市政給排水施工中長(zhǎng)距離頂管施工技術(shù)研究

（漯河市清源供水有限公司，河南 漯河 462000）

0 引言

頂管技術(shù)常用于管道鋪設(shè)、市政地下管廊等工程中，尤其是在部分具有特殊要求的地段。頂管在好的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上，鋪設(shè)過(guò)程中遇到難以調(diào)整的土體結(jié)構(gòu)時(shí)，可以做到避開(kāi)市政復(fù)雜區(qū)域、不影響商業(yè)區(qū)域正常營(yíng)業(yè)?？傮w而言，頂管技術(shù)是一項(xiàng)適用性極強(qiáng)的施工方法，在現(xiàn)階段具有很強(qiáng)的意義。

1 長(zhǎng)距離頂管設(shè)計(jì)措施

市政給排水項(xiàng)目是比較基礎(chǔ)的市政設(shè)施，與人們的生活息息相關(guān)，在生活水平逐漸提升的環(huán)境下，彼此之間的密切聯(lián)系網(wǎng)絡(luò)也給排水項(xiàng)目提出了對(duì)應(yīng)的質(zhì)量要求，同時(shí)，國(guó)家也對(duì)此表示大力支持。因此，參與給排水施工中的施工團(tuán)隊(duì)有必要采用更加優(yōu)越的施工技術(shù)，強(qiáng)化施工質(zhì)量，而長(zhǎng)距離頂管施工技術(shù)正是時(shí)下最優(yōu)的技術(shù)選擇。為了使該技術(shù)更好地發(fā)揮其價(jià)值，參與給排水施工長(zhǎng)距離頂管的設(shè)計(jì)人員需要注意密閉性、結(jié)構(gòu)及焊接方式、預(yù)防銹蝕等問(wèn)題［1］。

1.1 鋼筒設(shè)計(jì)

長(zhǎng)距離頂管以鋼材制成的鋼筒作為主要的管道材料，為了保證管的質(zhì)量能夠與長(zhǎng)距離頂管施工要求相符合，所使用的材料一般默認(rèn)為冷軋鋼板，其厚度保持在1.4 mm 左右。制作鋼筒時(shí)，確保每個(gè)鋼筒之間都留有對(duì)應(yīng)的插口、承口，并符合設(shè)計(jì)要求，同時(shí)還要確認(rèn)鋼筒之間的尺寸是否契合，保證施工現(xiàn)場(chǎng)時(shí)連接順利。作為給排水工程的主要管道組成，必須要保證鋼筒的密閉性，可以借助雙膠圈幫助其減少密閉情況。為了使鋼筒在長(zhǎng)距離工作范圍下達(dá)到預(yù)期目標(biāo)的滲透性，鋼筒部分設(shè)計(jì)一定要合乎情理，必要的鋼制插口環(huán)和連接墊層的雙層膠圈都要經(jīng)過(guò)反復(fù)測(cè)試后方可投入使用。

1.2 骨架網(wǎng)設(shè)計(jì)

骨架網(wǎng)在工程施工中一般充當(dāng)固定的角色，在長(zhǎng)距離頂管施工中也不例外，鋼筋骨架網(wǎng)主要用于頂管管體的固定。其設(shè)計(jì)網(wǎng)可以在管體的內(nèi)側(cè)或外側(cè)，只有焊接手法得當(dāng)，才能增強(qiáng)連接的牢固性，保證鋼筒在使用過(guò)程中不產(chǎn)生脫落現(xiàn)象?，F(xiàn)階段各個(gè)實(shí)際案例中，單側(cè)骨架網(wǎng)較為常見(jiàn)。一方面，單側(cè)支撐有利于強(qiáng)化鋼筒的承載力，使鋼筒在外界壓力的施壓下仍能保持一定的剛性，提升整體結(jié)構(gòu)的預(yù)防破壞能力；另一方面，單側(cè)施工能夠有效減少骨架網(wǎng)設(shè)計(jì)難度，減少材料用量，縮短施工工期。

