市政給排水施工中長(zhǎng)距離頂管施工技術(shù)分析

孫建民 劉娜娜 濟(jì)南久潤(rùn)市政工程有限公司

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高，城市居民對(duì)城市基礎(chǔ)設(shè)施提出了更高的要求。市政工作需要提高自身建設(shè)水平，提高城市服務(wù)能力。為了給廣大居民提供更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)，排水設(shè)施是城市的基礎(chǔ)工程，對(duì)改善民生意義重大。長(zhǎng)距離頂管施工技術(shù)是排水工程施工中的一項(xiàng)常用技術(shù)。施工人員要充分掌握施工工藝的優(yōu)缺點(diǎn)和適用條件，使這項(xiàng)技術(shù)能有效地應(yīng)用于實(shí)際工程中，提高整個(gè)工程的質(zhì)量，提高排水工程的施工水平。

一、長(zhǎng)距離頂管施工工藝流程及優(yōu)點(diǎn)

（一）長(zhǎng)距離頂管施工工藝流程

施工前的施工技術(shù)準(zhǔn)備→地下管線測(cè)量定位、放線→工作井、接收井的施工→頂管機(jī)、液壓千斤頂、照明通風(fēng)系統(tǒng)等設(shè)備安裝→成套設(shè)備調(diào)試→頂管施工開始→下放管接頭及接管→正常頂升測(cè)量→管道排泥及廢泥漿輸送→頂管接收→ 下一段頂管施工→管道連接→閉水試驗(yàn)→竣工驗(yàn)收和現(xiàn)場(chǎng)清理。

（二）長(zhǎng)距離頂管施工技術(shù)優(yōu)勢(shì)

1.項(xiàng)目影響

由于給排水工程頂管施工一般在地下進(jìn)行，對(duì)城市道路交通和地表影響較小，施工全過程產(chǎn)生的噪聲也較小，不會(huì)對(duì)周圍建筑和環(huán)境造成不利影響，有利于現(xiàn)場(chǎng)的安全文明施工和環(huán)境保護(hù)。

2.施工進(jìn)度

與其他施工技術(shù)相比，長(zhǎng)距離頂管施工技術(shù)不需要在開工前提前開挖地面，風(fēng)、雨、雪、雹等惡劣天氣對(duì)施工進(jìn)度影響不大。由于施工過程主要在地下工作井進(jìn)行，不會(huì)因惡劣天氣因素被迫停工，有利于縮短工期，降低工程造價(jià)，保證施工單位的施工進(jìn)度。

3.管道設(shè)施

隨著城市基礎(chǔ)設(shè)施的不斷完善，城市地下管線的規(guī)格和數(shù)量越來越復(fù)雜。采用頂管施工技術(shù)，無須開挖地面。頂管施工過程中，管道可彎曲穿越地下，方便繞過既有地下管線或障礙物，在整個(gè)頂管施工過程中對(duì)地下管線設(shè)施影響不大。

4.周圍環(huán)境

由于地表開挖面積較小，頂管施工可靈活控制管道走向，對(duì)工程周邊環(huán)境影響不大。工程竣工驗(yàn)收后，周邊環(huán)境恢復(fù)較快，無須重新綠化。對(duì)地面植被和綠地設(shè)施的影響可以忽略不計(jì)，有效地節(jié)約了資金成本，改善了環(huán)境質(zhì)量。

二、長(zhǎng)距離頂管施工技術(shù)的影響因素

（一）施工材料性能質(zhì)量

頂管施工技術(shù)應(yīng)用于市政給排水施工時(shí)，施工材料的質(zhì)量將影響最終的施工質(zhì)量。頂管施工材料通常以鋼管材料為主。如果鋼管材料的質(zhì)量和性能不能達(dá)到工程施工標(biāo)準(zhǔn)，就不能充分發(fā)揮施工技術(shù)的最佳應(yīng)用效果。目前，市政給排水工程中管材的應(yīng)用缺乏材料監(jiān)理制度。頂管施工階段，管材沒有統(tǒng)一的管理標(biāo)準(zhǔn)，使得管材的應(yīng)用水平參差不齊。材料質(zhì)量的不一致會(huì)導(dǎo)致施工后的效果不能滿足實(shí)際的標(biāo)準(zhǔn)要求。

