國大部分城市已開始大范圍使用長距離頂管施工技術(shù)建設(shè)給排水工程，在此過程中，確實也存在著一些不足之處，需要施工單位全面認識和了解長距離頂管施工技術(shù)的具體內(nèi)容，并結(jié)合工程建設(shè)的實際需要，充分發(fā)揮長距離頂管施工技術(shù)在提升施工質(zhì)量和效率方面的真正作用，切實把市政給排水工程的施工建設(shè)工作做好。