1.3 管體設(shè)計(jì)

僅由鋼材制成的鋼筒組成管體是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，現(xiàn)階段只依靠鋼材材料完全不可能達(dá)到防銹蝕的效果。因此，為了延長(zhǎng)給排水管道的使用壽命，施工人員需要在鋼筒內(nèi)外都會(huì)鋪設(shè)一層混凝土，利用混凝土的覆蓋力為整個(gè)管道提供較為密閉且防腐的空間環(huán)境。在混凝土與鋼筋材料的彼此作用下，管道整體的使用壽命勢(shì)必會(huì)得到有效延長(zhǎng)，提升市政給排水工程的經(jīng)濟(jì)性。

2 長(zhǎng)距離頂管施工技術(shù)優(yōu)勢(shì)

隨著城市中各類污水排放種類增加，以往傳統(tǒng)的開(kāi)挖施工技術(shù)并不能做好兼顧工作?，F(xiàn)階段所使用的長(zhǎng)距離頂管技術(shù)倘若不能合理地按照施工規(guī)范，其效果終究會(huì)有所下降，無(wú)法勝任當(dāng)前污水排放需求。因此，在選擇長(zhǎng)距離頂管施工技術(shù)時(shí)，應(yīng)盡可能做好事前準(zhǔn)備，如設(shè)計(jì)方案、施工方式等，還要兼顧其他技術(shù)，如非開(kāi)挖、微開(kāi)挖、開(kāi)挖等，考慮施工范圍內(nèi)地面設(shè)施特點(diǎn)，充分發(fā)揮長(zhǎng)距離頂管技術(shù)優(yōu)勢(shì)，做到不影響其他地下管道等已經(jīng)鋪設(shè)線路。

每個(gè)城市所處環(huán)境不同，抗洪排泄功能要求不同，市政給排水等基礎(chǔ)措施一定要合理利用自然資源，以促進(jìn)城市發(fā)展為最終目標(biāo)，優(yōu)化需求建設(shè)。在建設(shè)期間，出于給排水施工的特殊性，建設(shè)工程應(yīng)盡可能減少對(duì)周圍居民生活工作的影響。當(dāng)前，許多城市的給排水施工并沒(méi)有合理利用管道施工技術(shù)，也沒(méi)有認(rèn)真對(duì)待城市的基礎(chǔ)系統(tǒng)建設(shè)需求，導(dǎo)致工程完工后，城市給排水系統(tǒng)仍然是一團(tuán)亂，而后期調(diào)整所需要的經(jīng)濟(jì)成本無(wú)比昂貴，且會(huì)給周圍居民帶來(lái)再一次的施工影響。為此，市政工程建設(shè)管理負(fù)責(zé)人一定要重視給排水管道施工的整體經(jīng)濟(jì)效益，長(zhǎng)距離管道施工技術(shù)方式的使用一方面能夠提升市政工程給排水能力，強(qiáng)化管道的使用壽命，疏通城市排水系統(tǒng)，優(yōu)化城市抗洪排泄能力；另一方面，該技術(shù)能夠確保施工質(zhì)量，提升整體收益，改善已有的施工方式，長(zhǎng)遠(yuǎn)保證城市給排水功能。另外，該技術(shù)的使用對(duì)相關(guān)企業(yè)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展也能起到一定的促進(jìn)作用，相關(guān)科學(xué)研究和管理也能在此基礎(chǔ)上彰顯更大的價(jià)值。

3 長(zhǎng)距離頂管施工遇到的問(wèn)題

3.1 土體變化

在長(zhǎng)距離頂管工程施工過(guò)程中，難免會(huì)因管道的挖掘問(wèn)題造成大量土體擠壓，從而出現(xiàn)隆起等情況，導(dǎo)致原有土體環(huán)境遭受破壞，甚至?xí)a(chǎn)生剪切、扭曲等，導(dǎo)致土體整體的應(yīng)力出現(xiàn)不平衡，當(dāng)不平衡性超過(guò)某一范圍時(shí)，土體本身便會(huì)遭受破壞。

