頂管技術(shù)在市政給排水施工中的應(yīng)用探究

許 鍇

（杭州城明環(huán)境建設(shè)有限公司，浙江 杭州 310000）

市政工程關(guān)系到國(guó)計(jì)民生，與人們的生活息息相關(guān)，只有保證工程質(zhì)量，才能保證城市發(fā)展。當(dāng)前，我國(guó)各地的市政建設(shè)項(xiàng)目不斷增加，給排水工程是重要的工程項(xiàng)目，必須保證工程施工進(jìn)度和施工質(zhì)量。頂管技術(shù)的應(yīng)用有效解決了排水工程施工難題，進(jìn)一步提高了施工速度與質(zhì)量。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，其整體技術(shù)含量及優(yōu)勢(shì)不斷展現(xiàn)，在未來(lái)的發(fā)展過(guò)程中，頂管技術(shù)潛在的應(yīng)用價(jià)值更大。

1 市政給排水施工中頂管技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值

1.1 不影響城市交通

市政給排水施工主要是在市區(qū)進(jìn)行，市區(qū)內(nèi)人流密集，傳統(tǒng)的施工方法需要做好圍擋，這種方法占用道路影響生活，而通過(guò)此項(xiàng)技術(shù)實(shí)施，有效解決了交通的難題，保證了人們正常通行，頂管技術(shù)適用于繁華路段給排水施工。

1.2 施工效率高

一般給排水工程都在老城區(qū)進(jìn)行，這部分區(qū)域都是人群密集區(qū)，頂管施工技術(shù)無(wú)需開(kāi)挖地面，避免了大量拆遷，基本不會(huì)影響到城市居民生活，保證了施工整體效率提高。

1.3 不影響居民生活

頂管技術(shù)噪聲小，占地少，不影響周邊居民的生活，在實(shí)際應(yīng)用中有著良好的效果。給排水施工一般都是在地下進(jìn)行，對(duì)地下建筑物的影響大，但是通過(guò)頂管管道施工技術(shù)的實(shí)施，就能夠根據(jù)不同的建筑物進(jìn)行彎曲處理，能順利繞過(guò)地下原有管線與障礙物，在不影響周邊建筑物穩(wěn)定性的同時(shí)，還可以減少對(duì)居住區(qū)的破壞與干擾。

1.4 不破壞植被

在技術(shù)實(shí)施過(guò)程中，占地小、消耗少，頂管技術(shù)應(yīng)用可在一定程度上減少對(duì)綠地的破壞，不影響地面植被生長(zhǎng)，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，其小面積點(diǎn)狀施工的特點(diǎn)，非常適合在市區(qū)施工，這種施工的方式和傳統(tǒng)長(zhǎng)距離、大面積的施工方式截然不同。施工過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生大量垃圾，是一種環(huán)保施工技術(shù)，更不會(huì)損害城市的日常衛(wèi)生。

1.5 不會(huì)受到天氣因素影響

頂管技術(shù)實(shí)施過(guò)程中不會(huì)受外界惡劣天氣影響，可以隨時(shí)開(kāi)工建設(shè)，整體效率非常高。由于頂管施工技術(shù)大部分工作在地下完成，所以受到天氣因素的影響很小，雨雪天氣依然可以施工作業(yè)。

