頂管技術在市政給排水施工中的有效應用

文／趙凱旋 北京市恒鋒市政工程有限公司 北京 101300

引言：

從目前的情況來看，頂管技術已經(jīng)在城市市政給排水施工中獲得了應用，并且得到了不錯的應用效果，在管道施工的過程中無需進行大幅度的地面開挖，從而有效降低給排水施工對周邊環(huán)境所帶來的影響，讓整體的效益能夠獲得提升。在給排水工程的施工過程中，為了保護地基的穩(wěn)固，需要確保施工具備足夠的規(guī)范性，結合實際的狀況來合理的選擇施工方式方法。給排水施工的底板是鋼筋混凝土墊層，容易因為多方面因素而對開挖的效率造成不利影響，這其中就包括地下水等因素，需要針對這些情況來采取針對性的措施，從而發(fā)揮出降水的效果。另外，在給排水管道埋設工序當中，應該考慮到各方面的影響因素，如果工作開展不當可能會對周邊的自然環(huán)境造成嚴重的破壞，所以需要對回填土的密度進行充分的強化，符合設計要求，以此來讓地基變得更加牢固，避免發(fā)生地基沉降的現(xiàn)象。

1、頂管技術的概述

在城市市政工程施工的過程中，頂管技術屬于非開挖式的管道技術，與傳統(tǒng)的開挖施工方式相比，頂管技術不會對周邊的環(huán)境造成嚴重的破壞，同時也不會造成較大的噪音，能夠直接進入到地下開展工作，不會對地表造成影響，并能夠進一步提升給排水施工的整體質量，除了能夠縮短工期之外，也能夠實現(xiàn)成本的有效節(jié)約，這一特點是傳統(tǒng)開挖技術所無法比擬的。但在應用頂管技術的過程中，會有著十分嚴格的要求，因為頂管技術的應用過程中，最為主要的就是要考慮到這項技術的適應性，需要結合不同的條件、設計和地質情況來采用更加合理的施工方式。從目前的情況來看，頂管技術已經(jīng)得到了成熟的發(fā)展和應用，通過固定的原理來呈現(xiàn)出不同的方式，一般是采用垂直工作的方式，利用潤滑劑來將水泥頂入到地下。從目前的情況來看，頂管技術已經(jīng)在我國的城市給排水管道以及天然氣石油管道的建設中發(fā)揮著愈發(fā)重要的作用和效果，為城市建設一個更加干凈舒適的環(huán)境。

2、城市市政給排水中應用頂管技術的重要意義闡述

隨著城市建設發(fā)展，城市規(guī)模逐漸增加，對于城市的給排水也有了更高的要求，之前所采用的方法會帶來一些問題，一些城市因為有著較大的規(guī)模而進行了大量管線的設置，隨著城市規(guī)模和密度的增大，過去的給排水施工方式不但會對人們的正常工作和生活帶來影響，同時也會存在安全問題。例如一些城市有著大量的名勝古跡，如果在進行市政給排水施工時選擇了錯誤的方式，那么非常容易對這些古跡造成破壞，形成一定的損失。所以需要重視對頂管技術的應用，以此來解決上述的問題，無需對地面進行直接的開挖。頂管技術源自于國外，因為通過巖土鉆掘的方式就能夠開挖地面，為管道的維修帶來便利條件，更加無需進行填埋，在提升了整個工作效率的同時，也節(jié)約了施工的成本，所以這項技術獲得了十分廣泛的應用。另外，在采用頂管技術來進行給排水施工時，不會產(chǎn)生噪音和分層，更加不會對城市的正常運行帶來影響。

3、市政給排水施工中頂管技術的特點分析

3.1 降低對周邊自然環(huán)境的影響

過去的給排水施工過程中，由于技術手段和設計方案較為單一，常常需要對地面進行二次的開鑿，這必然會對施工區(qū)域周圍的植被造成嚴重的破壞。通過頂管技術的應用，改地上施工模式為地下施工模式，不會對地表生態(tài)造成破壞，為城市生態(tài)環(huán)境建設帶來幫助。與此同時，頂管技術因為需要在地下開展，所以能夠避免噪音和粉塵帶來的污染，防止對周邊地區(qū)居民的生活和工作帶來不利影響，確保該項工程能夠獲得順利的進行。

3.2 降低工程造價

過去的給排水施工中可能會對周邊的道路和建筑帶來不利的影響，同時也可能會造成周邊地區(qū)的自然生態(tài)破壞，而后續(xù)的返工和修復等環(huán)節(jié)都會對整個工程的施工周期帶來不利影響，不但消耗了大量的人力資源，同時也增加了材料成本。通過在給排水施工的過程中應用頂管技術，能夠有效的降低給排水施工對周邊建筑和環(huán)境的破壞程度，保證周圍自然環(huán)境的生態(tài)完整，同時也降低了工程修復的工作量，避免材料成本的增加，減少市政給排水施工的造價。

