分析市政給排水施工中頂管技術(shù)的應(yīng)用

于淑寧

（濰坊市寒亭區(qū)上實環(huán)境供水有限公司，山東 濰坊 261101）

市政給排水是城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重要組成部分，其建設(shè)和維護對于城市環(huán)境和人民生活具有至關(guān)重要的作用。在市政給排水工程中，頂管技術(shù)作為一種先進的管道建設(shè)技術(shù)，已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用。其優(yōu)點包括施工周期短、施工難度小、施工質(zhì)量高等，已經(jīng)成為城市給排水工程中不可或缺的一部分。本文將對市政給排水頂管技術(shù)的應(yīng)用進行分析，以期能夠更好地了解該技術(shù)在市政給排水建設(shè)中的作用和優(yōu)勢。

1 頂管技術(shù)的定義和原理

頂管技術(shù)是一種用于地下管道建設(shè)的施工方法，它采用一種稱為頂管機的專用設(shè)備將管道從地下鋪設(shè)到地面以上。頂管機通過施加持續(xù)的側(cè)向壓力將管道推進到預(yù)定的目的地，同時固定管道，以保證管道在推進過程中保持穩(wěn)定。頂管機通常由幾個部分組成，包括導(dǎo)向部件、頂管機主體和回收系統(tǒng)。導(dǎo)向部件用于指引頂管機在地下推進，頂管機主體則是主要的推進部件，用于施加持續(xù)的壓力將管道推進到目的地，回收系統(tǒng)則用于將管道從地下回收。

頂管技術(shù)的原理基于桿式結(jié)構(gòu)力學(xué)原理和土力學(xué)原理。當(dāng)管道在地下推進時，頂管機通過施加持續(xù)的側(cè)向壓力將管道推進到預(yù)定的目的地，同時固定管道以保證管道在推進過程中保持穩(wěn)定。桿式結(jié)構(gòu)力學(xué)原理是指頂管機通過推進桿的形式，將側(cè)向壓力轉(zhuǎn)換為前進力，將管道從地下推進到地面以上。土力學(xué)原理則是指頂管機通過施加持續(xù)的側(cè)向壓力，將管道周圍的土層壓縮，形成一個臨時性的支撐結(jié)構(gòu)，從而保證管道在推進過程中保持穩(wěn)定。

2 市政給排水施工中頂管技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢

2.1 高效

市政給排水管道的鋪設(shè)需要耗費大量的時間和人力物力，而頂管技術(shù)的高效施工可以大大縮短施工周期。在傳統(tǒng)的開挖式施工方法中，需要進行大面積的開挖和支撐，然后再進行管道的鋪設(shè)和連接。而頂管技術(shù)可以在地下進行施工，避免了大面積開挖和支撐，因此可以大大減少施工時間。此外，頂管機還可以在較短的時間內(nèi)完成長距離管道的鋪設(shè)，提高了施工效率。

2.2 節(jié)能

市政給排水管道的鋪設(shè)需要大量的土方開挖和運輸，會產(chǎn)生大量的噪音和粉塵，對周圍居民的生活造成影響。而頂管技術(shù)的節(jié)能效益主要體現(xiàn)在減少了土方開挖和運輸?shù)哪芎?，同時減少了施工現(xiàn)場的噪音和空氣污染。由于頂管技術(shù)可以在地下進行施工，因此可以減少對周圍居民的影響，保障居民的生活質(zhì)量。

2.3 環(huán)保

市政給排水管道的鋪設(shè)需要進行大面積的開挖和支撐，會對地下水資源造成破壞，同時還會對地表環(huán)境造成影響。而頂管技術(shù)的環(huán)保性主要體現(xiàn)在減少了對地下水資源的破壞和對地表環(huán)境的影響。由于頂管技術(shù)不需要大面積開挖和支撐，因此可以減少對地下水資源的破壞，同時減少了施工現(xiàn)場對地表環(huán)境的影響。此外，頂管技術(shù)還可以避免因管道漏水或滲水而對環(huán)境造成的污染。