2 頂管技術(shù)應(yīng)用特點(diǎn)和施工基本要求

2.1 技術(shù)概述

市政給排水施工應(yīng)用頂管技術(shù)是最為有效的方法，雖然技術(shù)操作看似簡(jiǎn)便，但操作起來(lái)難度較大。操作過(guò)程中，應(yīng)用頂管施工技術(shù)可以避免開(kāi)挖地面，不影響地面的建筑物與交通，操作時(shí)，借助頂進(jìn)設(shè)備把管道頂進(jìn)土中，通過(guò)對(duì)周邊多余土方處理，保證了管道的進(jìn)入效果，使管道發(fā)揮出作用。要使用專業(yè)的頂管設(shè)備進(jìn)行作業(yè)，設(shè)備在工作坑中利用主頂油缸、管道間、中間等推力，向周邊的土體進(jìn)行大壓力頂力，這樣管道就會(huì)在壓力作用下頂進(jìn)土壤里面。管道要有一定的強(qiáng)度，這樣才能有效克服和周圍土壤產(chǎn)生的摩擦，要事前做好設(shè)計(jì)與規(guī)劃，嚴(yán)格執(zhí)行從設(shè)計(jì)的路線進(jìn)行頂進(jìn)，使管道與地面建立一個(gè)合理的角度，通過(guò)壓力作用使管道頂入土中，要及時(shí)觀測(cè)路線是否正確，嚴(yán)格施工工藝與流程，完成一節(jié)管道頂進(jìn)后，再做好下一節(jié)的準(zhǔn)備，繼續(xù)頂進(jìn)下一節(jié)，全部管道頂進(jìn)后，再利用專業(yè)的工具從工作坑中穿入下一個(gè)坑中，把頂管從管道中吊起，給排水管道埋設(shè)到位后，就完成了整體操作。在施工過(guò)程中，要嚴(yán)格流程環(huán)節(jié)，保證整體施工建設(shè)質(zhì)量，采用頂管施工工藝前，需要對(duì)地質(zhì)情況進(jìn)行研究，保證機(jī)頭、主頂、中繼間、接口、注漿工藝符合施工要求。從目前的技術(shù)形態(tài)看，有開(kāi)放型和密封型兩種技術(shù)，不同的地區(qū)采取不同的施工類型，才能取得良好的施工建設(shè)效果。從實(shí)際的應(yīng)用效果看，施工單位主要使用的是密封施工，在市政工程施工中應(yīng)用價(jià)值較高。從效益上看，頂管施工技術(shù)在市政工程應(yīng)用中有著較高的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

2.2 頂管技術(shù)應(yīng)用特點(diǎn)分析

2.2.1 地面影響小

在敷設(shè)給排水管道工作中，應(yīng)用頂管技術(shù)可以有效地減少市政給排水施工區(qū)域地面的破壞，不需要開(kāi)挖溝槽就能夠妥善完成管道敷設(shè)工作，不會(huì)給地面帶來(lái)很大的影響，很大程度上提高了管道應(yīng)用的安全性。與此同時(shí)，為了能夠更加方便地開(kāi)展施工處理工作，可以利用頂管技術(shù)將之前的線狀施工轉(zhuǎn)換成點(diǎn)狀，充分地發(fā)揮出該技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。

2.2.2 增加環(huán)保效益

由于頂管技術(shù)的應(yīng)用具有較強(qiáng)的環(huán)保性，所以可以有效降低對(duì)地面環(huán)境的影響，大大增強(qiáng)了排水施工環(huán)保的效果。在給排水施工中，頂管技術(shù)不會(huì)產(chǎn)生較大的噪音，對(duì)周邊土地的影響也比較小。另外，在提升市政給排水環(huán)保施工效果的同時(shí)，還應(yīng)對(duì)頂管技術(shù)的合理運(yùn)用進(jìn)行高度重視，以免因技術(shù)應(yīng)用不科學(xué)而導(dǎo)致施工區(qū)域出現(xiàn)振動(dòng)問(wèn)題。

2.2.3 適用范圍廣

頂管技術(shù)比傳統(tǒng)的施工方式更加占有優(yōu)勢(shì)，特別是在溝槽開(kāi)挖方面，頂管技術(shù)可以適應(yīng)各種復(fù)雜條件的環(huán)境，有利于市政給排水施工計(jì)劃的有效制定和有序?qū)嵤?。如果給排水管道施工環(huán)境條件比較復(fù)雜，就需要應(yīng)用頂管技術(shù)，在該技術(shù)的支持下，可以拓寬施工思路，提高施工效率，確保市政工程建設(shè)的高效發(fā)展。

