市政工程建設(shè)中頂管工程技術(shù)的應(yīng)用

宓婭芳

摘 要 時(shí)代變革日新月異，隨著社會(huì)發(fā)展的腳步不斷加快，我國(guó)市政工程項(xiàng)目建設(shè)的水準(zhǔn)也與日俱增。在市政工程的建設(shè)中地下管線網(wǎng)絡(luò)施工復(fù)雜繁瑣，面對(duì)相關(guān)的施工項(xiàng)目作業(yè)，建筑工程企業(yè)需要結(jié)合諸多方面參考并制定計(jì)劃，確保工程的施工質(zhì)量并如期完工。頂管施工技術(shù)作為管線網(wǎng)絡(luò)施工中的重要環(huán)節(jié)，必須給予高度重視。本文圍繞頂管施工技術(shù)于工程項(xiàng)目中的應(yīng)用進(jìn)行合理探究，為頂管施工技術(shù)在市政工程中的有效應(yīng)用開辟道路。

關(guān)鍵詞 市政工程建設(shè) 頂管施工技術(shù) 給排水工程

中圖分類號(hào)：TU990.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0745（2021）09-0061-02

市政工程中的地下管線開挖及修建一直以來(lái)都有著一定難度，因此在建筑行業(yè)飛速發(fā)展的今天，非開挖管線施工技術(shù)已然成為備受矚目的焦點(diǎn)。與傳統(tǒng)施工開挖手段相比來(lái)說(shuō)，頂管施工技術(shù)具有交通運(yùn)行影響小、生態(tài)環(huán)境破壞低、建筑周期短等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)其施工成本較低，且收益高、精度高、適用性強(qiáng)，非常符合當(dāng)今建筑行業(yè)的施工環(huán)境。

1 頂管施工技術(shù)概述

1.1 頂管施工技術(shù)的概念及工作原理

頂管施工技術(shù)是一類不必開挖的管道管線施工的工程技術(shù)，其實(shí)施主體大多為機(jī)械設(shè)備，要克服機(jī)械設(shè)備與管道、土體的摩擦作用力，實(shí)施坑接以及管道連接工作。通常情況下，施工通過(guò)借助汽缸和管道之間的相互推動(dòng)力來(lái)實(shí)現(xiàn)管道頂進(jìn)的目的，以達(dá)到設(shè)計(jì)施工的目的。市政工程廣泛應(yīng)用頂管施工技術(shù)可以在幾乎不破壞道路管線的情況下，以實(shí)現(xiàn)管道的良好對(duì)接，達(dá)成施工的預(yù)期效果。

1.2 頂管施工技術(shù)施工細(xì)則

在頂管施工技術(shù)的具體施工階段，通常按次序?qū)蝹€(gè)管線推進(jìn)頂入地下以實(shí)現(xiàn)管線對(duì)接。若是需要挺近的施工距離較長(zhǎng)，常規(guī)的油缸汽缸推動(dòng)力無(wú)法實(shí)現(xiàn)管道的完全推進(jìn)，則工程中通常會(huì)制定分段施工的計(jì)劃。依據(jù)施工的宏觀線路將管道分為若干部分，再在接口位置設(shè)立移動(dòng)頂推點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)全面接口對(duì)接。

與此同時(shí)，針對(duì)于長(zhǎng)度較大的管線的頂進(jìn)施工，還需要在管壁、對(duì)接口處添加減少摩擦的物質(zhì)，例如減摩劑，緩解管道在土層推進(jìn)過(guò)程中由于受到滑動(dòng)摩擦而速度降低的現(xiàn)象，還會(huì)減少由于滑動(dòng)摩擦對(duì)于管道與土層之間的破壞。

1.3 頂管施工技術(shù)在工程中的應(yīng)用特點(diǎn)

