長距離頂管施工技術(shù)在市政排水施工工程中的應(yīng)用

周克珍 葉戰(zhàn)賓 王巧紅

（1.濮陽市城鄉(xiāng)一體化示范區(qū)國土建設(shè)環(huán)保局， 河南 濮陽 457000）

（2.河南省水利第一工程局， 河南 鄭州 450000）

市政工程建設(shè)中排水施工作為主要組成部分，施工質(zhì)量直接對城市建設(shè)造成影響。市政排水施工中廣泛使用長距離頂管技術(shù)，改善傳統(tǒng)排水施工方法的不足，縮短工程周期，減小對工程周邊環(huán)境的影響，大幅度提高工程施工質(zhì)量與效率，推動城市現(xiàn)代化建設(shè)。

1 市政工程施工特點

市政工程建設(shè)涉及到城市各方面，不同于一般工程，建設(shè)周期長且造價高，需要龐大建設(shè)團隊完成基礎(chǔ)設(shè)施，也需要專業(yè)人才完成質(zhì)量管理。

市政排水工程屬于公益性民生工程項目，施工安全質(zhì)量直接影響到政府的聲譽，因此要制定完善的安全管理制度，保證工程施工的安全性，全面把控與管理施工內(nèi)容。同時市政工程施工環(huán)境復(fù)雜，施工時存在很多不確定因素，要求施工前做好分析，提前制定風(fēng)險應(yīng)對措施，降低市政排水工程建設(shè)風(fēng)險[1]。對于市政工程施工而言，要重視前期的準(zhǔn)備工作，并做好圖紙設(shè)計和人員配備工作。并做好市政技術(shù)應(yīng)用以及設(shè)備材料采購的核對工作，在正式施工之前應(yīng)該做好統(tǒng)籌。對于施工人員要重視篩選，從而保證施工效果。做好權(quán)責(zé)劃分，將不同的施工內(nèi)容劃分給個人，出現(xiàn)事故以后要做好及時追責(zé)，最終保證市政工程的施工質(zhì)量。

2 長距離頂管施工技術(shù)分析

2.1 技術(shù)優(yōu)勢

市政排水工程要針對性城市污水排放問題，做好污染處理與排放工作，完善城市排污系統(tǒng)，提高城市環(huán)境質(zhì)量。長距離頂管施工技術(shù)，行業(yè)中又將其稱為非開挖管道敷設(shè)技術(shù)，也就是不要開挖地表的情況下完成敷設(shè)管道，直接穿過具有復(fù)雜地形地貌、建筑物等地下，降低排水施工難度，同時減少施工成本。長距離頂管施工技術(shù)不會對周邊環(huán)境產(chǎn)生過大影響，也不會造成較大的環(huán)境污染。因此長距離頂管施工技術(shù)具有較強的綜合效益，但施工前需要施工單位勘察施工點地質(zhì)條件與水文環(huán)境，施工技術(shù)難度較大，對于施工單位綜合施工能力要求較高。

2.2 技術(shù)問題

長距離頂管施工技術(shù)作業(yè)時，要綜合考慮各方面因素，如排水管道直徑、頂進設(shè)備、環(huán)境因素等，這些因素都有可能對施工效果產(chǎn)生影響，因此施工時要格外重視。

首先分析頂進推力大小。長距離頂管施工要注意頂力大小的控制，保證作業(yè)過程順利進行；其次，頂進方向誤差問題。長距離頂管施工中要時刻關(guān)注管軸線，整個施工過程中都要調(diào)整管軸線。選擇不同方式控制頂進放線，這是因為管軸線時刻變化，要持續(xù)測量施工方向，發(fā)現(xiàn)偏差后及時調(diào)整；最后，塌方問題。軟土地基施工時容易出現(xiàn)塌方問題，影響到施工進度，并增加施工成本。一旦遇到軟土地基，及時采取保障施工措施，避免發(fā)生類似問題[2]。

3 市政排水施工長距離頂管施工技術(shù)的應(yīng)用

3.1 市政排水工程概況

某市排水管道要穿過一條河，經(jīng)過技術(shù)討論分析決定采取鋼管頂管施工方式，需要頂管穿越的長度約為650m、管道覆土厚度4-22.3m。河寬78m、最深處約為5m、地下水水位與地表之間距離2-3m。穿越土層主要組成為黏土，其中含有少量的砂姜石。

3.2 頂管施工技術(shù)過程

3.2.1 頂管管道掘進選擇泥水平衡掘進機，掘進至砂姜石地段時要將特制貝殼刀安裝在掘進機的刀盤上，并選擇高輕度的合金刀具。頂進施工時將產(chǎn)生的泥水輸送到管道外提前準(zhǔn)備好的泥漿場。利用高功率激光經(jīng)緯儀保證管道頂進方向的精確性，管道頂進前、中要利用風(fēng)管進行強制抽排通風(fēng)處理，保證管道內(nèi)部空氣的清潔，提高測量精準(zhǔn)度。同時，頂進施工時技術(shù)人員核對頂管軸線與高程，保證頂進精確度。

