淺談市政給排水施工中頂管技術的應用

周文慶

(昆明理工大學津橋學院，云南 昆明 650106)

在我國城市建設過程中，給排水工程的建設占據(jù)著重要地位，頂管施工技術則是其中非常重要的一項技術。頂管施工法可以實現(xiàn)在地下“悄悄作業(yè)”，對路面破壞較小，也無需拆遷和管網遷改，因此其使用也得到了全面的推廣。

1 市政給排水工程中頂管施工技術概論

頂管法施工，究其實質，指的是在工作坑內借助于頂進設備產生的頂力，克服管道與周圍土壤的摩擦力，將管道按設計的坡度頂入土中，并將土方運走。頂管施工的專用設備叫做頂管機。頂管機從外形上看類似于建地鐵用的盾構機，但其體型更小、結構更簡單，價格也更優(yōu)惠。追溯國內頂管施工技術的發(fā)展過程，1954年在北京進行了第一例人工頂管施工，1988和1992年我國國產第一臺多刀盤土壓平衡掘進機和第一臺加泥式土壓平衡式掘進機下線。目前，我國的頂管施工技術以及設備都已經發(fā)展得極為成熟，很多方面已經達到世界領先，在未來的長期發(fā)展過程中，還要不斷借鑒國際上的優(yōu)秀經驗，促進技術的大力創(chuàng)新。

2 頂管施工技術的優(yōu)勢

當前，我國城市化建設進程不斷加快，各類基礎設施建設逐步完善，但依然有部分地區(qū)的給排水工程體系有所疏漏，使得污水的排放與處理等遠低于國內城市環(huán)保要求?；诖?，要采取科學的完善與處理措施，在現(xiàn)有設施基礎上對給排水系統(tǒng)加以優(yōu)化，若借助傳統(tǒng)的地面開挖埋放管網技術，無疑會耗費一筆不小的人力、物力資源，且該方法的操作耗時較久，會對給排水工程周邊的群眾正常生活帶來長期的干擾。與此相對的，采取長距離頂管施工技術，則能避免上述問題，它可以節(jié)約工程開挖與填埋的任務量，進而起到節(jié)約人力物力成本的作用；且該方法因為縮小了明挖工程量，也就避免了大量的地面交通組織工作，可以縮短工期；除此之外，非開挖形式的工程作業(yè)，能夠在很大程度上保證施工安全性，避免其對當?shù)厝罕娚畹膰乐馗蓴_，因此得到了極為廣泛的運用與推廣。

3 市政給排水頂管施工技術要點的應用

3.1 施工前的準備工作

在對給排水頂管進行施工前，必須做好一系列準備工作。其一，要了解土層變化。非開挖施工需要少量開挖土層，所以施工人員需要對地質和水文地質條件進行詳細了解，并提前加固處理經過的回填土地段，防止非開挖頂管施工后，在地表會出現(xiàn)過大的下沉；其二，要進行毒氣檢測。有些地層時間較長，會有動植物尸體堆積，產生對人體有毒的氣體，威脅施工人員的健康和生命安全。在管內操作之前，施工人員需要定時監(jiān)測管內毒氣含量，及時進行通風處理。其三，要提前探查地下管線。任何地區(qū)的地下都會有管線，人類活動痕跡較重的地區(qū)更是如此，要根據(jù)該查探結果制定相應的施工方案，保證施工現(xiàn)場周圍水電、煤氣等的正常安全運營。

3.2 工作坑位置的設置

工作坑的作用是防止地下建筑物及地表設施在出土或排水作業(yè)中受到破壞，工作坑一般是由鋼材料、混凝土結構建造而成，是一個密閉式的保護體。在給排水管道施工過程中，施工單位需要在施工區(qū)域設置框架，用于保護支撐結構。頂管井主要由接水井和工作井兩個部分構成，一般會同時對兩口井進行施工。

3.3 頂管規(guī)格的選擇及其下管安裝

頂管的材質選擇要結合其具體的使用需求、性能特征與施工現(xiàn)場實際狀況等完成。例如，在一般情況下，排水管道最好是選擇玻璃纖維增強塑料夾砂管或鋼筋混凝土管。在管道材料進入施工現(xiàn)場后，負責質量檢測等工作的管理員需要及時對其進行嚴格檢測，一旦發(fā)現(xiàn)材料質量不合格要及時處理，避免其流入現(xiàn)場。其次，在管道的安裝過程中，要針對不同類型管道的作業(yè)要求進行針對性處理。例如，對于UPVC管的安裝，可以選擇人工下管的方法，同時用手拉葫蘆使其安裝到位；在對其進行鋪設時，要使插口順應水流方向，承口則與該方向相逆。在接口時，需要先對承口的內壁進行清理，打掃干凈該位置的雜物，并且在承口內壁等位置涂抹適量的潤滑劑，隨后將承插口端的中心軸線對齊。在整個安裝過程中，要控制好操作力度等，以免對前期已經安裝到位的管道造成擾動，必須要保證管節(jié)對準中心，標高達到正常水平，促使管道工程能順利穩(wěn)定發(fā)揮作用。

3.4 頂管技術的未來發(fā)展趨勢

隨著現(xiàn)代科學技術的快速進步，頂管的使用會拓展出越來越多的功能，其對應的頂管技術也會得到不斷的豐富與發(fā)展。以后，在工程管道鋪設方面，會出現(xiàn)更先進的涵頂進、地下人行通道管棚式施工等技術工藝。當前常見的頂管截面更多的表現(xiàn)為圓形，此后，還會發(fā)展出更多樣的圓形、矩形、圓拱形、多邊形等各類形狀，這將能更好地滿足工程施工中箱涵頂進等流程的需求。且目前普遍的頂管施工方法包括了土壓式、泥水加壓式等，此后必將在技術不斷創(chuàng)新進步，以及不斷引進國外先進技術成果的基礎上，發(fā)展出更多的包括管套式、氣泡式等在內的頂管施工技術。尤其是在高精度長距離測量技術有所進步的背景下，通風系統(tǒng)會得到持續(xù)的優(yōu)化，中繼間技術、注漿減摩技術等將應運而生。排渣系統(tǒng)、刀盤切削系統(tǒng)、推進系統(tǒng)、出土輸送系統(tǒng)等的同步完善，也會促進頂管施工的快速進步，使得頂進距離達到一個更高的水平，促進頂管施工效率的全面提升。

4 結 語

綜上所述，加強對市政給排水施工中頂管技術的運用問題的探討意義重大。相關工作人員需要明確主要的市政給排水頂管施工技術，在此基礎上對其進行科學運用，做好施工前的準備工作，對工作坑位置進行科學設置，明確頂管規(guī)格的選擇及其下管安裝，處理好推力限制問題。