市政基礎(chǔ)設(shè)施地下給排水管道頂管施工技術(shù)分析

欒靜

摘? ? 要：經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市化進(jìn)程的加快，促進(jìn)市政工程建設(shè)項(xiàng)目的增多。其中，地下工程的建設(shè)愈發(fā)受到重視。由于傳統(tǒng)的排水管道頂管施工技術(shù)存在很大的問(wèn)題和不足，具有比較強(qiáng)的局限性，因此必須對(duì)排水管道施工技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新，頂管技術(shù)也就應(yīng)運(yùn)而生。目前，世界上排水管道頂管施工技術(shù)應(yīng)用比較廣泛，其應(yīng)用形式千差萬(wàn)別。本文就市政基礎(chǔ)設(shè)施地下給排水管道頂管施工技術(shù)展開(kāi)探討。

關(guān)鍵詞：市政基礎(chǔ)設(shè)施;地下給排水管道;頂管施工技術(shù)

1? 引言

由于傳統(tǒng)的排水管道頂管施工技術(shù)存在很大的問(wèn)題和不足，具有比較強(qiáng)的局限性，因此必須對(duì)排水管道施工技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新，頂管技術(shù)也就應(yīng)運(yùn)而生。目前，世界上排水管道頂管施工技術(shù)應(yīng)用比較的廣泛，其應(yīng)用形式也是千差萬(wàn)別。盡管應(yīng)用的形式有各種各樣的方式，但是其應(yīng)用的原理是相同的。隨著市政建設(shè)工程的不斷擴(kuò)大，排水管道頂管施工技術(shù)應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。本文就對(duì)相關(guān)技術(shù)方面進(jìn)行了分析，希望在以后的施工過(guò)程中能夠受到重視。

2? 頂管技術(shù)的概述

目前頂管技術(shù)在市政管道施工中應(yīng)用比較廣泛，頂管技術(shù)也叫非開(kāi)挖管道敷設(shè)技術(shù)，區(qū)別于其它管道施工技術(shù)，頂管施工技術(shù)具有很多優(yōu)點(diǎn)：（1）在開(kāi)展管道施工和鋪設(shè)時(shí)，應(yīng)用頂管技術(shù)，不再需要人工將路面挖開(kāi)，這樣將大幅度減少工作人員的勞動(dòng)量，與此同時(shí)，地面的植被和土地資源也受到了一定的保護(hù)。（2）如果遇到需要貫穿地面建筑及地下管道的工程，頂管技術(shù)可以鋪設(shè)、維修施工管道。（3）區(qū)別于傳統(tǒng)的開(kāi)挖敷設(shè)施工，頂管技術(shù)會(huì)更明顯地縮短工程時(shí)間，以節(jié)約工程成本。（4）頂管技術(shù)的有效推廣和廣泛應(yīng)用，可以避免給排水工程給城市建筑帶來(lái)影響，從而達(dá)到降低污染、保護(hù)環(huán)境的目的。（5）頂管施工技術(shù)具有一定的經(jīng)濟(jì)效益。

3? 給排水管道頂管施工技術(shù)要點(diǎn)概括

3.1? 頂進(jìn)管的選擇

頂管施工技術(shù)作為多力學(xué)、多學(xué)科知識(shí)集合下的產(chǎn)物，其技術(shù)復(fù)雜性不言而喻，而在頂進(jìn)管的選擇過(guò)程中，無(wú)論是頂進(jìn)管的材質(zhì)、直徑還是長(zhǎng)度都有一定的要求。目前，對(duì)于頂進(jìn)管的材質(zhì)，施工中大多數(shù)時(shí)候是選擇鋼筋砼管，在對(duì)腐蝕性沒(méi)有做過(guò)多要求的情況下，也可以選擇鋼管。頂進(jìn)管直徑的確定，首先是根據(jù)該工程的需求確定頂進(jìn)管的內(nèi)徑，然后再根據(jù)實(shí)際作業(yè)中的負(fù)荷確定其外徑，一般情況下，由于要考慮到地面挖土工人的作力，頂進(jìn)管內(nèi)徑不應(yīng)小于500mm。長(zhǎng)管能夠降低裝管次數(shù)，從而降級(jí)成本，但同時(shí)過(guò)長(zhǎng)的管道在頂進(jìn)過(guò)程中更容易偏離預(yù)定的路線，所以，長(zhǎng)度的選擇也是重要的考量之一。