2.3 基本要求

要想全面保質(zhì)保量開(kāi)展頂管施工技術(shù)，則需要嚴(yán)格流程與工藝，充分保證各部分的施工質(zhì)量，才能達(dá)到該項(xiàng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的要求。一是技術(shù)上要嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)國(guó)家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，做好整體推進(jìn)，測(cè)量、降水止水、開(kāi)槽溝槽、管道處理、合槽等工作均要保證精細(xì)，為下一步的施工提供條件，有利于施工安全穩(wěn)定。二是鋪設(shè)管道過(guò)程中要嚴(yán)格遵循工藝要求，根據(jù)地基的情況做好密實(shí)度處理，保證管道后期使用效果，進(jìn)行處理時(shí)，要充分保證基礎(chǔ)性穩(wěn)定，因?yàn)楣艿乐饕幱诘叵拢诘叵聬毫拥臈l件下，難免會(huì)出現(xiàn)外界荷載導(dǎo)致的壓力，路面會(huì)產(chǎn)生不均勻的地基沉降，如果控制不當(dāng)，就會(huì)造成給排水管道運(yùn)行不暢通的問(wèn)題，想要在后期進(jìn)行處理難度可想而知。為了全面提高施工建設(shè)質(zhì)量，開(kāi)挖前做好地下水的處理，避免出現(xiàn)滲漏問(wèn)題，充分做好防排水才是技術(shù)操作的關(guān)鍵。三是頂管施工過(guò)程中的控制，要充分把握要領(lǐng)，嚴(yán)格執(zhí)行技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，確保符合技術(shù)要點(diǎn)要求，全面做好溝槽回填工作，采用設(shè)備與人工并用的方式，不能僅僅采用機(jī)械方式回填，對(duì)于管道、檢查井、頂管工作井、接收井等要適度使用人工進(jìn)行工作，保證封閉效果。要嚴(yán)格做好質(zhì)量的驗(yàn)收，根據(jù)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格對(duì)照各項(xiàng)數(shù)據(jù)，保證驗(yàn)收質(zhì)量。對(duì)鋼套管、混凝土強(qiáng)度做好強(qiáng)度檢驗(yàn)，對(duì)預(yù)留孔洞進(jìn)行檢測(cè)，保證洞口精確、位置精準(zhǔn)，要全面監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)施工，避免出現(xiàn)沉降和隆起。

3 施工前期準(zhǔn)備

3.1 布置施工現(xiàn)場(chǎng)

為了提高工作效率，需要事前做好充分準(zhǔn)備，也就是說(shuō)，正式開(kāi)展頂管施工作業(yè)前，要全面做好現(xiàn)場(chǎng)的檢查與處理，設(shè)計(jì)施工平面圖，對(duì)占用的地方要合理科學(xué)，準(zhǔn)備過(guò)程中，包括布置材料堆放地、棄土坑、拌漿場(chǎng)等，保證施工順利開(kāi)展。提前安裝施工設(shè)備是必然的過(guò)程中，要充分檢查好設(shè)備性能，確保性能良好，工作井周邊設(shè)置下井扶梯，有利于施工推進(jìn)，更能夠保證施工安全。

3.2 加固頂管后靠土體和進(jìn)出洞口

要注意周邊環(huán)境的融合，不能因?yàn)槭┕び绊懙街苓呁临|(zhì)結(jié)構(gòu)上的變化，只有全面做好周邊的處理，才能保證頂管后施工技術(shù)安全。而對(duì)周邊的加固處理是主要的方式，頂管靠土體及進(jìn)出洞口的穩(wěn)定性，決定了施工的安全，要充分保證周邊墻體穩(wěn)定，才能進(jìn)行下一步操作。要做好混凝土后背墻技術(shù)、高壓旋噴樁加固技術(shù)的應(yīng)用，全面提高周邊穩(wěn)定性。施工過(guò)程中的環(huán)境保護(hù)也至關(guān)重要，不能因?yàn)槭┕ぎa(chǎn)生水土流失的現(xiàn)象，要充分做好井洞口工作安裝，避免出現(xiàn)水浸現(xiàn)象，安裝好止水裝置，才能進(jìn)入地下作業(yè)。

3.3 施工機(jī)械準(zhǔn)備

給排水施工需要大量的機(jī)械設(shè)備，要充分保證設(shè)備的性能良好，一般情況下，施工中會(huì)遇到淤泥質(zhì)砂、黏土層等地質(zhì)，這些地質(zhì)的處理，必須要依靠良好的設(shè)備才能完成，只靠人工是不能完成施工的，面對(duì)此類地質(zhì)會(huì)增加溝槽開(kāi)挖難度，為了提高施工整體效果，降低施工危險(xiǎn)性，要使用頂管施工技術(shù)來(lái)完成。采用頂管施工技術(shù)時(shí)要注意按照＞800mm 的標(biāo)準(zhǔn)控制管道直徑，充分做好管徑大小、現(xiàn)場(chǎng)土體摩擦力、管道材料等的評(píng)估，根據(jù)不同的施工段，合理配備千斤頂、頂進(jìn)設(shè)備、電焊機(jī)、全站儀、泵站、激光準(zhǔn)儀等設(shè)備，全面為施工提供充足的條件。