2.4 安全

市政給排水管道的鋪設(shè)需要進行大面積的開挖和支撐，會對工人的身體造成影響，同時還存在施工現(xiàn)場的安全風(fēng)險。而頂管技術(shù)的安全性主要體現(xiàn)在減少工人的勞動強度和安全風(fēng)險。由于頂管機可以在地下進行施工，避免了大面積開挖和支撐，因此可以減少工人的勞動強度和施工現(xiàn)場的安全風(fēng)險。此外，頂管技術(shù)還可以減少施工現(xiàn)場的噪音和振動，保證了周圍居民的生活質(zhì)量。

3 市政給排水頂管施工技術(shù)要點的應(yīng)用

3.1 施工前的準(zhǔn)備工作

市政給排水頂管施工是一項復(fù)雜的工程，需要進行充分的準(zhǔn)備工作，以確保施工的順利進行。以下是一些施工前的準(zhǔn)備工作應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)要點。

（1）進行工地勘察和測量。在施工前，需要進行工地勘察和測量，確定地形地貌、地下管線走向和位置，以及其他相關(guān)信息，以便制定施工方案和計劃。測量過程中需要使用專業(yè)的儀器和設(shè)備，并進行精確的記錄和標(biāo)記。（2）制定詳細(xì)的施工方案和計劃。根據(jù)工地勘察和測量的結(jié)果，制定詳細(xì)的施工方案和計劃，包括頂管的布置和管線的走向、管徑和連接方式等。同時，還需要確定施工的時間、人員、材料和設(shè)備等方面的需求，并安排好施工進度和工作流程。（3）保證施工現(xiàn)場的安全。在施工前，需要進行現(xiàn)場安全檢查和評估，制定相關(guān)安全措施和規(guī)定，并向工作人員進行培訓(xùn)和指導(dǎo)，確保施工過程中安全可靠。同時，在施工現(xiàn)場設(shè)置警示標(biāo)志和隔離措施，確保施工現(xiàn)場的安全。（4）準(zhǔn)備好所需的材料和設(shè)備。根據(jù)施工方案和計劃，準(zhǔn)備好所需的材料和設(shè)備，包括頂管、管件、閥門、泵站、挖掘機、起重機等。材料和設(shè)備的質(zhì)量和數(shù)量要符合設(shè)計要求，并進行檢查和測試，以確保質(zhì)量可靠。（5）進行頂管的預(yù)制和加工。在施工前，需要對頂管進行預(yù)制和加工，包括管道的彎曲、切割、翻邊、鉆孔和焊接等工序。預(yù)制和加工過程需要嚴(yán)格按照設(shè)計要求進行，確保頂管的質(zhì)量和尺寸精度。

3.2 工作坑位置的設(shè)置

市政給排水頂管施工中，工作坑的位置設(shè)置是施工過程中非常重要的一環(huán)。工作坑的位置需要根據(jù)具體情況進行合理的確定，以確保施工的質(zhì)量和安全可靠。以下是一些工作坑位置設(shè)置的關(guān)鍵技術(shù)要點。

（1）需要考慮地形地貌和地下管線的情況。在選擇工作坑位置時，需要考慮地形地貌的起伏、坡度和土質(zhì)情況，以及地下管線的走向和深度。在地形地貌較為平坦的情況下，可以選擇靠近管線的位置進行挖掘；而在地形地貌較為陡峭的情況下，則需要選擇距離管線較遠(yuǎn)的位置進行挖掘，以避免坍塌和滑坡等安全事故。（2）需要考慮施工設(shè)備和材料的進出情況。在確定工作坑位置時，需要考慮施工設(shè)備和材料的進出情況，以便安排合理的施工流程和工作安排。對于較大的施工設(shè)備和材料，需要選擇較寬敞的工作坑位置，以便方便進出；而對于較小的施工設(shè)備和材料，則可以選擇相對較小的工作坑位置進行挖掘。（3）需要考慮工作坑對周圍環(huán)境的影響。在選擇工作坑位置時，需要考慮其對周圍環(huán)境的影響，包括對道路、建筑物和綠化帶等的影響。為了減少對周圍環(huán)境的影響，可以選擇較為偏僻的位置進行挖掘，或者采取措施進行隔離和保護。（4）需要考慮施工過程中的安全問題。在選擇工作坑位置時，需要考慮施工過程中的安全問題，包括坍塌、滑坡、水淹等安全事故的可能性。為了確保施工過程中的安全，需要選擇較為穩(wěn)定的位置進行挖掘，并采取相應(yīng)的安全措施和防范措施。

