市政給排水施工中的非開(kāi)挖頂管施工技術(shù)分析

陳云新

摘 ? ?要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的不斷發(fā)展，市政基礎(chǔ)工程的建設(shè)越來(lái)越重要，而且難度也越來(lái)越大。給排水施工是民生工作中非常重要的一部分，也關(guān)系著人們的生產(chǎn)生活。在這樣的背景下，傳統(tǒng)的市政給排水施工方式方法逐漸不能完全適應(yīng)時(shí)代建設(shè)的需求。隨著城市建設(shè)的深入新的給排水施工技術(shù)也不斷升級(jí)，其中非開(kāi)挖頂管施工技術(shù)在實(shí)踐中取得較好應(yīng)用效果。本文筆者主要探討非開(kāi)挖頂管施工技術(shù)在實(shí)際施工中的應(yīng)用，并對(duì)該施工技術(shù)進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：市政工程;給排水施工;非開(kāi)挖頂管施工

1 ?引言

市政給排水工程指的是合理地為城市解決給水、排水，處理污水等問(wèn)題。我國(guó)的城市給排水系統(tǒng)建設(shè)呈現(xiàn)出建設(shè)規(guī)模大、建設(shè)難度大等特點(diǎn)， 而傳統(tǒng)的施工方式會(huì)在施工地進(jìn)行大面積的開(kāi)挖，在此條件下，無(wú)論是對(duì)日常的交通還是對(duì)人們的生產(chǎn)生活都會(huì)造成極大的影響。為有效解決這個(gè)問(wèn)題，非開(kāi)挖頂管施工技術(shù)也開(kāi)始逐漸應(yīng)用在市政給排水施工中。

2 ?應(yīng)用非開(kāi)挖頂管施工技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

非開(kāi)挖頂管施工技術(shù)指的是在不開(kāi)挖或少開(kāi)挖（僅開(kāi)挖工作井和接收井）的情況下進(jìn)行地下管道的鋪設(shè)的一種施工技術(shù)。

為了保證施工的條件以及行人的安全，傳統(tǒng)的給排水施工中大面積開(kāi)挖的情況不得不在施工路段進(jìn)行道路的隔離。這種方式在如今人口基數(shù)大，發(fā)展非常迅速的國(guó)內(nèi)眾多城市已經(jīng)產(chǎn)生了非常多的弊端，交通擁堵、安全事故時(shí)有發(fā)生。同時(shí)，因?yàn)榻?jīng)常大范圍的開(kāi)挖，地表結(jié)構(gòu)受到了嚴(yán)重破壞，給長(zhǎng)久的運(yùn)作帶來(lái)了壓力，而開(kāi)挖過(guò)程中產(chǎn)生的大量灰塵、污水對(duì)周邊的也造成了負(fù)面影響。而非開(kāi)挖頂管施工技術(shù)在不開(kāi)挖、少開(kāi)挖、不拆遷、不破壞地面建筑、不隔斷交通、不受氣候和環(huán)境影響的情況下就能完成管道的鋪設(shè)，還能減少施工時(shí)間、減少噪音和粉塵、減少道路的占用，還能實(shí)現(xiàn)穿越河流、地下管線、鐵路等的鋪設(shè)，并可以在很深的地下完成管道敷設(shè)，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

3 ?非挖頂管施工在市政給排水施工中的技術(shù)應(yīng)用

伴隨非開(kāi)挖頂管施工技術(shù)的不斷成熟，其在市政給排水施工中的運(yùn)用范圍越來(lái)越廣。因此要準(zhǔn)確把握非開(kāi)挖頂管施工技術(shù)，利用該技術(shù)提高我們的施工能力。