4 頂管施工中各項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用

4.1 測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用

市政給排水工程建設(shè)難度大，主要是市區(qū)施工，地面地下的建筑物較多，建設(shè)單位提供線路中心線和高層樁控制點(diǎn)是重點(diǎn)，充分把握好幾個(gè)重要的點(diǎn)線，才能保證測(cè)量數(shù)據(jù)的精度，施工中要注意中心樁符合管件線路?？梢越?-3 個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn)，有效避免誤差的出現(xiàn)，要求工作人員嚴(yán)格檢查水準(zhǔn)點(diǎn)位置是否符合要求。要把握第一節(jié)段管件頂進(jìn)的測(cè)量路線準(zhǔn)確性，這樣，才能確保后續(xù)精度，按照30cm 測(cè)定一次頻率測(cè)量，不斷進(jìn)行偏差處理，施工土層到達(dá)300cm 后再測(cè)量一次，及時(shí)調(diào)整路線，校正管道位置。

4.2 泥漿減阻技術(shù)

頂管進(jìn)入到預(yù)留洞后需要嚴(yán)格控制好后續(xù)節(jié)奏，確保各個(gè)環(huán)節(jié)緊密相連，根據(jù)測(cè)量所得到的數(shù)據(jù)，及時(shí)做好橫豎向誤差的控制，確保進(jìn)洞效果與質(zhì)量。為了有效保證質(zhì)量，可以利用激光測(cè)量設(shè)備進(jìn)行測(cè)量，保證整體精度符合誤差標(biāo)準(zhǔn)要求，要進(jìn)一步提高施工控制，做好平臺(tái)搭建，充分備好泥漿、平臺(tái)、設(shè)備等，便于施工順利。

4.3 穿墻止水技術(shù)的應(yīng)用

頂管施工過(guò)程中常受到地下水的影響，為了保證施工質(zhì)量，就要做好止水處理，工作井中可能會(huì)流入部分泥漿和水，出現(xiàn)這種現(xiàn)象就會(huì)產(chǎn)生危險(xiǎn)，所以止水才是關(guān)鍵的一步，出現(xiàn)了問(wèn)題要及時(shí)用黏土將墻管掩埋起來(lái)，從而達(dá)到阻隔水和泥漿的目的。

4.4 接口處理技術(shù)的應(yīng)用

市政給排水管道結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，需要根據(jù)不同的地段做好處理，地下的彎管較復(fù)雜，處理好接口是核心，只有全面保證封閉效果，才能保證施工質(zhì)量。應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格管理好接口的各個(gè)部位和各個(gè)環(huán)節(jié)，強(qiáng)化材料質(zhì)量與過(guò)程控制，避免不合格品投入使用，并保證現(xiàn)場(chǎng)施工規(guī)范。圖1 為鋼頂管承插柔性接口。

圖1 鋼頂管承插柔性接口

5 頂管技術(shù)在市政給排水施工中的應(yīng)用策略

5.1 明確頂管技術(shù)的應(yīng)用范圍

市政給排水工程主要是在市中心施工，為了保證技術(shù)的應(yīng)用效果，要根據(jù)不同的區(qū)域做好范圍劃分，對(duì)于不能使用此項(xiàng)技術(shù)的，采取其他管道處理方法，合理劃分范圍很重要。施工中，會(huì)遇到各種各樣的問(wèn)題，要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的情況做好計(jì)劃安排，對(duì)于無(wú)法搬遷的地面的建筑物、文物古跡等和無(wú)法開(kāi)挖的交通擁堵的路段，該技術(shù)優(yōu)勢(shì)更加明顯。

5.2 科學(xué)選擇頂管長(zhǎng)度

市政給排水施工對(duì)周邊的影響不大，為了提高技術(shù)效果，則需要根據(jù)施工標(biāo)段做好長(zhǎng)度設(shè)計(jì)，良好的頂管施工長(zhǎng)度決定了施工的質(zhì)量。相關(guān)技術(shù)人員要做好分析，根據(jù)施工的實(shí)際情況，對(duì)施工項(xiàng)目給排水要求充分了解，有效確定長(zhǎng)度，避免長(zhǎng)時(shí)間施工影響周邊的生活。施工技術(shù)人員要對(duì)管道承窩直徑做好認(rèn)定，仔細(xì)測(cè)量與計(jì)算，全面保證工程質(zhì)量要求。為了保證整體性，要充分做好水管長(zhǎng)度、噴嘴直徑的處理，保證接口封閉性能良好。

5.3 管道頂進(jìn)環(huán)節(jié)

