市政給排水施工中長距離頂管施工技術(shù)的研究與應(yīng)用

李超

煙臺(tái)市城市排水服務(wù)中心 山東 煙臺(tái) 264000

引言

在市政給排水工程中，長距離頂管施工技術(shù)是一項(xiàng)常用的施工技術(shù)，它對(duì)提高工程質(zhì)量、減少對(duì)周邊環(huán)境的影響起著非常重要的作用。在市政工程的建設(shè)過程中，由于頂管施工技術(shù)的應(yīng)用非常廣泛，所以其施工質(zhì)量也會(huì)受到影響。在進(jìn)行市政給排水管道的鋪設(shè)時(shí)，需要對(duì)其進(jìn)行嚴(yán)格的檢查和驗(yàn)收，保證其符合設(shè)計(jì)的要求和標(biāo)準(zhǔn)，從而確保整個(gè)管線的安裝工作能夠順利地完成。同時(shí)，還需對(duì)管材的厚度、材質(zhì)等方面的性能參數(shù)進(jìn)行有效的檢測與控制，以防止出現(xiàn)滲漏的現(xiàn)象發(fā)生。因此，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)市政給排水工程中長距離頂管施工的重點(diǎn)分析與探討，以保證其順利實(shí)施，提高工程質(zhì)量。

1 長距離頂管施工技術(shù)的原理及優(yōu)勢

在工程建設(shè)中，長距離頂管技術(shù)的主要?jiǎng)恿碓词枪ぷ骶畠?nèi)的液壓缸，以及輔助設(shè)備如土壓平衡頂管等。在進(jìn)行工程的時(shí)候，先用壓力平衡鉆頭的工具把管子頂開，將挖出來的泥土直接扔進(jìn)螺旋輸送機(jī)和后面的土槽里，再進(jìn)行充分的壓縮。隨著泥土的輸送，管道的地基也就徹底地完工。在實(shí)施長距離頂管技術(shù)前，應(yīng)充分考慮開挖面的土性特征，并采取多種不同類型的黏土材料，以不斷改善施工現(xiàn)場的土壤環(huán)境。在工程建設(shè)中，由于地下水位和開挖面的壓力，對(duì)土壤質(zhì)量的要求越來越高。為了確保土體的穩(wěn)定，必須在土層中找到適宜的土層，以確保其穩(wěn)定的施工條件[1]。

市政給排水施工中由于中長距離頂管施工技術(shù)可以有效地提高工程效率、縮短工程工期、降低對(duì)地面交通和地下管線等方面的影響，同時(shí)也可以降低城市給排水工程中長距離頂管施工對(duì)城市環(huán)境的影響，減少環(huán)境污染，因此，該技術(shù)在市政給排水施工中得到了越來越廣泛的應(yīng)用。

圖1 頂管施工工藝

2 長距離頂管施工技術(shù)的影響因素

2.1 管體的材質(zhì)與選型

管道的材質(zhì)是非常重要的一個(gè)方面，因?yàn)樵谶M(jìn)行管體材料的選擇過程中，要考慮到施工環(huán)境的條件以及地質(zhì)的情況等。所以在實(shí)際的施工當(dāng)中，要對(duì)其材質(zhì)的質(zhì)量嚴(yán)格把關(guān)，確保其能夠滿足工程的要求和標(biāo)準(zhǔn)。另外，在對(duì)管體的材質(zhì)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，一定要保證其具有良好的穩(wěn)定性和耐久性，這樣才能更好地保障后期的使用安全。為了防止發(fā)生滲漏的問題出現(xiàn)，相關(guān)技術(shù)人員還可以通過對(duì)塑料的保護(hù)層來有效地避免滲漏的現(xiàn)象產(chǎn)生。

2.2 管道壓力與推力

在進(jìn)行長距離頂管的施工過程當(dāng)中，必須要對(duì)其壓力和推力的大小以及方向等方面加以考慮，從而確保能夠有效地控制好管道的供水壓力，保證施工人員的人身安全。在實(shí)際的施工操作中，技術(shù)人員需要對(duì)高壓水泵的壓力和流量等參數(shù)予以嚴(yán)格的監(jiān)測和分析，并根據(jù)相關(guān)的數(shù)據(jù)來確定出合理的調(diào)節(jié)方案，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)管道的保護(hù)工作。另外，還可以通過加大低壓水泵的安裝力度，來降低供水的壓力。還可以采用噴淋的方式來提高注水量，這樣就能使噴淋的效果更好。在進(jìn)行長距離頂管的鋪設(shè)時(shí)，要做好相應(yīng)的防水處理，防止出現(xiàn)滲漏問題。

3 市政給排水施工中應(yīng)用的長距離頂管施工技術(shù)