3.2 環(huán)境破壞

除了必要范圍內(nèi)的管體鋪設(shè)導(dǎo)致的土體擠壓外，在實(shí)際施工過(guò)程中，超挖、方位錯(cuò)誤等問(wèn)題并不罕見(jiàn)，給土體環(huán)境帶來(lái)了較大變化。除此以外，施工過(guò)程中往往會(huì)伴隨著基坑開(kāi)挖、降水作業(yè)、臨時(shí)調(diào)整等，這些操作造成的土地破壞勢(shì)必會(huì)影響周圍環(huán)境，甚至?xí)绊懙乇斫ㄖ透浇仓戥h(huán)境等。因此在長(zhǎng)距離頂管施工過(guò)程中，施工人員一定要再三確認(rèn)所需開(kāi)挖的土體部分，盡可能進(jìn)行相應(yīng)保護(hù)，減少施工過(guò)程中對(duì)外界環(huán)境的影響。

4 影響長(zhǎng)距離頂管施工技術(shù)因素

4.1 管體材料

材料是影響最終效果的重要因素之一，現(xiàn)階段的管體材料并未將鋼材作為唯一的管體材料，更多時(shí)候只是作為首選材料而存在。由此，不同材料之間衍生出的技術(shù)問(wèn)題不得不引起施工人員的重視。在沒(méi)有實(shí)現(xiàn)材料的強(qiáng)制統(tǒng)一之前，材料管體之間的差異必然會(huì)成為阻礙技術(shù)發(fā)揮的重要原因。另外，部分材料的原料選擇并不具備很好的適用性，長(zhǎng)距離頂管的最終效果也會(huì)迫于材料的影響而大打折扣。

4.2 推動(dòng)力

給排水工程影響著城市千百萬(wàn)人口的生活質(zhì)量，整個(gè)排水管道網(wǎng)絡(luò)遍及城市各個(gè)區(qū)域，也直觀影響著城市居民每日生活。因此，在建立長(zhǎng)距離頂管施工前，事先設(shè)計(jì)區(qū)域劃分、合理配置周遭資源，具體表現(xiàn)在以下3 個(gè)方面。①管徑大小的確定。在同一環(huán)境下，不同管徑的頂力呈線性趨勢(shì)上升，面對(duì)區(qū)域內(nèi)不同推動(dòng)力的需求，合理選擇管徑大小對(duì)后續(xù)工程而言具有相當(dāng)重要的意義。②管線偏差。大多數(shù)情況下，管線偏差會(huì)造成阻力增加，影響整體供水需求。在施工過(guò)程中應(yīng)再三確認(rèn)管徑過(guò)程的施工是否偏離預(yù)期設(shè)計(jì)路線，在進(jìn)出洞口的基礎(chǔ)上，全面分析偏差程度，確定最有效的糾正方式［2］。③在施工過(guò)程中，根據(jù)施工環(huán)境和施工特點(diǎn)確定一套強(qiáng)有力的推動(dòng)方案是極其重要的。技術(shù)中的推動(dòng)力會(huì)隨著管道長(zhǎng)度的增加而增加，也會(huì)隨著位移出現(xiàn)而產(chǎn)生變化。因此，對(duì)推動(dòng)力展開(kāi)嚴(yán)格控制，是確保使用長(zhǎng)距離頂管施工的給排水工程有效發(fā)揮價(jià)值的基礎(chǔ)。

5 長(zhǎng)距離頂管施工技術(shù)措施

5.1 非開(kāi)挖頂管施工技術(shù)

