頂管技術(shù)在市政給排水施工中的應(yīng)用

吳恩祥

（貴州省建筑設(shè)計研究院有限責(zé)任公司，貴州貴陽 550081）

0 引言

隨著城市化建設(shè)水平的快速提升，而市政給排水系統(tǒng)作為城市建設(shè)最為基礎(chǔ)的設(shè)施，國民對市政工程的要求也在持續(xù)提高。在這種情況下，很多新型施工技術(shù)被研發(fā)出來，其中就包括頂管施工技術(shù)，這是一種幾乎不需要開挖地表土層就可以使用的施工技術(shù)，頂管施工可以把路面交通影響及環(huán)境影響降到最低，其有效彌補了傳統(tǒng)施工技術(shù)中的缺陷和不足，因此市政工程的施工團隊?wèi)?yīng)當(dāng)合理應(yīng)用頂管施工技術(shù)。

1 頂管技術(shù)的優(yōu)勢作用

在埋管技術(shù)中存在一個類型比較特殊的技術(shù)，即頂管技術(shù)，其主要施工原理為按照設(shè)計圖紙及方案在管段兩端開挖工作井和接收井，對工作井后背進行加固處理，根據(jù)施工方案設(shè)置混凝土管或鋼管及頂進設(shè)備，按照方案開始頂進工作，頂進過程中把管道內(nèi)土方運出，并及時糾偏，直至接收井。這技術(shù)與挖管技術(shù)并不是用一種技術(shù)，因為管道鋪設(shè)技術(shù)適用于地下施工環(huán)境，施工團隊不需要將地表挖開。使用非開挖技術(shù)與小規(guī)模開挖技術(shù)來修護和鋪設(shè)地下電纜和地下管道，這是一種便捷性很強的施工技術(shù)。相較于原先的市政施工技術(shù)來說，使用頂管技術(shù)不需要過高的成本、效率高，也不會造成道路交通堵塞。實踐證明，使用頂管技術(shù)可以減弱工程作業(yè)的噪聲，在最大程度上降低作業(yè)對于空氣的污染。頂管技術(shù)的優(yōu)勢體現(xiàn)在如下幾個方面：①頂管技術(shù)能夠有效加快工程施工的進度，縮小施工面積，盡可能避免對于城市用地的過多占用；②使用頂管技術(shù)在保證施工項目高效率完成的基礎(chǔ)上不會對市民的生產(chǎn)生活造成影響；③頂管施工技術(shù)還可以被應(yīng)用到特殊作業(yè)環(huán)境當(dāng)中，這樣就能不用受到爆破工序、建筑施工等因素所干擾，從而有效節(jié)省工程成本[1]。

2 使用頂管技術(shù)的方法

如果想要在工程施工中引用頂管施工技術(shù)，施工團隊可以從三個類型的頂進方法；①土壓平衡封閉型法，多刀盤式和單刀盤式是這一頂進工法的兩種形式；②水平衡封閉型法，刀盤據(jù)進式和網(wǎng)格水沖式是這一頂進工法的兩種形式；③人工開放型法，擠壓式和手鋸式是這一頂進工法的兩種形式。人工開放型手鋸式頂進工法適合被運用在規(guī)定數(shù)值管徑的地質(zhì)結(jié)構(gòu)當(dāng)中，硬質(zhì)泥巖層、砂性、黏性等類型的地質(zhì)結(jié)構(gòu)是更合適使用頂管技術(shù)的場所，因為在這種地質(zhì)結(jié)構(gòu)內(nèi)部不會受到地下水環(huán)境的影響。使用人工開放型手鋸式頂進工法能夠?qū)㈨敼芗夹g(shù)的優(yōu)勢作用充分發(fā)揮出來，比如不需要復(fù)雜的設(shè)備、技術(shù)操作簡便、占地空間小、推廣性強。不過，這一方法還是存在一定的不足之處，比如頂進面土壓不處在平衡狀態(tài)，塌方概率高，并且需要高強度的施工作業(yè)，因此需要施工團隊投入較高的人力資源成本。土壓平衡封閉型頂進工法適合被運用到各種土質(zhì)中，不僅適合被運用到砂礫土中，還適合被應(yīng)用到軟黏土中，由此可見，這是一個類型適用于全土質(zhì)的頂管技術(shù)作業(yè)法。用頂管設(shè)備的刀盤對設(shè)備內(nèi)的土體進行支承和切削，從而對開挖面的土壓和水壓進行抵抗，從而穩(wěn)定土體。土壓平衡型頂進工法是這三種頂進工法中使用便捷性最強的一種，因為在使用這種方法的時候，施工團隊不用專門安排人員去探井，也不會過多移動供水管道周圍的土體，從而對給排水工程施工的穩(wěn)定性和安全性提供保障[2]。

