市政給排水施工中的中長距離頂管施工技術(shù)

徐 鵬

（安徽省路橋工程集團(tuán)有限責(zé)任公司，安徽 合肥 230031）

1 市政給排水施工

市政給排水管道是城市規(guī)劃和建設(shè)的重要組成部分，承擔(dān)著整個(gè)城市的給水輸送及雨污水的排放。給排水施工質(zhì)量是影響城市給排水系統(tǒng)質(zhì)量的關(guān)鍵因素，運(yùn)行良好的給排水系統(tǒng)能為城市發(fā)展提供有力的保障，若給排水管道損壞，易引起諸多事故，對城市居民生活和生產(chǎn)影響較大。因此，建設(shè)高質(zhì)量的給排水系統(tǒng)是一個(gè)城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)，是提高城市居民生活水平和幸福感的重要一環(huán)。

常見的給排水施工方法有開挖施工和非開挖施工。開挖施工是當(dāng)下的主流施工技術(shù)，常用于較大工程項(xiàng)目，需要在建設(shè)前做大量的工程測繪并在工程結(jié)束后進(jìn)行土方回填；非開挖施工則不需要開挖土方，具有工程量小、工作影響輕微等優(yōu)勢。

2 中長距離頂管施工技術(shù)的原理及優(yōu)勢

2.1 施工技術(shù)原理

現(xiàn)階段，中長距離頂管施工技術(shù)主要是依靠土壓平衡頂管機(jī)等一些機(jī)械進(jìn)行施工，以工作泵中的巨大的油壓帶動(dòng)機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)的刀刃將土石進(jìn)行破碎、擠壓處理；然后，經(jīng)過壓縮的土石會(huì)經(jīng)過螺旋形的傳輸軌跡把位于前段的土石運(yùn)送到后方，從而完成管道建設(shè)的第一個(gè)環(huán)節(jié)——管道的頂進(jìn)。工作時(shí)，工作泵的油缸提供動(dòng)力輸出，強(qiáng)大的作用力使其能堅(jiān)定地推進(jìn)頂管機(jī)向前“開路”，完成地下管道的建設(shè)推進(jìn)。

由于要對地下的土石進(jìn)行擠壓、挖掘，分析建設(shè)地區(qū)的土質(zhì)是必不可少的環(huán)節(jié)。在實(shí)際的工程中，常常需要工作人員預(yù)先對工作環(huán)境的土質(zhì)進(jìn)行采樣并分析測試，通過這一分析測試來判斷土質(zhì)是否符合土壓平衡頂管機(jī)的工作能力范圍，防止由于各類外部原因造成土壓平衡頂管機(jī)的損壞，也防止土壤硬度不夠造成在建通道的塌陷，最大程度上減少安全隱患和工程的不確定性。除此之外，土質(zhì)的調(diào)查還能夠?yàn)楹罄m(xù)管道鋪設(shè)的安全性提供保障。具體而言，就是針對土質(zhì)較脆弱的地區(qū)進(jìn)行加固，在通道疏通的過程中應(yīng)用黏土漿及水泥等材料人為增強(qiáng)土層的強(qiáng)度，確保土壤性質(zhì)能夠承受一定的地下水壓力和上方車輛、行人的踩踏的壓力，避免道路的塌陷。

2.2 施工技術(shù)優(yōu)勢

中長距離頂管施工技術(shù)能夠避免開挖路面，在地面通過操作系統(tǒng)就能控制土壓平衡頂管機(jī)的操作，以類似于盾構(gòu)機(jī)開挖通道的方式直接完成管道的鋪設(shè)，大大減少了工作量和工作時(shí)間。市政給排水管道常常鋪設(shè)在市政道路下，采用頂管施工對城市交通及居民生活影響較小，同時(shí)頂管施工還能夠有效減少施工過程中產(chǎn)生的噪音、揚(yáng)塵等，對周邊居民產(chǎn)生的影響較小。

