市政給排水施工中頂管技術(shù)的應(yīng)用與分析

侯慧娟

平邑久辰建筑工程有限公司 山東臨沂 276000

頂管施工本身會(huì)受到客觀地理環(huán)境的影響，加之施工主體的質(zhì)量無法集中管控，在實(shí)際的施工中便可能存在較多的安全隱患，為此要在技術(shù)安全保障體系的基礎(chǔ)上進(jìn)行安全防控，并堅(jiān)持將安全管理工作做到位，利用安全教育進(jìn)行主觀意識(shí)培訓(xùn)，通過人員組織結(jié)構(gòu)的調(diào)整來提升施工安全質(zhì)量，如此才能使頂管施工得到基礎(chǔ)保障，同時(shí)為整體工程的開展和應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。

1 頂管施工原理及類型

在頂管施工的過程中，需要利用人工或者機(jī)械相配合的方式進(jìn)行管材前端的土體挖掘作業(yè)，根據(jù)實(shí)際管材的口徑和形狀進(jìn)行空腔挖掘，再通過頂進(jìn)裝置將管材推進(jìn)空腔內(nèi)。該作業(yè)形式不斷循環(huán)，直至全部將管材推進(jìn)設(shè)計(jì)的區(qū)域內(nèi)。從類型上看，可以根據(jù)頂管施工的掘進(jìn)方式將其分為人工頂管及機(jī)械頂管兩種。人工頂管主要利用人工鑿除的方式進(jìn)行土體挖掘，而機(jī)械頂管則完全依賴機(jī)械機(jī)頭。另外，在機(jī)械頂管施工領(lǐng)域又可以根據(jù)不同的頂進(jìn)機(jī)械工作原理將其劃分為氣壓平衡式、土壓平衡式及泥水平衡式三種類型。施工方法和施工機(jī)械的選擇需要根據(jù)不同的施工環(huán)境、地質(zhì)條件、水文因素、施工成本、施工工期以及安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估等多種因素進(jìn)行綜合考慮。整體頂管的施工流程分為前期的工作井施工以及后期的頂管施工，接收井的施工需要將施工工程劃分為不同的施工段，施工段主要的作用是便于挖掘機(jī)械、頂進(jìn)設(shè)備、頂管以及人員等進(jìn)行安排布置[1]。

2 市政給排水施工中頂管技術(shù)的應(yīng)用

2.1 頂管施工要點(diǎn)

工作井及接收井采用人工挖孔，為便于孔口進(jìn)行排水，應(yīng)直接從原地面向下挖孔。為確保樁身具有足夠的摩擦力，在開挖時(shí)應(yīng)使孔壁具有一定的凹凸面，故不必對(duì)孔壁進(jìn)行光面修整。為避免地面雜物掉落孔洞內(nèi)而出現(xiàn)安全事故，在開挖時(shí)應(yīng)確?？卓谧o(hù)壁有20-30cm的長(zhǎng)度露出地表。

在開挖井洞護(hù)壁時(shí)，應(yīng)使第一節(jié)有大于1m以上的挖深，再進(jìn)行鋼模板安裝和混凝土澆筑，并相應(yīng)澆筑洞口圈梁。在往后的開挖施工時(shí)，應(yīng)以2天施工一節(jié)段的方式進(jìn)行循環(huán)，并在每一次開挖之后接著開展混凝土護(hù)壁澆筑。當(dāng)混凝土澆筑完成24h且強(qiáng)度達(dá)設(shè)計(jì)強(qiáng)度100%方可繼續(xù)往下挖土。一般情況下，以1m的高度作為每層土的開挖控制高度，當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件較為不利時(shí)，應(yīng)以不下雨0.5m的高度作為每層土的開挖控制高度，并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試作的護(hù)壁安全等級(jí)設(shè)置相應(yīng)的下挖速度。

以每3節(jié)護(hù)壁作為控制數(shù)量，在澆筑完之后即需開展井洞中心位置及垂直度的校核。當(dāng)開挖洞深為15m及以上時(shí)，或當(dāng)井洞內(nèi)CO2含量在0.3%以上時(shí)，為保證井洞內(nèi)部施工人員安全，應(yīng)設(shè)置相應(yīng)通風(fēng)措施。當(dāng)井洞開挖到達(dá)所需深度時(shí)，需清理和平整孔底挖孔，待其達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)深度后進(jìn)行孔底清理，確?；赘蓛魺o雜物。采用機(jī)械拌合混凝土，以人工澆筑的方式施工護(hù)壁[2]。