3.3 為施工順利開展提供保障

過去的給排水施工常常采用的是地上施工方式，這種方式不但有著更大的工作量，且影響的范圍也更加廣泛，所以會對周邊的環(huán)境帶來不利影響，容易與周邊地區(qū)的居民產(chǎn)生糾紛，不利于給排水工程的順利開展。通過頂管技術的應用，實現(xiàn)地下施工，不會對周邊環(huán)境帶來較大影響，且不會受到天氣的影響，確保施工能夠順利進行，不會因為天氣原因而被中斷，避免資源的過度消耗，提升整體的工程質量。

4、市政給排水施工中頂管技術的應用策略

4.1 頂管技術的應用范圍

在城市迅速發(fā)展中，往往會在城市的中心區(qū)域有著更加密集的建筑和人群，如果需要在這個區(qū)域進行市政給排水施工，那么必然會擁有很大的難度，同時也包括了一些名勝古跡所帶來的影響，在實際的給排水施工中，因為建筑的密集而不能夠進行管線的假設，就會發(fā)生大量的阻礙。通過頂管技術的應用則能夠有效的解決這一問題，并在利用這一技術后進一步降低了使用成本，并提升了整體的質量，例如當需要在城市中心區(qū)域進行管道敷設時，很難利用明溝開挖的方式來開展工作，所以需要采用頂管技術來進行施工。

4.2 工作坑

在對頂管技術進行應用時，為了能夠確保給排水工作的有效開展，在施工中應該對工作坑的位置進行提前的設定，并以此為前提條件來對附近的建筑實施安全保護措施，例如利用一些鋼材等其他結構來組成后背墻，確保給排水施工的順利進行。在對工作坑進行支撐的過程中，應該采用的是封閉式摸框架，針對矩形工作坑則要選擇傾斜框架來達到支撐的效果，結合頂管技術所需要的要求來做好各方的配置工作。頂管井主要是由接收井和工作井來組成，在實際的施工中需要建設多種結構，為施工的順利進行奠定良好的基礎。或者也可以利用鋼筋混凝土結構來操作，在施工中要考慮到工作井采用的是單排孔還是單孔方式，從單排孔的角度來看，應該把握好其中的形狀，結合實際情況來合理開展施工，工作井的形狀不同，那么受力性也就會有所差別，需要對各種形狀的受力大小進行了解。過去在對頂管技術進行應用時，會發(fā)現(xiàn)圓形的受力性最大，矩形的受力性最小，在對施工技術進行實際操作時需要合理的布置結構，并要做好井內結構設計，確保頂管施工的順利開展，讓整個給排水工程施工的質量能夠獲得保障。

4.3 設備安裝處理

在對頂管技術進行應用時，對于導軌進行制作是十分必要的，在這個過程中要合理的控制鋼材質量，在導軌安裝時要先做好固定工作，在整個施工中要確保縱坡符合相關的設計標準，并要確保施工的質量達到預期的要求。在實際的施工中，做好導軌的日常維護檢查是非常重要的工作內容，如果出現(xiàn)了問題要及時發(fā)現(xiàn)并解決，同時也要做好相應的監(jiān)督管理，防止位移情況的發(fā)生。在安裝設備時，要配合好油泵和千斤頂，并要準備好備用的油泵，避免在施工中出現(xiàn)一些突發(fā)情況。在完成安裝后需要對實際的設備安裝情況進行檢查，確定安裝無誤則要對設備進行調試運轉，做好使用前的質量保障，避免后期的負面影響，同時也能夠有效的降低工作量。在安裝設備時如果發(fā)生了油壓土壤升高的問題，需要立刻停止并對問題進行檢查，對問題進行合理的處置后再重新的頂進。同時，在安裝中需要對頂鐵的剛度和硬度進行控制，保持臨面的垂直，完成頂鐵的安裝后要確保頂鐵軸線和設備、管道的軸向相互平行和對稱，確保設備的正常穩(wěn)定運行，避免出現(xiàn)設備或者導軌污染的情況。在對頂鐵進行更換時，應該對其實際的應用狀況進行檢查，如果發(fā)現(xiàn)了異常問題要及時進行改善，如果頂鐵承受了過大的管道材料壓力，甚至超出頂鐵所能夠承受的壓力時，就要及時在管口加設頂鐵，確保設備的順利運轉，保證頂管技術的有效實施，提升施工效率和質量，達到預期的標準。

4.4 管口防水

在城市市政給排水施工中，為確保工作井管道順利流出，可在工作井當中進行稍大于管道直徑的洞口，從而在施工中確保管道流出順利，但因為施工中預留的洞口，所以在填充縫隙時需要嚴格控制和封閉縫隙，在制作沉井時可利用洞口止水的方法來處理縫隙。一般情況下需要在洞口進行鋼法蘭的埋設，做好表面焊接工作，接著進行橡膠法蘭的安裝，接著利用鋼壓板來對其進行壓緊，在工作井施工中就能夠根據(jù)工序來開展各項工作，并對出洞施工進行正確的處理，這一施工環(huán)節(jié)在頂管技術中是十分重要的。在完成穿墻環(huán)節(jié)后，要對掘進設備的方向進行合理的控制，以確保其能夠保持正確的管道方向，這會對后續(xù)的施工技術運用重要影響，所以在穿墻施工中應防止大量泥水的滲入，并確保管道與軸向之間的方向一致。另外，在施工中應該做好誤差的控制，確保頂管技術的順利應用，將頂管技術在排水施工中的效用充分發(fā)揮出來。