3.1 ?施工準(zhǔn)備

為了確保頂管施工安全順利的進(jìn)行，必須做好施工前的準(zhǔn)備。首先，要做好頂進(jìn)管的選擇工作。目前主要的頂進(jìn)管有鋼管、鋼筋混凝土管、玻璃纖維增強(qiáng)塑料夾砂管、球墨鑄鐵管。頂管施工的關(guān)鍵是頂進(jìn)管，應(yīng)確保頂進(jìn)管的質(zhì)量，確保頂管的選擇符合實(shí)際施工的要求，且具備相應(yīng)的安全性能及抗腐性。選擇頂進(jìn)管時(shí)應(yīng)對(duì)供應(yīng)商進(jìn)行嚴(yán)格的資質(zhì)審查和實(shí)體關(guān)鍵的質(zhì)量檢查、檢驗(yàn)試驗(yàn)符合要求才能使用。通常此情況下，市政給排水工程的開(kāi)挖頂管施工是需要與人工方式相配合的，因此，所采用的鋼筋混凝土頂進(jìn)管內(nèi)徑需要控制在 800mm 以上。其次，要做好頂管機(jī)的選擇。在地下水位以上選擇敞開(kāi)類(lèi)頂管機(jī)如機(jī)械式頂管機(jī)、擠壓式頂管機(jī)、人工挖掘頂管機(jī)，在地下水位以下選擇平衡類(lèi)頂管機(jī)如土壓平衡式頂管機(jī)、泥水平衡式頂管機(jī)、氣壓平衡式頂管機(jī)。在應(yīng)用過(guò)程中應(yīng)考慮施工土層特性在最大程度上保證施工安全和效率選擇合適的頂管機(jī)械。根據(jù)頂進(jìn)管允許頂力選擇主頂油缸，計(jì)算機(jī)頭迎面阻力、管道表面摩擦阻力、頂進(jìn)貫入阻力、管材自重、管道上垂直水平側(cè)壓力等得到頂進(jìn)總阻力，對(duì)比頂管允許頂力，確定是否需設(shè)置中繼間。最后，要做好工作井接收井的施工，并做好工作井周?chē)馏w加固、安全防護(hù)、安全檢測(cè)，確保工作井的安全穩(wěn)定。在完成頂進(jìn)管的選擇后，施工工作人員還應(yīng)該在工作井內(nèi)安裝好機(jī)頭、千斤頂、頂鐵、軌道、油泵、出泥設(shè)備、送風(fēng)設(shè)備、后座、測(cè)量設(shè)備、排水設(shè)備、供電系統(tǒng)、起重設(shè)備、控制系統(tǒng)等，并進(jìn)行調(diào)試驗(yàn)收確保設(shè)備系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行。只有如此，市政給排水工程非開(kāi)挖頂管施工才可以逐漸展開(kāi)。

3.2 ? 施工過(guò)程

頂管施工過(guò)程如下：工作井接收井施工——頂進(jìn)設(shè)備系統(tǒng)安裝調(diào)試——頂管穿墻出洞——正常頂進(jìn)——頂管進(jìn)洞到達(dá)接收井——設(shè)備轉(zhuǎn)移工作井接收井處置。首先，頂管施工時(shí)，先采用井下等方式做測(cè)試放樣，明確施工的具體地點(diǎn)及實(shí)施方式，標(biāo)出安全高度。然后通過(guò)井上井下的相互合作將頂管機(jī)、千斤頂、軌道等設(shè)備，待安裝完畢后檢查設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，各方面都有準(zhǔn)備完畢后再結(jié)合實(shí)際情況按照規(guī)劃開(kāi)展施工。頂管施工最為重要的環(huán)節(jié)為下井和出洞，在確保了施工環(huán)境的安全及穩(wěn)定后，通過(guò)起吊設(shè)備將所需的頂管機(jī)安裝到相應(yīng)位置進(jìn)行施工，在頂管出洞前也要確保墻體具有了較高的強(qiáng)度并且已經(jīng)能夠?qū)Χ纯谕馑翂毫τ欣軓?qiáng)的抵抗作用。

此外，在出口的地方放了頂管機(jī)后，可以針對(duì)出洞進(jìn)行切割與封堵。需要注意的是，打開(kāi)洞口的時(shí)候，需要對(duì)土體進(jìn)行加固，增強(qiáng)其穩(wěn)定性。其次，頂管機(jī)的進(jìn)洞、起吊和轉(zhuǎn)移都必須建立在清晰來(lái)掌握了洞口所處位置的實(shí)際情況、地質(zhì)條件以及水的流動(dòng)情況，并將這些條件如果發(fā)生變動(dòng)后的應(yīng)急措施考慮到，確保施工安全了，再安排施工人員拆除接觸機(jī)頭與管道之間的連接。在完成頂管機(jī)的轉(zhuǎn)移后，洞口的徹底清理工作必須及時(shí)進(jìn)行，止水設(shè)備也會(huì)在這個(gè)階段進(jìn)行安裝并使其發(fā)揮作用。通常情況下，洞口封閉采用的是混凝土澆灌的方式。

3.3 ?常用的市政給排水施工中頂管技術(shù)

3.3.1 頂管穿墻技術(shù)

頂管穿墻技術(shù)指在實(shí)現(xiàn)把穿墻悶板和相應(yīng)工具管頂?shù)骄夂螅诤线m的位置及時(shí)安裝穿墻止水設(shè)備?？偟膩?lái)說(shuō)是將經(jīng)夯實(shí)的黃粘土以及低強(qiáng)度的水泥粘土填到穿墻管里后，通過(guò)頂進(jìn)使管里的填充物堵住工具管與穿墻管間的縫隙堵住，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)止水。隨后結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行穿墻管外側(cè)注漿固結(jié)，再行穿墻，這個(gè)過(guò)程中間產(chǎn)生的問(wèn)題必須及時(shí)處理。最后，正式開(kāi)啟悶板后，需要將工具管的推進(jìn)以及止水做到非常好的協(xié)調(diào)，此過(guò)程需要注意的是止水板環(huán)必須有非常良好的拉伸率以及耐磨性，并借助管道將其頂進(jìn)至原已安裝完畢的橡膠板，最終完成止水的任務(wù)。

