市政管道施工中頂管技術(shù)的應(yīng)用與分析

朱文慧

天佑德建設(shè)咨詢有限公司 山東濰坊 261041

1 頂管技術(shù)相關(guān)分析

1.1 頂管技術(shù)概述

頂管施工是一種少開(kāi)挖或無(wú)開(kāi)挖的施工。在城市內(nèi)部的管道施工項(xiàng)目中，通過(guò)頂管施工，無(wú)需從地面上挖坑，而是通過(guò)液壓鉆孔設(shè)備向坑中頂進(jìn)，鉆出承窩，頂入管道并運(yùn)走剩余土方，頂進(jìn)過(guò)程隨時(shí)監(jiān)測(cè)管道坡度是否滿足設(shè)計(jì)要求，當(dāng)頂按次序陸續(xù)頂進(jìn)剩余管道，并按設(shè)計(jì)要求做法連接管道。按計(jì)劃設(shè)計(jì)開(kāi)挖必要的作業(yè)井，沿管道另辟接收井，在井后打造堅(jiān)固的底座。由于這種頂管施工，一般使用的是從線至點(diǎn)的施工面，因此占地不大。通過(guò)頂管施工，基本不影響地面運(yùn)動(dòng)及正常交通。另外，頂管施工已應(yīng)用在地下、水下領(lǐng)域的深層管道施工領(lǐng)域，且能夠安全穿越復(fù)雜的陸地建筑物、河流或鐵路等。

1.2 頂管技術(shù)的優(yōu)勢(shì)分析

對(duì)于頂管技術(shù)在市政給排水管道施工中融合運(yùn)用而言，在具體的工程進(jìn)行中，所包含的優(yōu)勢(shì)主要有以下幾方面的內(nèi)容：一是可以保障工程施工不受各類(lèi)天氣的影響，在各類(lèi)惡劣天氣的影響下，工程依舊能夠正常地進(jìn)行施工。這一特點(diǎn)的存在可以保障整個(gè)施工的工期不會(huì)在各類(lèi)惡劣天氣的影響下出現(xiàn)無(wú)限期延長(zhǎng)等問(wèn)題，保障了施工周期得以縮小的明顯特點(diǎn)。二是對(duì)施工區(qū)域附近的植物以及建筑設(shè)施都要實(shí)現(xiàn)較好的保護(hù)的作用。由于頂管技術(shù)在市政給排水管道施工中的使用具有明顯的施工區(qū)域，較小的范圍內(nèi)也能正常施工以及可以進(jìn)行點(diǎn)伏施工的特點(diǎn)，因此在進(jìn)行施工的過(guò)程中，就可以保障施工區(qū)域內(nèi)以及附近的環(huán)境、植物以及建筑設(shè)施等都能得到較好的保護(hù)工作。三是在縮短施工周期的前提下，明顯提高施工質(zhì)量以及整個(gè)市政給排水管道施工工程中的施工效率，最終保障整個(gè)施工環(huán)節(jié)具有較高的經(jīng)濟(jì)性能和安全可靠性[1]。

2 市政管道施工中頂管技術(shù)的實(shí)施操作分析

2.1 頂管的選擇

頂管技術(shù)的關(guān)鍵在于對(duì)頂管的應(yīng)用，而不同的地質(zhì)環(huán)境、施工規(guī)模，對(duì)頂管材料的要求也是不同的。在市政給排水管道的施工中，以往較多選用的鋼筋混凝土管道，這種管道具有強(qiáng)度高、剛性好、耐用性強(qiáng)等特點(diǎn)，不僅適合作為地下管道應(yīng)用，也能很好的適配頂管施工技術(shù)的應(yīng)用要求?，F(xiàn)常用的是離心球墨鑄鐵管，污水有污水專(zhuān)用離心球墨鑄鐵管（內(nèi)襯高鋁水泥離心球墨鑄鐵管），隨著工程材料的推陳出新、材料選擇的多樣化，在部分工程中，鋼質(zhì)復(fù)合管道的應(yīng)用率也在逐步提升。在確定管道材料之后，還需要根據(jù)市政給排水工程的具體設(shè)計(jì)圖紙、施工方案，對(duì)管道的直徑、長(zhǎng)度進(jìn)行明確。在管道直徑的選擇方面，首先需要考慮給排水工程的施工建設(shè)規(guī)模，即對(duì)管道未來(lái)所支撐的給水、排水流量進(jìn)行預(yù)測(cè)和設(shè)計(jì)，再結(jié)合對(duì)管道材料剛度、承載力的考慮，選擇合適的管道直徑。其次，要設(shè)計(jì)好頂管長(zhǎng)度。因?yàn)椴煌牡刭|(zhì)、路況，管道系統(tǒng)在土層中頂進(jìn)，需要管道承載一定的荷載。如果頂管過(guò)短，會(huì)導(dǎo)致管道安裝、連接施工次數(shù)過(guò)多，無(wú)法發(fā)揮頂管施工技術(shù)的優(yōu)勢(shì)；如果頂管過(guò)長(zhǎng)，會(huì)增加荷載，不能很好的控制頂管路線和行進(jìn)方向的準(zhǔn)確性，導(dǎo)致管線偏移或不合格，嚴(yán)重的會(huì)導(dǎo)致返工、路面塌陷等嚴(yán)重后果，質(zhì)量無(wú)法保證。需要考慮現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際環(huán)境以及具體施工要求，對(duì)頂管的長(zhǎng)度進(jìn)行合理控制。