頂管施工技術(shù)由于環(huán)境影響較小、施工便捷、安全性好、防水性強(qiáng)使得在市政工程的使用中規(guī)模越來(lái)越大。

1.3.1 環(huán)境影響

由于頂管施工技術(shù)的開展必須要進(jìn)行大規(guī)模的土體開挖工作，這一優(yōu)勢(shì)十分適用于地下公用工程較多且結(jié)構(gòu)密度較大的項(xiàng)目。而市政公用工程的使用地點(diǎn)大多位于城市市區(qū)，且城市地下環(huán)境復(fù)雜，遍布了各類燃?xì)?、供水管線及其他設(shè)施，這本就不適合大型土方開挖作業(yè)。因此可以看出，頂管施工技術(shù)的工程應(yīng)用意義與價(jià)值之高。

1.3.2 施工成本較低且操作便利

頂管施工技術(shù)擺脫了傳統(tǒng)市政地下管線施工的土方開挖，同時(shí)其對(duì)于城市中的公共資源的占用也遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)技術(shù)，因此其施工成本也相對(duì)較低。另外，相比于傳統(tǒng)管線施工技術(shù)，頂管施工技術(shù)的施工效率更高，所以其施工技術(shù)本身的性價(jià)比是極高的。

1.3.3 安全性較高

頂管施工技術(shù)在施工過(guò)程之中，施工人員以及施工設(shè)備都處于地表之上，地面工作場(chǎng)地的占用面積較小，這些原因都使得工作場(chǎng)景顯而易見，遇見一些棘手的問(wèn)題都可以快速及時(shí)解決，補(bǔ)充相應(yīng)的人力物力。對(duì)于市政工程來(lái)說(shuō)，這種新興的施工手段能有效減少地面工程給予周圍環(huán)境的破壞與安全隱患。另外，頂管施工由于被廣泛采用而使得工程技術(shù)水平愈發(fā)成熟，無(wú)論地下還是地上施工水平都得到了質(zhì)的提升，因此其已經(jīng)被市政工程領(lǐng)域廣泛接受。

1.3.4 防水性良好

頂管施工技術(shù)可以很好地?cái)[脫由于施工開挖而破壞污染地下水的問(wèn)題，最大程度上避免污染地下水資源的運(yùn)輸以及居民的日常使用，提升工程的施工進(jìn)度確保工程質(zhì)量。頂管施工技術(shù)是一項(xiàng)綜合性的施工手段，其很容易滿足水密度與結(jié)構(gòu)強(qiáng)度要求，同時(shí)管道的接口接縫都遠(yuǎn)小于盾構(gòu)機(jī)工法，大大降低了工程的防水性能。

2 我國(guó)現(xiàn)今市政給排水施工技術(shù)的概況

社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷進(jìn)步對(duì)于城市給排水的發(fā)展提出了新的要求，在現(xiàn)行的城市規(guī)劃中，城市給排水管網(wǎng)日趨密集，給排水管道面積不斷增大。在對(duì)新管道的建設(shè)和與舊管道的對(duì)接中，耗費(fèi)了大量的人力物力，導(dǎo)致設(shè)計(jì)施工管理和管道連接技術(shù)急需提升。

這些層面的不完善導(dǎo)致整個(gè)城市的供水系統(tǒng)不完善，從而使得居民的日常用水有時(shí)得不到保證。城市給排水系統(tǒng)的建設(shè)不是一蹴而就的，而是在原有的給排水管道施工技術(shù)上加上新的管路設(shè)計(jì)手段的過(guò)程中，市政相關(guān)工作人員經(jīng)常忽視城市建設(shè)程度和自然環(huán)境因素，這就導(dǎo)致給排水的近期和遠(yuǎn)期規(guī)劃不相符。在給排水的實(shí)際施工中，因受到施工地域等限制和施工過(guò)程中突發(fā)情況的影響，管道鋪設(shè)不是脫離施工技術(shù)就是無(wú)法按原有的設(shè)計(jì)方案實(shí)施。

這種工程變動(dòng)極大地影響著整體的施工周期和施工質(zhì)量，因此要把給排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和城市現(xiàn)狀相匹配，在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)進(jìn)行前要對(duì)城市整體的自然情況和原有的管路進(jìn)行全面調(diào)查，并且要促使建設(shè)管理單位加強(qiáng)這方面工作的認(rèn)識(shí)，從而避免一些不必要的情況發(fā)生。[1]