3.3.2 ?進(jìn)洞施工技術(shù)

進(jìn)洞施工是指工具頭頂進(jìn)至接收井前3倍管徑范圍內(nèi)為進(jìn)洞段施工。到達(dá)這一區(qū)段時(shí)應(yīng)對(duì)頂進(jìn)軸線、里程進(jìn)行復(fù)測(cè)，評(píng)估和調(diào)整工具頭姿態(tài)，減慢頂進(jìn)速度，變換壓漿位置確保順利進(jìn)洞。此后，確定頂管機(jī)到了距封門(mén)一定距離時(shí)，拆除封門(mén)，立即頂進(jìn)，確保施工的連貫性以及工作效率。待工具頭進(jìn)洞后停止頂進(jìn)，立即做好洞圈封堵止水堵漏及填充穿墻管與關(guān)節(jié)之間的間隙，避免滲漏水引起沉降過(guò)大影響地面建筑物及管線安全。在這個(gè)過(guò)程中，需要注意的是管節(jié)后退的問(wèn)題。它的出現(xiàn)會(huì)引起頂管機(jī)在推進(jìn)過(guò)程中方向失控的情形，影響施工的順利進(jìn)行。

3.3.3 ?注漿減阻技術(shù)

注漿減阻技術(shù)是一項(xiàng)常用于長(zhǎng)距離、大管徑頂管施工中，主要通過(guò)壓注觸變泥漿填充管道周?chē)目障?，形成一道泥漿保護(hù)套，支撐地層，減少壓力，減少地面沉降情況的發(fā)生率，實(shí)現(xiàn)減弱頂進(jìn)阻力的目的。在實(shí)際施工中，要根據(jù)不同土層性質(zhì)選用不同配方、不同粘稠度的泥漿，要對(duì)頂管機(jī)頭尾部壓漿，與頂進(jìn)工作步伐一致，對(duì)壓漿情況實(shí)時(shí)跟進(jìn)，及時(shí)補(bǔ)漿，以此彌補(bǔ)頂進(jìn)中泥漿的損失。非開(kāi)挖頂管施工中，注漿減阻工作對(duì)施工的質(zhì)量具有較大的實(shí)際影響。因此，合理調(diào)整灌注漿中潤(rùn)滑泥漿的配比是非常重要的工作。一方面，控制注漿孔布置的科學(xué)合理，另一方面在施工中認(rèn)真落實(shí)注漿減阻施工工藝。只有如此，非開(kāi)挖頂管施工在市政給排水工程施工中才能真正發(fā)揮其應(yīng)有的作用。

3.3.4 ?頂管測(cè)量與偏差校正技術(shù)

頂管測(cè)量工作一直貫穿頂管工作的始終，包括頂管中線樁測(cè)設(shè)、工作坑內(nèi)高程控制、導(dǎo)軌安裝測(cè)量、頂進(jìn)中管道中線及高程測(cè)量。尤其以頂進(jìn)中管道中線及高程測(cè)量頻次高重要性突出，首節(jié)頂進(jìn)每200mm～300mm測(cè)一次，正常頂進(jìn)每0.5m～1.0m測(cè)一次，校正時(shí)每頂進(jìn)一鎬測(cè)一次。由此在校正中測(cè)量的緊密配合尤為重要。頂管校正技術(shù)一般是在頂管工作中由于土層性質(zhì)、頂進(jìn)力度、管道連接方式等因素的影響下導(dǎo)致頂管中線出現(xiàn)偏離20mm后不得不實(shí)施的偏差糾正。偏差糾正的一般方法有挖土校正法、強(qiáng)制校正法、工具管校正法、主壓千斤頂校正法等。在合理選定第一節(jié)的長(zhǎng)度并確保第一節(jié)的管材質(zhì)量及第一節(jié)頂進(jìn)精確頂進(jìn)后的主頂段中要勤頂勤測(cè)勤糾、盡量小角度糾、動(dòng)態(tài)及時(shí)糾。在處理時(shí)，必須對(duì)發(fā)生異常的頂管中線進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量以及定位，進(jìn)行密切關(guān)注，對(duì)于偏差及時(shí)進(jìn)行校驗(yàn)調(diào)整，將誤差控制在50mm 以內(nèi)，保障管線敷設(shè)質(zhì)量，保證施工的安全有效。

4 ?結(jié)束語(yǔ)

本文對(duì)市政給排水工程的非開(kāi)挖頂管技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)具體的一般性闡述。在實(shí)際施工中除應(yīng)遵循的一般性原則為更應(yīng)根據(jù)施工項(xiàng)目的具體情況具體問(wèn)題作具體分析，以確保頂管施工技術(shù)的合理運(yùn)用，以此提升施工質(zhì)量提高施工效率，為城市建設(shè)發(fā)揮積極的作用。

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