3.2? 合理設(shè)置頂管井

通常情況下，頂管井即工作井和接收井，結(jié)構(gòu)為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，如果工程地點(diǎn)的土質(zhì)較差，為了避免孔體破壞和頂管井塌方的情況出現(xiàn)，必須在井體內(nèi)部設(shè)置徑向外撐，以確保工程質(zhì)量。按照結(jié)構(gòu)差異，頂管井又分為單孔井和單排孔井。其中單孔井有正方形、矩形、圓形等結(jié)構(gòu)形式，而單排孔井通常是矩形的結(jié)構(gòu)，圓形結(jié)構(gòu)的承壓力更強(qiáng)，矩形承壓能力較小。在施工進(jìn)行的過(guò)程中，對(duì)頂管井類型的應(yīng)用需要根據(jù)地形的情況選擇。排水管道工程中，工作井和接收井的設(shè)置應(yīng)該以間隔的形式設(shè)置，間隔間距即為檢查井的間距，這樣設(shè)置之后，檢查井的位置就可以設(shè)定在工作井和接收井之內(nèi)。

3.3? 頂管施工工藝

頂管施工工藝又稱之為頂進(jìn)法施工工藝，具體是是指按照預(yù)先的工程設(shè)計(jì)，通過(guò)一系列頂進(jìn)設(shè)備，將工程構(gòu)造物頂送到預(yù)先設(shè)定好的位置的操作。為了完成給排水管道的鋪設(shè)，前期需先做好工作井和接收井的設(shè)置，并在工作井內(nèi)設(shè)置好推力設(shè)備，在頂進(jìn)過(guò)程中，由機(jī)頭作為導(dǎo)向，將預(yù)先制定好的鋼筋混凝土向前推送，同時(shí)頂出前端土體。

3.4? 頂進(jìn)設(shè)備的后背墻設(shè)計(jì)

后背墻是千斤頂?shù)闹尾糠?，?duì)其的要求比較高，對(duì)堅(jiān)固程度要求相當(dāng)高，因?yàn)槠浒l(fā)揮的作用是非常重要的。在通常情況下，后背墻都是采用加寬和加厚的方法來(lái)制作的，用厚度來(lái)保證其堅(jiān)固度。一般用鋼筋加水泥工藝來(lái)處理后背墻，讓后輩的受力均勻，再將鋼板作為輔助作用，就能夠有效地將使用壽命延長(zhǎng)。此外，后背墻的設(shè)計(jì)還應(yīng)該考慮到后背墻的表面與頂進(jìn)的方向保持垂直。其誤差值應(yīng)該在允許的范圍內(nèi)，其包括垂直度和水平扭轉(zhuǎn)度。

4? 給排水管道頂管施工工序及其注意事項(xiàng)

4.1? 給排水管道頂管施工工序

給排水管道頂管施工技術(shù)的工序一般包括穿墻、頂管出洞、注漿減阻以及頂管糾偏這些步驟。穿墻即是指打開(kāi)穿墻悶板，將工具管頂出井外的工作，該過(guò)程需要做好嚴(yán)密的止水措施。在穿墻前期需要對(duì)穿墻過(guò)程中可能出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行分析并制定相應(yīng)的解決方案，如在穿墻過(guò)程中為了保證穿墻孔外側(cè)土地的穩(wěn)定性，對(duì)穿墻管外側(cè)進(jìn)行注漿固結(jié)操作。頂管出洞是頂管施工工序中非常關(guān)鍵的一道工序，具體是指頂管機(jī)和第一節(jié)管子破出封門進(jìn)入土中的操作，由于其復(fù)雜性該過(guò)程事故發(fā)生的頻率很高，其中，管線偏移是最為常出現(xiàn)的狀況。為了防止管線的偏移，我們可以事先將工具管調(diào)零，并在工具管下安裝支撐設(shè)施，一旦出現(xiàn)管線下降的狀況，及時(shí)采取措施進(jìn)行調(diào)整，常用的方法有主頂油缸糾偏、設(shè)初始角等。注漿減阻是頂管施工中非常重要的一道防護(hù)工序，其貫穿于整個(gè)頂管推進(jìn)作業(yè)中，具體是指對(duì)管道外圍的縫隙填充壓注觸變泥漿，以減小推進(jìn)過(guò)程中的阻力，同時(shí)也能起到防止地面下沉的作用。在頂管施工中，管線的偏移是較常出現(xiàn)的狀況，在實(shí)際作業(yè)中，通常是通過(guò)設(shè)立四臺(tái)糾偏千斤頂對(duì)方向進(jìn)行糾正。糾偏千斤頂?shù)募m偏是一項(xiàng)細(xì)致的操作，通常是通過(guò)多次的微調(diào)來(lái)達(dá)到最終的糾偏目的，糾偏的方法視具體操作而言，如機(jī)頭偏左時(shí)則左伸右縮，出現(xiàn)旋轉(zhuǎn)情況時(shí)則采取反相加重的措施等。