3 市政給排水施工項(xiàng)目對(duì)于頂管施工技術(shù)的運(yùn)用

3.1 管道材料的選擇要點(diǎn)

我國(guó)市政項(xiàng)目工程的管材通常采用鋼材、鋼筋混凝土材料、玻璃鋼材以及陶瓷材料等建造，鋼筋混凝土管材的應(yīng)用較為普遍，其主要工程性能為強(qiáng)度剛度高、性價(jià)比較好。但與此同時(shí)，也存在著材料防水性差、抗?jié)B透性差等缺點(diǎn)。其中，鋼管的優(yōu)勢(shì)在于重量較輕且挺進(jìn)的阻力較小，密閉性與防滲透性能都較高。但其極易受到雨水的腐蝕，且造價(jià)較高，使用壽命不長(zhǎng);玻璃鋼管在于質(zhì)輕，承載能力較強(qiáng)且使用壽命較長(zhǎng)，能夠承擔(dān)起較長(zhǎng)距離的挺進(jìn)工作，但其造價(jià)仍偏高且彎曲性差。其他材料大多存在著自身的優(yōu)點(diǎn)與缺陷，這也要求相關(guān)工程人員在選擇時(shí)要因地制宜，并結(jié)合一定的有效措施，趨利避害，發(fā)揮材料自身所長(zhǎng)。

3.2 挑選頂管設(shè)備設(shè)施

頂管施工技術(shù)主要的工程設(shè)備是挺進(jìn)式頂管機(jī)，其目前主要類型分為手掘式頂管機(jī)、泥水式頂管機(jī)、土壓式頂管機(jī)、氣壓平衡頂管機(jī)。不同類型的機(jī)械需要結(jié)合不同的地質(zhì)類型以及氣象條件加以選擇。正常情況下，淤泥多的黏土地多選用泥水式以及土壓式頂管機(jī);而砂土較多的地方多采用泥水式頂管機(jī)。同時(shí)，在實(shí)際工程項(xiàng)目的加工過(guò)程中，需要改良地面地質(zhì)的情況以實(shí)現(xiàn)理想的管線頂進(jìn)工作。例如，黃土土質(zhì)一般較差，需要進(jìn)行改良以便于工作開展，可以通過(guò)敞開式與氣壓平衡式頂管機(jī)械來(lái)實(shí)現(xiàn)。而強(qiáng)風(fēng)帶以及中風(fēng)化巖石需要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的具體情況進(jìn)行挺進(jìn)機(jī)的選擇，依據(jù)內(nèi)部結(jié)構(gòu)選用不同的設(shè)備刀頭，保障頂管施工的強(qiáng)度及質(zhì)量。

3.3 設(shè)置工作接收井

在頂管施工技術(shù)中技術(shù)人員應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況設(shè)立工作井與接收井，根據(jù)井的位置確定，在工作井內(nèi)啟動(dòng)推進(jìn)設(shè)施將管線挺進(jìn)機(jī)頭按照工程技術(shù)規(guī)范頂入地下土層。再根據(jù)事先預(yù)制的鋼筋混凝土管道將管線頂入底層，同時(shí)清理在挺進(jìn)過(guò)程中產(chǎn)生的土方雜質(zhì)。工作井與接收井一般采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土的矩形構(gòu)造，設(shè)置結(jié)構(gòu)之前需要事先勘測(cè)井位的地質(zhì)情況與水文情況，結(jié)合氣候條件，確保井位地點(diǎn)的地質(zhì)結(jié)構(gòu)足夠穩(wěn)定以方便工作展開。按照分層施工的工序進(jìn)行開挖作業(yè)，以在合適位置為管道設(shè)置預(yù)留空間。

3.4 設(shè)置防水橡膠圈與管線頂進(jìn)節(jié)點(diǎn)