3.1 頂管設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

為保證工程的順利進(jìn)行，保證工程的高質(zhì)量，施工人員對(duì)頂管的設(shè)計(jì)是非常重要的。在頂管的設(shè)計(jì)過程中，各單位可以圍繞下列幾個(gè)環(huán)節(jié)展開工作。首先，考慮到當(dāng)?shù)毓こ痰膶?shí)際情況，施工單位在生產(chǎn)過程中，最好的選擇是使用冷軋鋼板，控制其厚度，最好的情況是1.5mm，這樣既可以保證鋼筒的使用價(jià)值，又可以減少以后發(fā)生漏水等問題。同時(shí)，各部門還應(yīng)加強(qiáng)對(duì)鋼筋骨架網(wǎng)的設(shè)計(jì)，在鋼管內(nèi)外結(jié)構(gòu)中合理布置鋼筋骨架，確保鋼管的整體和安全；在管外部位，還需對(duì)管外部位進(jìn)行混凝土澆筑，以改善管身性能[2]。

3.2 非開挖頂管施工技術(shù)要點(diǎn)分析

目前，在市政給水工程中常采用長距離頂管，這種方法需要挖掘的工作區(qū)域很大，而且必須與管線的頂進(jìn)相結(jié)合。同時(shí)，應(yīng)充分考慮到市政給排水的需求和特定的范圍，盡可能地降低對(duì)周邊交通的影響，減少對(duì)環(huán)境的損害。非開挖頂管施工技術(shù)是指在管道鋪設(shè)之前，利用壓實(shí)的方法將其壓入到地面，并通過壓路機(jī)將其碾壓至地下，從而形成一個(gè)完整的系統(tǒng)工程。該技術(shù)的主要特點(diǎn)是：①在進(jìn)行施工前，首先要對(duì)整個(gè)管線的走向和標(biāo)高有一定的了解；②在對(duì)非開挖頂管的過程中，要保證其表面的平整度，避免出現(xiàn)由于外力而導(dǎo)致的損壞；③當(dāng)外力超過了混凝土的抗拉強(qiáng)度時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生變形，因此需要采取相應(yīng)的措施來防止這種情況的發(fā)生；④當(dāng)外力大于鋼筋的抗拉強(qiáng)度時(shí)，可以采用鋼絲繩來加固，以確保其質(zhì)量此外。對(duì)于非開挖頂管的施工工藝，一般都是使用大直徑的吊車，這樣做的目的在于，能夠使管道的長度更加得合理化，同時(shí)還能有效地提高工作效率。

3.3 頂進(jìn)技術(shù)要點(diǎn)分析

在頂進(jìn)時(shí)，施工單位要做好基礎(chǔ)井的安裝工作，保證頂進(jìn)設(shè)備有足夠的空間，并嚴(yán)格控制工作坑的坡度。同時(shí)，為了保證頂進(jìn)工作的持續(xù)進(jìn)行，必須對(duì)頂進(jìn)設(shè)備進(jìn)行檢查。在按導(dǎo)向法進(jìn)行施工時(shí)，必須嚴(yán)格控制頂板的方向、管材的尺寸、坡度等，并在頂管的前端開挖隧道，其深度一般為30～50cm。在頂進(jìn)施工中，工人要遵循“先掘后頂”的原則，同時(shí)要做到“先挖后頂”，以保證頂進(jìn)工作的連續(xù)性，降低頂板的阻力，并在頂板上設(shè)置預(yù)留孔，以保證頂板施工的順利進(jìn)行。在施工過程中，必須對(duì)管道的位置進(jìn)行精確地控制，然后才能進(jìn)行管道的安裝。在頂板施工過程中，當(dāng)發(fā)生前方油泵壓力突然增大或發(fā)生坍塌等突發(fā)狀況時(shí)，為了防止發(fā)生人員傷亡，必須組織專家對(duì)事故原因進(jìn)行分析，制定科學(xué)、有效的處理措施，確保工程的安全。