3 中長距離頂管施工技術(shù)的影響要素

3.1 管材的選擇

作為中長距離頂管施工技術(shù)的重要一環(huán)，管道性能滿足具體的使用要求是重中之重，也是檢驗(yàn)工程質(zhì)量的一個(gè)重要參數(shù)。現(xiàn)階段，給排水管道一般按滿足至少30年的使用需求來設(shè)計(jì)。同時(shí)，由于管道需要長時(shí)間埋藏在地下，這就要求管道的質(zhì)量經(jīng)得住時(shí)間的檢驗(yàn)，需要有很好的耐酸堿能力、耐腐蝕能力、密封性及抗壓能力，在采購時(shí)必須嚴(yán)格遵守這些技術(shù)要求，避免給后期工程埋下安全隱患。

在當(dāng)前市場中，有很多企業(yè)能生產(chǎn)滿足這些工作要求的管道，在具體選擇時(shí)，要嚴(yán)格按照工程實(shí)際情況，判斷所需管道的質(zhì)量要求，據(jù)此選出對應(yīng)的型號。市場上商品質(zhì)量良莠不齊，存在很多假冒偽劣的商品，這就需要購買者在采購時(shí)多加留意，不要貪圖小便宜而導(dǎo)致最終出現(xiàn)質(zhì)量問題。在實(shí)際的施工中，推薦使用鋼制管道，該類管道可以很好地滿足各種使用需求。

3.2 管道承受的壓力

給排水管道在工作狀態(tài)下，常常會(huì)承受很大的水壓。以城市自來水管道為例，在正常工作時(shí)的水壓是非常大的，因此建設(shè)單位必須考慮實(shí)際的工作情況，評估管道的管徑和長度，以更好地建設(shè)給排水管道。同時(shí)，由于城市建設(shè)規(guī)劃時(shí)通常會(huì)涵蓋各種類型的管道，包括供應(yīng)自來水的管道、供應(yīng)暖氣的管道、污水排泄的管道等，這些管道的管徑和質(zhì)量參數(shù)多不相同，因此在規(guī)劃時(shí)最好是按照需求把各種管道分化不同的路線，防止管道泄露給居民的生活造成困擾。此外，不同區(qū)域的管道類型、材質(zhì)也多不相同，對于長距離輸送路線的管道承受最大壓力要按照最小的荷載壓力去計(jì)算，避免出現(xiàn)部分管道的破裂；還要對材料在具體工況下能承受的壓力進(jìn)行簡單計(jì)算，防止直接采用理想情況下的數(shù)據(jù)而導(dǎo)致管道破裂。

3.3 管道的偏移

在中長距離頂管施工過程中，由于鋪設(shè)的管道通常較長，常常會(huì)由于施工過程的不嚴(yán)謹(jǐn)或外部條件的影響造成管道整體結(jié)構(gòu)的偏移，這對于需要對接的管道往往會(huì)產(chǎn)生很大的困擾，甚至?xí)斐珊罄m(xù)的管道破裂，進(jìn)而造成極其嚴(yán)重的后果。市政給排水施工常常伴隨著復(fù)雜的工作環(huán)境和工人操作失誤的可能性，產(chǎn)生各類安全隱患或是造成工程質(zhì)量的下降，甚至是由于上述原因而出現(xiàn)各種類型的安全事故，給社會(huì)經(jīng)濟(jì)帶來巨大的損失。

為了保證施工過程的穩(wěn)定性，需要施工工人嚴(yán)格按照工藝要求操作。同時(shí)，也要確保設(shè)備處在正常工作的狀態(tài)下，防止機(jī)器的動(dòng)力不均衡造成管道鋪設(shè)時(shí)的路線的偏移。這種情況通常見于土壓平衡頂管機(jī)的動(dòng)力供應(yīng)不均勻，因此在施工過程中要確保裝備頂端的油泵的穩(wěn)定輸出，避免忽大忽小的推力導(dǎo)致管道抖動(dòng)，防止管道安裝出現(xiàn)偏差。工作人員在管道施工過程中，需要嚴(yán)格遵守安裝要求和設(shè)備工作要求，這樣不僅能提升工程的質(zhì)量，還能最大程度地保證工程的安全可靠，一舉數(shù)得。