按管徑大小、管道坡度、頂進(jìn)方向進(jìn)一步做好導(dǎo)管安裝，使順序更加合理，避免了重復(fù)性勞動(dòng)。頂進(jìn)前需要開(kāi)挖約30～50cm 深度坑道，根據(jù)初步的頂進(jìn)，查看壓力與摩擦力的大小，為了提高施工速度，要保證流程科學(xué)，遵循“先挖后頂、隨挖隨頂、連續(xù)作業(yè)”的原則，全面保證頂進(jìn)的速度，要做好危險(xiǎn)評(píng)估，及時(shí)查看施工過(guò)程，如發(fā)現(xiàn)塌方、油泵壓力增大等問(wèn)題，要暫停推進(jìn)，解決問(wèn)題后再進(jìn)行下一步的施工作業(yè)。

5.4 閉水實(shí)驗(yàn)控制要點(diǎn)

管道安裝完成后，做好閉水試驗(yàn)是重點(diǎn)，要全面保證封閉性，保證管道后期使用的效果。頂管施工工作重點(diǎn)就是對(duì)封閉性的試驗(yàn)，只有符合頂管施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，才能保證整體質(zhì)量。施工后，要嚴(yán)格執(zhí)行閉水試驗(yàn)流程，根據(jù)不同的標(biāo)段做好試驗(yàn)，保證各標(biāo)段符合標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)要求，避免發(fā)生滲漏水問(wèn)題。對(duì)于閉水試驗(yàn)過(guò)程出現(xiàn)的滲漏問(wèn)題，要及時(shí)查明成因，有效解決，才能提高使用效果與質(zhì)量。

6 頂管技術(shù)應(yīng)用期間需要注意的事項(xiàng)

6.1 做好地表沉降或隆起監(jiān)測(cè)及防治

地面沉降與隆起的原因主要有三方面：一是開(kāi)挖端取土多了，會(huì)導(dǎo)致周邊壓力增加，土質(zhì)出現(xiàn)失衡現(xiàn)象，最后就會(huì)引發(fā)地面沉降或隆起；二是頂管施工時(shí)沒(méi)有嚴(yán)格遵循規(guī)劃路線，使路線出現(xiàn)偏離，而且在后期也沒(méi)有及時(shí)進(jìn)行糾正，對(duì)周邊產(chǎn)生破壞性影響，誘發(fā)地面沉降隆起；三是頂進(jìn)管與工程管外徑偏差，不符合環(huán)形孔隙標(biāo)準(zhǔn)，致使沉降問(wèn)題。要想全面解決這些問(wèn)題，則要在施工中嚴(yán)格工藝流程，及時(shí)做好現(xiàn)場(chǎng)的跟蹤監(jiān)測(cè)。對(duì)地面變形程度與構(gòu)筑物沉降情況要用水準(zhǔn)測(cè)量法做好校正。構(gòu)筑物基礎(chǔ)與墻體柱的情況，要根據(jù)條件做好修正，通過(guò)在周邊安裝壓力監(jiān)測(cè)裝置的方式，及時(shí)做好監(jiān)測(cè)，密切關(guān)注偏差的情況，用符合國(guó)標(biāo)的潤(rùn)滑支承介質(zhì)，及時(shí)填充環(huán)形孔隙。

6.2 管線糾偏

管道軸線和設(shè)計(jì)軸線偏差也是影響工程質(zhì)量的主要問(wèn)題，出現(xiàn)這種情況的成因主要有三個(gè)方面。一是地下土層構(gòu)成不均的時(shí)候，會(huì)使阻力不均勻，頂進(jìn)工具管會(huì)因受力不均而出現(xiàn)導(dǎo)向與管道軸線偏差。二是頂進(jìn)工具因自身的問(wèn)題，也會(huì)產(chǎn)生偏差，如果工具本身存在壓力差，就會(huì)與行進(jìn)速度不同步。三是頂管合力偏差誘發(fā)的位移現(xiàn)象。為了有效解決這些問(wèn)題，則要在施工期間做好偏差的糾正，每頂進(jìn)一節(jié)，就要做一次軸線偏差測(cè)量。使用高精度頂進(jìn)設(shè)備才能保證質(zhì)量，對(duì)中軸線彎曲度做好分析，用可伸縮千斤頂或超提刀糾正偏差，避免大的失誤。

7 結(jié)束語(yǔ)

市政工程建設(shè)中的給排水是基礎(chǔ)工程，要全面提高技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，用先進(jìn)的技術(shù)進(jìn)行施工，才能保證質(zhì)量與安全。頂管施工技術(shù)是當(dāng)前最為主要的技術(shù)，通過(guò)技術(shù)的實(shí)施，全面提高施工效果，保證施工整體效率，為居民創(chuàng)造舒適的生活環(huán)境。