非開(kāi)挖頂管技術(shù)經(jīng)濟(jì)高效，可以將灰漿噴射襯層在避免開(kāi)挖的方式下處理得當(dāng)。盡管這一方式在目前尚未贏得大量的關(guān)注，也沒(méi)有獨(dú)立的研究體系和案例，但這些并不會(huì)影響其未來(lái)的發(fā)展前景。市政給排水施工人員有必要強(qiáng)化對(duì)這類施工技術(shù)的了解和應(yīng)用，推動(dòng)其系統(tǒng)化。在實(shí)際施工前，施工人員需要結(jié)合當(dāng)?shù)厥┕きh(huán)境和要求制定合理的開(kāi)挖方案，獲取足夠的地質(zhì)數(shù)據(jù)，完善非開(kāi)挖技術(shù)方案。企業(yè)也要加強(qiáng)對(duì)這一技術(shù)的引進(jìn)，積極應(yīng)用，改善施工質(zhì)量，提升管道鋪設(shè)效率，減輕市政工作給周圍環(huán)境的影響和壓力。

5.2 頂管施工方式應(yīng)用

在頂管施工中，需要注意以下兩點(diǎn)施工細(xì)節(jié)處理。其一，設(shè)置基坑井，井中的鋼管設(shè)計(jì)一定要合乎情理，確認(rèn)千斤頂能夠有效使用的同時(shí)，保證機(jī)械設(shè)備留有足夠的推進(jìn)空間。其二，頂管施工中，土層應(yīng)與施工直接連接，并設(shè)置預(yù)留口，而一旦施工中忽略預(yù)留口的位置，整體施工模式必然會(huì)暴露諸多不合理之處，導(dǎo)致整個(gè)工程進(jìn)行二次處理［3］。

5.3 水平螺旋鉆進(jìn)施工技術(shù)

螺旋鉆進(jìn)施工技術(shù)的應(yīng)用可以將鋼管推進(jìn)至預(yù)設(shè)位置中，最大限度減少施工技術(shù)對(duì)土體的影響，避免土體遭受嚴(yán)重破壞。水平螺旋鉆進(jìn)施工技術(shù)對(duì)排水管直徑要求較高。使用這一施工技術(shù)前，應(yīng)確保排水管直徑誤差在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，推動(dòng)整個(gè)工程有序進(jìn)行。

5.4 通風(fēng)系統(tǒng)

良好的空氣流動(dòng)是確保長(zhǎng)距離頂管在施工中的必要條件，長(zhǎng)距離頂管施工環(huán)境下一定要有足夠的空氣和氧氣供給，滿足在內(nèi)施工人員高質(zhì)量操作條件。一旦通風(fēng)系統(tǒng)受到外界影響或管道設(shè)計(jì)影響，管道內(nèi)工作人員的施工技術(shù)必然會(huì)遭受巨大影響，尤其是安全問(wèn)題。長(zhǎng)時(shí)間缺氧會(huì)使得工作人員產(chǎn)生胸悶、暈厥等現(xiàn)象，所進(jìn)行的施工操作質(zhì)量必然不如預(yù)期。因此，考慮到后續(xù)復(fù)雜的操作步驟，長(zhǎng)距離頂管的通風(fēng)質(zhì)量有必要進(jìn)行再三確認(rèn)，最好實(shí)現(xiàn)人為控制、檢測(cè)［4］。

6 結(jié)語(yǔ)

隨著我國(guó)各大小城市基礎(chǔ)建設(shè)的推進(jìn)，城市的給排水系統(tǒng)也應(yīng)當(dāng)逐漸提升其施工質(zhì)量，真正做到提升人們生活水平、滿足城市水資源調(diào)動(dòng)的要求。現(xiàn)階段，長(zhǎng)距離頂管仍然是城市給排水基礎(chǔ)建設(shè)的首選技術(shù)，諸多案例使用過(guò)程中也并未發(fā)現(xiàn)技術(shù)上明顯的缺陷與不足。另外，參與施工人員要重視施工操作的規(guī)范性，強(qiáng)化影響質(zhì)量因素條件的控制，提高工程的經(jīng)濟(jì)效益。