3.4 水平螺旋鉆進(jìn)施工要點(diǎn)分析

水平螺旋鉆進(jìn)技術(shù)的主要施工環(huán)節(jié)是在頂管的過程中，通過水平螺旋的不斷旋轉(zhuǎn)，使管道的內(nèi)壁能夠形成一定的空間范圍，從而達(dá)到對(duì)孔壁的加固和保護(hù)的作用。而垂直螺旋的安裝則是在頂管的過程中，將水平螺旋的位置進(jìn)行調(diào)整，使得鉆桿的長度可以得到有效的控制和調(diào)節(jié)，進(jìn)而保證了整個(gè)工程的質(zhì)量。對(duì)于斜井的施工則是利用斜井的方式來完成，并且需要注意的是，斜井的直徑一般為10～15m，所以在實(shí)際的施工操作時(shí)，必須要嚴(yán)格地按照相關(guān)的規(guī)定來實(shí)施，這樣才能確保其效果能發(fā)揮到最大。另外還應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)水平螺旋的使用管理，因?yàn)槿绻捎玫氖撬铰菪?，就?huì)存在一些問題，比如說，當(dāng)出現(xiàn)卡堵的情況時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致卡堵的現(xiàn)象發(fā)生，因此要及時(shí)地采取措施，避免卡堵的產(chǎn)生影響到整體的施工進(jìn)程。此外還應(yīng)做好對(duì)傾斜的處理工作，以防止造成地面的沉降，同時(shí)也能提高其安全性。

3.5 注漿技術(shù)要點(diǎn)分析

在頂管工程中，泥漿是一種起到潤滑和減阻作用的重要介質(zhì)，所以，在鉆井過程中，泥漿的調(diào)配和灌漿技術(shù)的應(yīng)用是十分必要的。在施工時(shí)，要根據(jù)工程場地的性質(zhì)和特點(diǎn)，以及管道直徑等因素，選擇合適的鉆井液比例，以保證鉆井液的工作性能，防止鉆井液的損失。在生產(chǎn)泥漿時(shí)，要嚴(yán)格按設(shè)計(jì)配方，嚴(yán)格控制各成分的摻入量，并加強(qiáng)對(duì)各類物料的品質(zhì)特性的檢驗(yàn)，并使混合液充分均勻，以確保泥漿的質(zhì)量。在灌漿施工中，必須遵循“先注后頂”、“隨頂隨注”的原則，在頂進(jìn)過程中，不能任意打斷注漿。注漿時(shí)，應(yīng)根據(jù)施工段的巖土結(jié)構(gòu)、特性、頂板頂部的靜態(tài)土壓力等因素，適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)和控制注漿壓力。在灌漿期間，由于客觀條件的制約，需要暫停灌漿，在此之前，應(yīng)暫停施工。在灌漿施工中，為避免市政給排水管線的不均勻沉降，采取相應(yīng)的沉降控制措施。

3.6 頂管加固施工要點(diǎn)分析

長距離頂管施工中頂管加固主要是對(duì)管道進(jìn)行加固，在實(shí)際的施工過程中，要根據(jù)具體的情況來制定相應(yīng)的方案和措施，保證其具有一定的穩(wěn)定性和可靠性。在對(duì)其進(jìn)行加固時(shí)要注意以下幾個(gè)方面的內(nèi)容：首先，要確保頂管的強(qiáng)度以及剛度，同時(shí)還要做好保護(hù)層的工作；其次，在對(duì)其進(jìn)行安裝的時(shí)候需要使用鋼絲繩來將它固定住，并且還應(yīng)該將鋼絲繩的直徑控制好，這樣才能有效地防止損壞；最后，如果是用鋼筋混凝土作為支撐，則必須嚴(yán)格地按照相關(guān)的規(guī)定來執(zhí)行，并要求施工人員認(rèn)真地檢查，一旦發(fā)現(xiàn)問題，就要及時(shí)地采取補(bǔ)救方法，以保障施工的質(zhì)量與效率。此外，還可以通過采用先進(jìn)的設(shè)備來提高整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行速度，從而達(dá)到提升整體的安全性與有效性。除此之外還有，為了避免出現(xiàn)漏水的現(xiàn)象發(fā)生，還應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)漏水的處理力度，并定期地開展檢測，以便于能夠隨時(shí)地掌握漏水的狀況與數(shù)量[3]。

4 結(jié)束語

綜上所述，為保證市政給排水工程的質(zhì)量和效率，在實(shí)際的施工過程中，要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行，確保管道的安裝與土建工程的連接能夠達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，并在后期的維護(hù)工作中，對(duì)其進(jìn)行有效的保護(hù)和管理，以避免出現(xiàn)漏水的情況發(fā)生。另外還需要注意的是，為了防止水滲漏問題的產(chǎn)生而影響到后續(xù)的管網(wǎng)的鋪設(shè)以及使用，必須要對(duì)其加強(qiáng)重視，并采取相應(yīng)的措施來保障其順利的投入使用；此外，還可以采用注漿的方法來提高混凝土的強(qiáng)度、抗壓性，從而降低滲水量的現(xiàn)象；同時(shí)，還要做好注漿的準(zhǔn)備工作，以滿足灌漿的需求；除此之外，還應(yīng)該根據(jù)具體的施工條件，合理選擇材料，并且結(jié)合施工的實(shí)際環(huán)境，制定出科學(xué)的施工方案，以便于更好地完成市政給排水的建設(shè)項(xiàng)目。