4.5 頂進工序

在市政給排水施工中對于頂管技術的應用，頂進環(huán)節(jié)是其中十分關鍵的一道工序，在開展這道工序時，一般應用的是手掘的方法，要把地下水位控制在管底50厘米之上，從而防止地下水進入管道，這會對整個給排水施工的開展帶來不利影響。在施工中應該做好施工設備和材料的檢查工作，確保各方面都沒有問題后再開始頂進施工，先進行頂鐵的安裝，接著對油泵進行發(fā)動，然后待頂管伸出一部分后將油泵關掉，將頂進工作停止，采用分層處理的方式，最后進行開挖的過程。

4.6 處理障礙物

在市政給排水施工中對于頂管技術進行應用，如果涉及到風化、微化等類型的地質情況，那么則很難開展頂進施工，所以在給排水施工中對于頂管進行設計時，應該對地質情況進行準確的了解，做好地質查驗工作，對于施工中可能會碰到的情況要做好預設，例如一些時候會選擇隧道開挖的方法，從而消除風化和微化地質結構對施工帶來的負面影響，也就是說在施工中應該結合實際情況來開展工作。

4.7 合理的應用泥漿

在上述的頂管技術施工工序完成后，需要做好防滲工作，在給排水施工中要在管道外壁進行泥漿的壓入，有效的減少頂進壓力。在施工中所形成的泥漿套會有效的保護機械設備，避免發(fā)生滲漏問題，同時也可以避免塵土坍塌。面對地層流失的問題應該做好沉降控制工作，通過泥漿套質量的控制來對管道進行防滲處理，在對其進行實際應用時要及時補漿處理漏洞位置，確保頂管技術的順利實施，讓整個工程項目的質量能夠獲得提升。

5、市政給排水應用頂管技術時應該注意的要點

5.1 做好頂進路線的規(guī)劃

在對頂管技術進行應用的過程中，在頂進這一環(huán)節(jié)一般主要應用的是手掘方法，所以需要注意保持好地下水的水位，將其控制在管道間的一米左右，確保地下水或者其他物質不會進入到管道當中，否則可能會造成管道堵塞的問題。在開展頂進環(huán)節(jié)之前應該做好材料處理，以此為前提來開展頂進工作，并要做好頂鐵的安裝，在完成滾動后要保持活塞的距離，實現(xiàn)穩(wěn)定的運行后再關掉頂泵，結束頂進的過程?？梢钥吹皆陧敼芗夹g的應用中，頂進環(huán)節(jié)是其中的重要內容，必須做好線路的合理規(guī)劃和設計，才能夠確保這項工作的順利開展。

5.2 要嚴格控制出洞的程序

在進行給排水施工時，對于頂管技術的應用過程中，進洞和出洞這兩個部分的內容是十分關鍵的，在完成穿墻這部分工作后，需要通過挖掘設備來做好拼接和處理工作，避免出現(xiàn)工作井外側泄露的情況，所以需要做好出洞的控制管理工作，保證管道出洞的順利。同時，作為操作人員應該積極的進行創(chuàng)新，要求其符合程序控制標準，并要對自身責任意識進行明確，提升自身的專業(yè)水平和綜合素質，對出洞程度進行嚴格控制。

5.3 重視監(jiān)測系統(tǒng)的設置

在進行市政給排水施工的過程中，如果所處的區(qū)域建筑較為密集，就需要通過相關的系統(tǒng)裝備來做好監(jiān)測工作，通過實時監(jiān)測來對裂縫或者沉降的問題進行有效方法，同時在施工中也要嚴格的控制材料質量，如果發(fā)現(xiàn)了不符合要求的材料要及時處理，避免出現(xiàn)材料浪費的情況，確保給排水施工質量的提升。

結束語：

綜上所述，在市政給排水施工中，頂管技術目前已經(jīng)得到了較為廣泛的應用，通過應用該技術，能夠顯著的減少給排水施工中出現(xiàn)的噪音粉塵，以達到更好的施工效率和質量，同時也達到了自然環(huán)境保護的目標，避免了因為開挖工序而對城市交通帶來的不利影響?？梢哉f頂管技術的出現(xiàn)，明顯減少的施工方案的投資和施工成本，在縮短工期的同時提升了施工質量，對城市本身所形成的影響更小。但在該技術的實際應用中，所采用的操作方式相對較為復雜，且對于技術有著較高的要求，因此在實際施工中應該重視掌握頂管技術，面對問題能夠提出有效的對策，并加大對頂管技術的創(chuàng)新發(fā)展，為給排水施工的順利開展帶來技術上的保障。