3 在市政路給排水管道中應(yīng)用頂管施工技術(shù)的有效方法

3.1 做好前期規(guī)劃

施工團隊在開展頂管施工的前期一定要做好周密的規(guī)劃工作，這樣才能進一步確保頂管施工技術(shù)的優(yōu)勢作用得以有效發(fā)揮[3]。首先，施工團隊必須安排技術(shù)團隊對實際的施工條件和周邊情況實施全方位地考察，重點是地下空間的部署情況，主要包括暖通、電力、供水等管道的實際情況，對可能影響到頂管施工的各種影響因素進行全面分析。同時，技術(shù)團隊還要加大對管道周圍和地基內(nèi)部巖土的考察力度，一般情況下要在管道的周邊選定一定數(shù)量的考察區(qū)，利用這些區(qū)域來獲取與工程有關(guān)的資料。不過需要注意的是在劃分這些考察區(qū)時要控制不同區(qū)域之間的間距。在完成完整的考察流程之后，技術(shù)團隊還應(yīng)當(dāng)結(jié)合頂管施工的設(shè)計方案和實地考察的資料來設(shè)計出一個完整的頂管施工規(guī)劃。

3.2 使用合適的施工方法和施工器材

在頂管施工方案中，技術(shù)團隊需要對不同環(huán)節(jié)的實際數(shù)據(jù)進行規(guī)劃，并且在方案中要明確注明這些參數(shù)信息，比如管道直徑、地質(zhì)結(jié)構(gòu)等。其次，不同施工方法所產(chǎn)生的效果也不同，技術(shù)人員一定要保證工程所使用的施工方法能夠真正符合實際施工情況，也不與后續(xù)施工工序產(chǎn)生沖突。同時還要在施工方案中明確列明不同施工方案的使用規(guī)范和注意事項。其次，施工工序一定要安排得相對合理，確保各個工序之間不會進行相互干擾。另外，因為頂管施工需要應(yīng)用到一定數(shù)量的設(shè)備機械，而施工團隊一定要注重機械設(shè)備的選取，機械設(shè)備一定要滿足符合施工標(biāo)準(zhǔn)和實際的施工條件。因為在通常情況下，施工團隊都要在淤泥、砂或黏土層中進行作業(yè)，再加上需要面臨大直徑的管道，所以在頂管施工過程中，施工團隊需要使用到各種大型機械，例如起重機、千斤頂?shù)葯C械設(shè)備，同時還要配備不同的輔助機械，比如水泵、電力設(shè)備等機械。除此之外，頂管施工的工作任務(wù)還是比較復(fù)雜，所以施工團隊需要提前對施工場地進行布置，做好安排設(shè)備機械的位置、預(yù)備注漿技術(shù)的配套材料等準(zhǔn)備工作[4]。

3.3 對頂進施工的偏差值進行校準(zhǔn)