4 中長距離頂管施工的主要技術(shù)要點(diǎn)

4.1 地下施工，不用破壞路面

在現(xiàn)實(shí)的管道鋪設(shè)過程中，常常伴隨著道路的破壞和交通的阻塞，因?yàn)樵趥鹘y(tǒng)的施工理念里，管道鋪設(shè)必須開挖沿途的路面，鋪設(shè)完成后再修整土面。這樣的施工方法既費(fèi)時(shí)費(fèi)力，還可能造成一系列不良影響。

相比之下中長距離的管道施工如果采取頂管施工技術(shù)，就可以很好地改善這一問題：用一種無須破壞路面的地下施工方法，利用水泥的噴射襯層完成管道的頂進(jìn)工作。當(dāng)然，地下施工并不是完全不需要破壞路面，確切地來講是需要對小范圍的土層進(jìn)行破壞，而這種小范圍的破壞能夠在施工結(jié)束后很快地填充完整。因此，施工人員在選用具體的管道施工方案時(shí)，要綜合考慮各種問題，保證工程的質(zhì)量。

4.2 頂管施工技術(shù)要點(diǎn)

現(xiàn)階段，頂管施工技術(shù)是中長距離管道建設(shè)尤其是長距離管道建設(shè)的核心方法，也是對整體施工過程中要求最高的地方。在實(shí)際的施工過程中，為了確保施工時(shí)管道不被破壞，并能在適應(yīng)以后盡可能地投入應(yīng)用，常常先在地表設(shè)計(jì)2個(gè)基坑井，將鋼制管道放置在基坑井中，然后用機(jī)械頂進(jìn)裝置將其推進(jìn)到頂部位置，最后通過千斤頂?shù)墓ぷ鞔_保管道與基坑井緊密結(jié)合。

4.3 施工過程中的安全措施

在中長距離管道建設(shè)中，主要施工都是在地下進(jìn)行，為了避免土壤塌方和及時(shí)通風(fēng)換氣，需要對建設(shè)的通道采取必要的加固措施和安裝換氣裝置。加固裝置除了通過泥漿加固土壤，還可以在管道里通過支架進(jìn)行加固。在地下施工場所，氧氣量必然沒有辦法滿足長時(shí)間的持續(xù)工作，極有可能對工作人員的生命安全造成極大的隱患，因此，可以在各個(gè)地下施工場所裝設(shè)換氣裝置，也可以在地面打一個(gè)換氣井，這樣能讓工作場所的空氣流通起來，形成良好的空氣循環(huán)，營造一個(gè)良好的工作環(huán)境。

5 中長距離頂管施工技術(shù)的發(fā)展趨勢

相較于傳統(tǒng)的給排水管道建設(shè)方法，在中長距離管道建設(shè)時(shí)采用頂管施工技術(shù)既能減少施工給交通、環(huán)境帶來的負(fù)面影響，也能有效節(jié)省建筑工期和建造成本。在工程追求高質(zhì)量、高效率的今天，中長距離頂管施工技術(shù)能夠有效地取代以往的施工方案，為工程雙方帶來更多的經(jīng)濟(jì)效益，在未來，將擁有更大的發(fā)展前景。

6 結(jié)束語

文章探討了中長距離管道建設(shè)的技術(shù)內(nèi)容和發(fā)展趨勢，明確了市政安排規(guī)劃中一系列技術(shù)準(zhǔn)則，同時(shí)再次強(qiáng)調(diào)了因地制宜建設(shè)給排水管道的建設(shè)理念。希望此文能為廣大建設(shè)者提供一定經(jīng)驗(yàn)，為給排水管道建設(shè)的發(fā)展貢獻(xiàn)一份自己的力量。