待底板澆筑完畢、養(yǎng)護(hù)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，垂直于進(jìn)水管道方向立焊工字鋼，工字鋼間距2.0m，兩側(cè)各一工字鋼焊牢連接為一體。焊接時(shí)，需確保預(yù)埋件與導(dǎo)軌高程連接精度足夠。頂管工作井的墻面應(yīng)垂直于管道軸線。采用鋼質(zhì)材料作為導(dǎo)軌。導(dǎo)軌的安裝應(yīng)足夠牢固，確保其在使用時(shí)不出現(xiàn)任何方向的位移。兩條導(dǎo)軌之間應(yīng)做到等高平行，并且其坡度應(yīng)順從于管道坡度。

2.2 頂管施工工序

（1）穿墻。穿墻指打開穿墻悶板，通過助推工具向井外推出穿墻悶板，進(jìn)而科學(xué)地安裝止水裝置。在實(shí)際的穿墻施工中，為了確保止水效果理想，應(yīng)向穿墻管內(nèi)填充強(qiáng)度較低的物質(zhì)。在開始穿墻施工前，應(yīng)在施工槍管外完成注漿加固施工，進(jìn)而充分保障穿墻管四周土層的實(shí)際強(qiáng)度。

（2）頂管出洞。對(duì)于頂管出洞普通民眾幾乎是不了解其含義，頂管處是指第一節(jié)管子和頂管機(jī)從工作井中打破洞口封門進(jìn)入土中；在此施工工藝中，有一個(gè)關(guān)鍵性的工序，即為正常頂管做準(zhǔn)備前的過程，這個(gè)工序出現(xiàn)事故的幾率極高。若想在一定程度上防止管線產(chǎn)生偏斜的情況，那一定要工作管調(diào)零，對(duì)工具管下方的井壁上加設(shè)支撐，如果有下跌現(xiàn)象，則立刻采用主頂油缸實(shí)施糾偏，在工具管出洞前要采取初始角填補(bǔ)下跌等方式。

（3）注漿并降低阻力。為了降低在頂進(jìn)頂管中遇到的阻力、有效緩解頂進(jìn)頂管中的地面下沉現(xiàn)象，應(yīng)注意壓住觸變部位的泥漿，在整個(gè)給水管道體系附件上形成一層必要的保護(hù)層。在實(shí)際的施工環(huán)節(jié)，應(yīng)順利完成頂進(jìn)機(jī)頭尾部基本的注漿工作。此外，為了充分滿足泥漿損耗要求，應(yīng)在適宜的地方及時(shí)補(bǔ)充水泥砂漿，規(guī)范施工操作過程。

（4）頂管偏移糾正。由于在頂管施工流程中，最易出現(xiàn)糾正偏移，因此應(yīng)從實(shí)際的施工狀況出發(fā)，科學(xué)規(guī)范施工流程，有效防范水土出現(xiàn)穩(wěn)定失衡問題。當(dāng)發(fā)現(xiàn)具體的設(shè)計(jì)和頂管機(jī)頭發(fā)生偏離時(shí)，應(yīng)立刻糾正偏頗。在糾正方向時(shí)常用千斤頂?shù)?，以消除角度偏差所引起的不利影響[3]。

2.3 應(yīng)用范圍

對(duì)于城市中普遍會(huì)有歷史文物建筑，這些建筑都受國(guó)家政府的保護(hù)，不能對(duì)建筑物所在地地區(qū)實(shí)施開挖施工手段，避免對(duì)文物建筑造成破壞，引起無法彌補(bǔ)的經(jīng)濟(jì)損失，采用頂管工藝進(jìn)行地下管道的施工。在城市治理過程中，污水處理管道也是非常重要的一項(xiàng)工作，若是地下水的排水管道橫截面過大，必須采用頂管技術(shù)來實(shí)施相關(guān)的工作內(nèi)容。頂管工藝在市政工程中通常應(yīng)用于較為繁華的商業(yè)街，通常情況下城市中的商業(yè)街大多數(shù)采用步行街為主要建設(shè)模式，如果在商業(yè)街采用傳統(tǒng)方式進(jìn)行開挖施工，會(huì)導(dǎo)致交通擁堵，也會(huì)使附近商戶遭受經(jīng)濟(jì)損失，因此通常采用頂管工藝來進(jìn)行市政工程的地下管道施工。

3 結(jié)語(yǔ)

因我國(guó)城市化發(fā)展速度逐漸增快，市政工程建設(shè)日漸增加，為確保管線工程質(zhì)量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，降低不良因素影響，現(xiàn)階段，我國(guó)各市政管網(wǎng)工程都在地下進(jìn)行。由于技術(shù)條件有限，絕大多數(shù)市政管網(wǎng)施工過程都采取挖掘施工手段，不論對(duì)城市道路還是周邊居民生活都造成了巨大影響。頂管施工技術(shù)不需要采用開挖技術(shù)，對(duì)以上問題可以得到良好解決，因此在市政管網(wǎng)建設(shè)時(shí)得到了普遍的認(rèn)同和應(yīng)用。