4.2? 給排水管道頂管施工的注意事項(xiàng)

4.2.1? 頂管偏差的測(cè)量與校正

頂進(jìn)過(guò)程中的糾偏是頂管作業(yè)質(zhì)量好壞的關(guān)鍵，若操作不當(dāng)，可能造成頂力驟升、管接口破損，嚴(yán)重時(shí)可能造成管道無(wú)法頂進(jìn)，引發(fā)嚴(yán)重的安全、質(zhì)量事故和重大經(jīng)濟(jì)損失，尤其是在砂層中頂進(jìn)，管道極易因?yàn)槟嗨^(guò)度沖刷造成頂管機(jī)機(jī)頭下沉，因此，對(duì)于頂進(jìn)過(guò)程的糾偏顯得尤為重要。頂管施工的過(guò)程中，一般程序是每頂進(jìn)0.5m～1m，就要測(cè)量標(biāo)高和中心線一次。如果發(fā)現(xiàn)偏差，不僅要及時(shí)校正，還應(yīng)在每頂進(jìn)一個(gè)行程后，正式測(cè)量和校正一次。在機(jī)械式頂管中，激光經(jīng)緯儀使用較廣，激光經(jīng)緯儀即在普通經(jīng)緯儀上加裝一個(gè)激光發(fā)射器，將激光束打在掘進(jìn)機(jī)的光靶上，可根據(jù)觀察光靶上光點(diǎn)的位置能判斷管的上下和左右偏差。一旦管的偏差超過(guò)允許值時(shí)，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況采用適宜方法進(jìn)行糾偏。頂進(jìn)時(shí)，一定要加強(qiáng)第一節(jié)管道頂進(jìn)質(zhì)量的控制，使起頂誤差減少。此外，導(dǎo)向軌、千斤頂受力點(diǎn)、管底滑道、管側(cè)超挖必須嚴(yán)格按照施工要求進(jìn)行。

4.2.2? 進(jìn)出洞以及頂管過(guò)程中的注意事項(xiàng)

為了保證管子出洞過(guò)程的順利進(jìn)行，一般工作井的預(yù)留洞口需要比管節(jié)的外徑稍大一些，需要注意的是，此預(yù)留的間隙在頂進(jìn)時(shí)需要采取一定的措施進(jìn)行有效地封閉，一般采取的是洞口止水法，常見(jiàn)的做法是事先預(yù)埋一個(gè)一定厚度的鋼法蘭，焊接螺栓并安裝好橡膠墊圈后用鋼板壓緊。

5? 結(jié)語(yǔ)

市政給排水管道施工過(guò)程中，對(duì)比傳統(tǒng)開(kāi)挖技術(shù)，頂管技術(shù)的優(yōu)勢(shì)明顯。這樣從根本上就遏制了城市亂挖溝槽的現(xiàn)象。同時(shí)，頂管施工過(guò)程中，具有較低的工程成本，能夠帶來(lái)較高的社會(huì)效益，而且不會(huì)對(duì)施工周圍的環(huán)境造成影響，給施工地點(diǎn)造成較大的破壞，這項(xiàng)技術(shù)對(duì)城市給排水工程具有重大意義。

參考文獻(xiàn)：

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