在開展城市給排水施工的時候，施工團隊需要面臨各種影響因素，其中包括人力資源、技術(shù)資源、工程材料等?；谶@種情況進行頂管施工，有很大概率會發(fā)生偏斜問題，要想盡可能規(guī)避偏斜問題的產(chǎn)生，施工團隊既需要對頂進施工的偏差值進行校準(zhǔn)，從而優(yōu)化頂管施工的效果，這對于頂管施工來說具有重要意義。一般來說，施工團隊?wèi)?yīng)當(dāng)使用千斤頂機械來校準(zhǔn)頂進施工的偏差值。如果是管道的右側(cè)區(qū)域出現(xiàn)偏差值，施工團隊需要運用千斤頂機械來完成右伸左縮的校準(zhǔn)工序。在另一側(cè)區(qū)域存在偏差值的時候，施工團隊就可以完成與左側(cè)相反的校準(zhǔn)工序。

3.4 科學(xué)實施頂管施工的流程

首先，施工團隊?wèi)?yīng)當(dāng)先進行注止水處理這一工序。在穿培前對口進行注漿止水處理，防止墻面的坍塌。先將石灰、水泥、粘土放在一起進行攪拌，直到混合物被攪拌成漿液狀態(tài)的時候方可停止，再添加一定數(shù)量的自然土，然后將混合后的材料放在洞口固定，使其起到防止水土流失的作用。隨后，施工團隊需要實施穿墻這一工序。在注漿止水處理工序完成之后，如果漿液和自然土處于固結(jié)狀態(tài)，就可以實施穿墻施工。先進行準(zhǔn)備工作，將工具管放入工作坑內(nèi)，并按要求固定好。然后逐步清理洞前的硬塊和其他雜質(zhì)，在進行這一步驟時，要有意識地控制工具頭的前進速度，避免造成洞口坍塌。同時，在前進過程中，不能壓到泥漿，且要嚴(yán)格按照路線圖前進，出現(xiàn)偏差時，立即停止前進，進行糾偏。在前進一段距離后就要按照圖紙進行檢查，出現(xiàn)失誤立即檢查。接下來，施工團隊需要實施頂管出這一工序，頂管出洞和頂管進洞同樣重要，所以要想規(guī)避頂管出洞發(fā)生安全事故，在出洞前也就是接近洞口的時候就要進行工具管調(diào)零，一旦存在輕微偏差就要立即糾正，采取措施防止下跌。各種測量和糾正方法：頂管施工主要是在地下進行施工，但不能盲目，光專注于地下，而忽視地面的情況，很容易發(fā)生安全事故。所以，要建立一個控制點，進行對地面和地下的統(tǒng)一管理。在施工過程中要盡可能減少對地面建筑和地面的影響。盡可能地避開地面上的建筑物，如果無法避免，在建筑物的下面施工時，一旦開工不得停止，盡量降低頂進管的前進速度，否則會造成難以挽回的傷害。另外，頂進管在前進過程很容易出現(xiàn)偏差，遠離既定的正確路線，前進過程中要定期進行失誤檢查和糾正。糾正要在前進過程中進行，切記不要矯正太猛，不糾正和糾正過度都是錯誤的糾正方法。糾正前要先查明出現(xiàn)偏差的原因，再根據(jù)實際線路?，F(xiàn)有的工具進行預(yù)判找到正確的原因，再進行糾正[5]。

4 結(jié)語

總而言之，頂管技術(shù)具有加快工程施工的進度、縮短施工面積、不需要復(fù)雜的設(shè)備、技術(shù)操作簡便、占地空間小等優(yōu)勢作用，對此施工團隊可以通過做好前期規(guī)劃、使用合適的施工方法和施工器材、對頂進施工的偏差值進行校準(zhǔn)、科學(xué)實施頂管施工的流程等措施來改善頂進施工的質(zhì)量，并根據(jù)實際需要來對土壓平衡封閉型法、水平衡封閉型法、人工開放型法等方法進行選擇使用，從而將頂管施工技術(shù)的優(yōu)勢作用進行充分發(fā)揮。