（二）管道內(nèi)壓值變化

頂管施工中存在一定的壓力，對(duì)管道結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一定的作用力，使管道發(fā)生位移。當(dāng)管道發(fā)生位移時(shí)，整個(gè)結(jié)構(gòu)力的平衡作用將受到嚴(yán)重破壞，管道的內(nèi)壓也會(huì)隨之發(fā)生變化。因此，在頂管施工技術(shù)的應(yīng)用中，必須調(diào)整技術(shù)方法，保證內(nèi)壓處于穩(wěn)定狀態(tài)，從而保證施工質(zhì)量。如果管道內(nèi)壓力過高，容易造成管道破裂；如果管內(nèi)壓力小，給排水運(yùn)行的動(dòng)力就會(huì)不足。因此，在頂管的具體施工過程中，必須嚴(yán)格保證管道內(nèi)部壓力平衡。

（三）管線偏移

在中長(zhǎng)距離頂管施工中，通常鋪設(shè)一條長(zhǎng)管道。由于施工過程中缺乏嚴(yán)密性或受外界條件的影響，管道整體結(jié)構(gòu)會(huì)出現(xiàn)一定程度的偏差，給管道對(duì)接帶來極大的麻煩，甚至導(dǎo)致管道破裂，后果十分嚴(yán)重。市政給排水施工往往存在著復(fù)雜的工作環(huán)境和工人誤操作的可能性，進(jìn)而出現(xiàn)各種安全隱患或工程質(zhì)量下降的問題。這些原因?qū)е赂黝惏踩鹿蕦映霾桓F，給社會(huì)經(jīng)濟(jì)造成巨大損失。

三、市政給排水施工中長(zhǎng)距離頂管施工技術(shù)分析

（一）前期施工準(zhǔn)備

長(zhǎng)距離給排水管道頂管施工前的準(zhǔn)備工作主要包括：（1）施工設(shè)備的選擇，最重要的是頂管設(shè)備。根據(jù)設(shè)計(jì)要求和施工現(xiàn)場(chǎng)的具體土質(zhì)，選擇合適的機(jī)械設(shè)備，如千斤頂、起重機(jī)、電焊機(jī)、水泵、頂管機(jī)等（2）布置施工現(xiàn)場(chǎng)，包括機(jī)械設(shè)備進(jìn)場(chǎng)，施工材料進(jìn)場(chǎng)、管道堆放、養(yǎng)護(hù)等（3）機(jī)械設(shè)備的布置，根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，提前在各工區(qū)布置機(jī)械設(shè)備。

（二）頂管選型

頂管一般采用鋼筋混凝土管或鋼管。鋼管的使用應(yīng)考慮減少地質(zhì)環(huán)境的腐蝕作用。鋼筋混凝土管的設(shè)計(jì)參數(shù)和施工技術(shù)指標(biāo)應(yīng)符合有關(guān)規(guī)范，配筋率應(yīng)滿足受力要求，管壁厚度和配筋率應(yīng)滿足頂管的實(shí)際承載能力。

（三）水平螺旋鉆進(jìn)

在采用水平螺旋鉆技術(shù)施工的過程中，必須先用螺旋鉆桿推進(jìn)鋼管，以保證后續(xù)工程的發(fā)展。水平螺旋鉆進(jìn)技術(shù)具有質(zhì)量好、外界干擾小、對(duì)地表破壞小、地表穩(wěn)定性好、有效保護(hù)周邊生態(tài)環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)。因此，在工程實(shí)際施工中采用該技術(shù)可以有效地提高工程質(zhì)量。另外，水平螺旋鉆桿更適用于直徑較小的排水管，在工程建設(shè)過程中容易獲得較好的應(yīng)用價(jià)值。另外，由于水平螺旋鉆的精度高，在施工項(xiàng)目中會(huì)降低偏差值，從而有效提高施工質(zhì)量。還有就是水平螺旋鉆在工程中的應(yīng)用可以保證土體的堅(jiān)固性良好，降低沉降速率，減少施工對(duì)城市環(huán)境的不利影響。另外，為了保證工程的順利進(jìn)行，有必要對(duì)頂管的管位進(jìn)行測(cè)量。如果測(cè)量偏差大于1cm，相關(guān)部門需要采取措施進(jìn)行糾正。一般來說，校正工作有兩種：高程法和中線法。這兩種方法有不同的使用條件和方法，如高程修正法需要用千斤頂支頂、保留封層、調(diào)整超挖高度等方法進(jìn)行糾偏，以減少管道工程在建設(shè)工程中的偏差，確保管道具有理想的復(fù)位效果，提高工程質(zhì)量。