在設(shè)置防水層橡膠圈的過(guò)程中需要對(duì)于管線洞口的內(nèi)側(cè)壁，將鋼套安置穩(wěn)定，以便于止水封板與防水橡膠圈能夠在設(shè)計(jì)位置良好固定，避免洞口處理與頂進(jìn)管線期間泥沙會(huì)流入工作井內(nèi)，防治井內(nèi)沉降地下水;在管線下沉施工階段，應(yīng)選用小型的龍門去吊下管。要注意測(cè)量管線中的中線位置以及前后梁端管道底部的標(biāo)高，對(duì)于導(dǎo)軌的具體點(diǎn)位給予精確落實(shí)。

3.5 強(qiáng)化市政工程的施工意識(shí)與施工管理工作

市政工程分工明細(xì)，每個(gè)部門都有檢查組來(lái)確保工程的安全性及經(jīng)濟(jì)可行性。然而，強(qiáng)調(diào)的點(diǎn)在于檢查是否能行之有效。工程崗不同于其他行業(yè)，稍有不慎不僅是金錢虧損那么簡(jiǎn)單，是非常有可能導(dǎo)致工程事故甚至人工生命安全遭到威脅的。作為強(qiáng)化質(zhì)量意識(shí)的首要環(huán)節(jié)，對(duì)工程責(zé)任感和使命感的培養(yǎng)增強(qiáng)具有必要性。對(duì)于職工個(gè)人的道德品質(zhì)以及職業(yè)操守有了確切保證，建設(shè)工程才會(huì)有確切保障。市政公共工程檢查設(shè)施作為城市運(yùn)行發(fā)展體系中的不可或缺的部分，不能允許任何可能出現(xiàn)的問(wèn)題苗頭存在。通過(guò)引進(jìn)尖端工程技術(shù)以及具有豐富工程經(jīng)驗(yàn)的員工來(lái)充實(shí)行業(yè)內(nèi)部人員的軟實(shí)力，提高工程人才的職業(yè)操守，使得建設(shè)水準(zhǔn)逐漸提升。[2]

然而，監(jiān)管體系的必要性以及監(jiān)管工作開展的有效性常常被領(lǐng)導(dǎo)班子忽略，逐漸使得監(jiān)管人員消極怠工，工程監(jiān)管環(huán)節(jié)惡性循環(huán);另外，從上述現(xiàn)象我們可以看出，如果不及時(shí)解決工程中對(duì)于管理體系消極怠工以及必要性被忽視的問(wèn)題，市政公用工程的順利進(jìn)行就會(huì)受到威脅。因而在工程內(nèi)部要制定獎(jiǎng)罰措施，且設(shè)置多道檢查組，多角度進(jìn)行工程檢查。在現(xiàn)如今金錢至上的時(shí)代，僅有處罰措施是無(wú)法調(diào)動(dòng)施工人員的積極性的，也要利用好人性的弱點(diǎn)，制定一定的獎(jiǎng)勵(lì)措施，調(diào)動(dòng)員工的積極性，使得整個(gè)工程中的崗位相輔相成、互相監(jiān)督，共同保證市政公用工程保質(zhì)保量地完成。

4 結(jié)語(yǔ)

頂管施工技術(shù)在市政工程的給排水工程中運(yùn)用程度已經(jīng)相當(dāng)廣泛了，但在實(shí)際工程開展中仍然會(huì)存在著一定的問(wèn)題，且地下工程復(fù)雜性使得工程建設(shè)中的問(wèn)題不能簡(jiǎn)單分析并處理，需要規(guī)避工程風(fēng)險(xiǎn)，合理科學(xué)地采取施工要點(diǎn)以保證理想的施工成果。

參考文獻(xiàn)：

[1] 趙鴻.市政給排水工程中長(zhǎng)距離頂管施工技術(shù)措施的應(yīng)用研究[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2020（02）：157.

[2] 路恒泰.市政工程建設(shè)中頂管工程技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)及質(zhì)量控制方法[J].居舍，2021（07）：80-81，116.