3.2.2 頂管施工要通過河流，施工時控制不當(dāng)容易破話河道與河堤，進而引發(fā)塌方事故。本工程施工中提前制定防范措施：頂進前詳細(xì)計算每段距離進水與泥倉土壓力，并調(diào)整設(shè)置掘進機參數(shù)?？刂凭蜻M機與鋼管外徑，其直徑≤2m，進行同步注漿施工；完成頂進施工后及時將儲變漿液利用水泥漿液替換，增加管道周邊土體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。

3.2.3 使用中繼間。分析摩擦力計算結(jié)果，本工程中中摩擦力為1.2×104kN，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過工作井最大承受的0.65×104kN，考慮到工程安全設(shè)置兩個中繼間，分別位于管道100m與300m處。

本次頂進施工耗時45d，整個施工作業(yè)過程中有效管控管道軸線與標(biāo)高出現(xiàn)的偏差，施工時并未出現(xiàn)土體坍塌現(xiàn)象，也未影響到河流河床[3]。

3.3 頂管施工技術(shù)質(zhì)量控制

3.3.1 選擇合適排土方式。長距離頂管施工效率、頂進推力大小直接受到排土方式的影響，施工前要考慮場地土質(zhì)情況與頂管管徑，以此為基礎(chǔ)選擇合適的排土方式。

3.3.2 避免管道土體坍塌。頂管掘進施工時，掘進設(shè)備直徑略大于管道直徑，頂進施工時要選擇合適方式避免管道外壁出現(xiàn)坍塌?？刂凭蜻M面的土體平衡度，一旦出現(xiàn)平衡失控問題，容易造成地面隆起或塌陷，直接影響到施工作業(yè)進度。施工中及時同步注漿與管道后續(xù)跟進補漿的方式填充管道外壁空隙，實現(xiàn)出土量與管道進尺量之間的平衡。

3.3.3 觸變泥漿減阻施工。長距離頂管時受到多種因素影響，選擇合適的控制措施降低或消除這些影響。如：頂管管壁四周在頂進時會產(chǎn)生摩擦力，將觸變泥漿注入到管道外壁形成泥漿套，這樣管道可以處于泥漿套中頂進，有效降低其中產(chǎn)生的摩擦距離，加快施工進度。

4 市政排水長距離頂管施工工程質(zhì)量控制

4.1 進度控制

進度提前了，意味著各項費用的節(jié)省，包括機械設(shè)備和材料的租賃費用、管理人員工資、臨時設(shè)施費等。進度控制是以項目運用的時間為最后的目標(biāo)，進度控制過程中應(yīng)采用PDCA循環(huán)法，即計劃-執(zhí)行-檢查-糾偏。及時收集項目的實際值，與計劃值相比較，一旦出現(xiàn)偏差，立即采取相應(yīng)的措施，進行糾正。

4.2 安全管理

具體施工中安排專人定期檢查現(xiàn)場設(shè)施與人員，將工作內(nèi)容落實到人，加強工作人員責(zé)任意識；動火作業(yè)管理建立動火審批制度。經(jīng)過批準(zhǔn)后并抄送監(jiān)理單位備案，作業(yè)人員帶好特殊工操作證、動用明火審批許可證、滅火器，全面落實監(jiān)護人與監(jiān)護措施；做好新進作業(yè)人員的安全教育、節(jié)前節(jié)后學(xué)習(xí)、定期組織安全教育、記錄安全活動；做好安全資料的記錄；強化施工現(xiàn)場安全用電。臨時用電必須采用三相五線制，配電箱設(shè)置總開關(guān)，完成一機一閘一漏電保護器。嚴(yán)禁混用照明與動力用電，并將設(shè)備使用名稱標(biāo)注在插座上。

4.3 強化設(shè)備管理

定期對設(shè)備進行檢測和保養(yǎng)，能夠及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備在生產(chǎn)過程中存在的安全隱患，及時對其維修和養(yǎng)護，從而避免不必要的損失。對于未經(jīng)驗收的施工設(shè)備不得使用。如果工程的施工設(shè)備故障，造成工程軸線整體偏差，最后不得不返工重來，對施工企業(yè)帶來巨大的損失。

5 結(jié)語

總之，市政排水施工時引入長距離頂管技術(shù)，要求施工單位有效控制技術(shù)影響因素，并利用頂管施工與水平螺旋鉆進技術(shù)合理施工，并制定完善的管理制度控制施工質(zhì)量，保證排水工程的施工質(zhì)量。希望通過本文論述，為類似研究提供借鑒，提高長距離頂管施工技術(shù)質(zhì)量。