（四）通風(fēng)技術(shù)的應(yīng)用

在建筑工程中，排水工程一般在地下進(jìn)行。施工現(xiàn)場(chǎng)比較封閉，空氣質(zhì)量比較差，施工環(huán)境比較差。因此，在實(shí)際施工過程中，有必要在施工現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置通風(fēng)系統(tǒng)，以保證施工現(xiàn)場(chǎng)的空氣流通，進(jìn)一步改善施工現(xiàn)場(chǎng)的施工條件，從而有效地保證施工人員的人身安全和工作環(huán)境的安全。長(zhǎng)距離頂管施工技術(shù)的施工距離相對(duì)較長(zhǎng)。一旦施工人員在施工過程中出現(xiàn)缺氧、呼吸不暢等問題，很難立即采取措施加以解決。因此，在實(shí)際工程建設(shè)中，需要重視通風(fēng)系統(tǒng)的施工，保證整個(gè)施工現(xiàn)場(chǎng)的施工環(huán)境，從而保證工程的進(jìn)度和質(zhì)量，提高工程建設(shè)水平。

（五）穿墻頂進(jìn)

（1）加強(qiáng)穿墻頂進(jìn)的準(zhǔn)備工作。作業(yè)前對(duì)周圍土體進(jìn)行注漿加固，防止松散土體造成坍塌，并迅速將工具管推出井外（2）進(jìn)行防水工作，穿墻管道中加入粘土水泥漿，進(jìn)一步減少未封閉縫隙的滲漏（3）如果由于地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜或地質(zhì)條件突發(fā)而不能正常施工，應(yīng)重新分析鉆孔資料和地質(zhì)取樣資料，重新選擇合理的施工工藝和正確的施工方法。

（六）頂管出洞

頂管出孔是施工的后期，容易受到多種因素的影響而形成質(zhì)量問題。關(guān)鍵是保證出孔工具管的質(zhì)量。首先要做好工具管調(diào)零和井壁支護(hù)工作，然后管出孔時(shí)要提前設(shè)置初始角度，以免頂管出孔時(shí)發(fā)生碰撞和墜落。排水施工應(yīng)距受水井15.0m 以上，以免影響頂管效果。

（七）校正偏差值

頂進(jìn)過程中，材料、人員、施工工藝等因素會(huì)導(dǎo)致頂管偏差或管位偏差，超出標(biāo)準(zhǔn)值±10.0cm 的部分應(yīng)進(jìn)行調(diào)整。頂管糾偏的一般方法是用千斤頂處理左側(cè)的偏差，用千斤頂伸左側(cè)，縮右側(cè)。當(dāng)右側(cè)的偏差相同時(shí)。施工中如及時(shí)發(fā)現(xiàn)偏差，可采用中間站旋轉(zhuǎn)的方法進(jìn)行處理。在處理過程中，應(yīng)結(jié)合目前施工現(xiàn)場(chǎng)情況，制定切實(shí)可行的調(diào)整需求。不允許盲目追求一步到位，確保項(xiàng)目整體運(yùn)行安全。

（八）洞口土體加固技術(shù)

硬土加固主要有注漿技術(shù)、深層攪拌樁技術(shù)、高壓旋噴技術(shù)和凍結(jié)技術(shù)。應(yīng)考慮土的摩擦角、滲透系數(shù)、滲水量和標(biāo)準(zhǔn)貫入度等參數(shù)。如果土質(zhì)較軟，頂進(jìn)施工時(shí)必須對(duì)整個(gè)斷面進(jìn)行加固；當(dāng)土質(zhì)不是很軟時(shí)，可在管道兩側(cè)和頂部一定長(zhǎng)度和寬度范圍內(nèi)對(duì)土體進(jìn)行加固，避免頂管進(jìn)出隧道過程中土體坍塌；如果土壤堅(jiān)硬良好，且開挖面上的土壤具有自支撐性和溫度，則無法加固土壤。

（九）注漿減阻

注漿減阻技術(shù)是在管道周圍的空隙中填充泥漿以保護(hù)頂管的一種技術(shù)具體方法是在頂管機(jī)的頭部和尾部，從混凝土管中灌漿為了支撐整個(gè)頂管系統(tǒng)，必須同時(shí)增加灌漿阻力法在長(zhǎng)距離給排水管道頂管施工技術(shù)中得到廣泛應(yīng)用比較成熟，保障效果比較好。

總之，在市政排水系統(tǒng)施工過程中，采用長(zhǎng)距離頂管施工技術(shù)，可以進(jìn)一步提高施工質(zhì)量，保證施工的可靠性和安全性。