2.2 前期的準(zhǔn)備

在市政管道施工前，應(yīng)做好材料、設(shè)備、工具、輔助材料的準(zhǔn)備。在平面布置方面，要對(duì)自動(dòng)控制系統(tǒng)、起重設(shè)備、頂進(jìn)設(shè)備、材料堆放等方面進(jìn)行準(zhǔn)備，要在面積有限的施工現(xiàn)場(chǎng)合理劃分各個(gè)設(shè)備安裝運(yùn)行區(qū)域、工作井區(qū)域、材料堆放區(qū)域以及人員設(shè)備的活動(dòng)路線，確保施工開(kāi)始之后現(xiàn)場(chǎng)按照既定審核后的施工方案進(jìn)行頂管施工。從頂管施工本身的角度來(lái)講，頂管施工中會(huì)對(duì)周?chē)馏w產(chǎn)生較大的荷載，在頂管機(jī)械后靠位置以及進(jìn)出洞口位置，為了避免受力嚴(yán)重失衡而出現(xiàn)較大的位移、坍塌問(wèn)題，為了滿足頂管機(jī)械的正常作業(yè)要求，需要對(duì)這些位置的土體進(jìn)行噴錨加固，可以有效提升后靠土體、進(jìn)出洞口附近土體的穩(wěn)定性，為施工質(zhì)量的把控奠定可靠基礎(chǔ)[2]。

2.3 頂管的應(yīng)用

頂管技術(shù)在市政給排水工程應(yīng)用時(shí)，首先需要根據(jù)圖紙核實(shí)平面位置之際標(biāo)高，根據(jù)施工方案確定頂管井和接收井。頂管井一般采用的是鋼混結(jié)構(gòu)，按照結(jié)構(gòu)形式可以分為沉井和護(hù)壁井，其中沉井截面形狀為長(zhǎng)方形，護(hù)壁井多做為圓形。其中，地質(zhì)條件較不好及深度較深的情況下，一般是做沉井，但造價(jià)較高，施工工期也較長(zhǎng)。頂管井和接收井的選擇，一般是根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)條件、施工規(guī)模而定。在確定頂管井之后，隨既實(shí)施穿墻施工環(huán)節(jié)。將專(zhuān)用設(shè)備頂出井外，安裝穿墻止水系統(tǒng)。也就是在管內(nèi)填滿壓實(shí)的紙筋黏土，或低強(qiáng)度水泥拌合土，可以起到臨時(shí)擋土、阻水的作用。為了保證穿墻孔外部土體足夠穩(wěn)定，需要對(duì)這部分土體進(jìn)行灌漿加固。在頂管施工中，頂管出洞是十分關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，施工前需要全面檢查設(shè)備狀態(tài)和管道狀態(tài)，檢查密封體是否安裝到位，注漿設(shè)施是否能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。在頂進(jìn)施工中，注漿護(hù)壁技術(shù)的應(yīng)用尤為重要，也就是在頂進(jìn)過(guò)程通過(guò)在頂管與周?chē)翆娱g隙中注入混凝土漿料的方式，起到保護(hù)管道、加固管道周邊土壤穩(wěn)定性的作用，同時(shí)還能有效減少地面沉降以及減小管道頂進(jìn)與周?chē)寥滥Σ料禂?shù)加快施工進(jìn)度[3]。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在現(xiàn)代城市建設(shè)中，市政給排作為不可或缺的基礎(chǔ)設(shè)施之一，在繁榮發(fā)展城市方面意義深遠(yuǎn)。雖然給排水施工極為復(fù)雜，但是通過(guò)頂管施工可大幅度提升給排水專(zhuān)業(yè)水平。同時(shí)在給排水施工中，通過(guò)應(yīng)用先進(jìn)的頂管施工，還能在控制建設(shè)質(zhì)量的條件下，有效降低成本，給市政給排水單位帶來(lái)更大的效益。