此外，在選擇工作坑位置時，還需要注意以下幾點：（1）保證工作坑位置的穩(wěn)定性。在挖掘工作坑時，需要注意周圍土層的情況，確保工作坑位置的穩(wěn)定性，避免坍塌和滑坡等安全事故的發(fā)生。（2）考慮施工期間的交通狀況。在選擇工作坑位置時，需要考慮施工期間對周圍交通的影響，盡可能選擇對周圍交通影響較小的位置進行挖掘。（3）與管線走向垂直的位置較為合適。在選擇工作坑位置時，與管線走向垂直的位置較為合適，可以減少對管線的影響和損壞。（4）考慮周圍建筑物和綠化帶的影響。在選擇工作坑位置時，需要考慮周圍建筑物和綠化帶的影響，選擇對周圍環(huán)境影響較小的位置進行挖掘。

3.3 頂管規(guī)格的選擇及其下管安裝

市政給排水頂管施工中，頂管規(guī)格的選擇及其下管安裝是決定施工質(zhì)量和安全的重要環(huán)節(jié)之一。選擇合適的頂管規(guī)格和正確的下管安裝方法可以保證施工過程的順利進行，同時也可以保證頂管的使用壽命和運行效果。下面將就頂管規(guī)格的選擇和下管安裝方法進行介紹。

（1）頂管規(guī)格的選擇。頂管規(guī)格的選擇應(yīng)該根據(jù)工程的具體要求，如排水量、承載能力、使用壽命等來進行選擇。在選擇頂管規(guī)格時，需要考慮到管道內(nèi)部的水流情況，如流速、水質(zhì)等因素，以此來選擇合適的頂管規(guī)格。通常情況下，頂管的直徑和厚度都應(yīng)該符合國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，并且應(yīng)該根據(jù)實際情況進行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。（2）下管安裝要點。①下管的位置應(yīng)該合適，要根據(jù)工程的要求和設(shè)計方案進行安裝。在進行下管安裝前，需要對工程進行充分的規(guī)劃和設(shè)計，確定下管的數(shù)量、位置和尺寸等信息。根據(jù)設(shè)計方案，選擇合適的下管位置，考慮到管道的排水方向和坡度，避免在下管處出現(xiàn)積水和堵塞等問題。下管的位置還需要考慮到地下管線和其他障礙物的影響，避免因為管道位置不合適而導(dǎo)致的管道損壞和維修困難。②下管的安裝位置應(yīng)該在頂管的中心位置，這樣可以避免因為管道移位而導(dǎo)致的損壞和泄漏。在下管安裝時，需要將下管安裝在頂管的中心位置，這樣可以使下管與頂管之間的距離保持一致，避免因為下管位置偏移而導(dǎo)致的管道移位和變形。此外，在下管位置確定后，還需要進行測量和標(biāo)記，確保下管的安裝位置準(zhǔn)確無誤。③下管應(yīng)該與頂管內(nèi)表面保持一定的距離，以免下管與頂管之間出現(xiàn)堵塞或者摩擦等問題。下管與頂管之間需要保持一定的距離，以便頂管內(nèi)的水流順暢流動，避免下管與頂管之間出現(xiàn)堵塞或者摩擦等問題。下管的安裝位置應(yīng)該保證下管與頂管之間的距離符合國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，并且需要考慮到下管的尺寸和流量等因素，以此來確定合適的距離。④下管與頂管的連接應(yīng)該牢固可靠，避免因為連接松動或者斷裂而導(dǎo)致的泄漏和損壞。下管與頂管之間的連接需要保證牢固可靠，避免因為連接松動或者斷裂而導(dǎo)致的泄漏和損壞。在進行連接時，需要選擇合適的連接方法和材料，并且需要進行充分的密封和固定，確保連接處不會因為振動和水壓等因素而松動和斷裂。⑤下管的安裝應(yīng)該考慮到管道內(nèi)的流量和水壓情況，以此來調(diào)整下管的安裝位置和角度。下管的安裝位置和角度需要根據(jù)管道內(nèi)的流量和水壓情況進行調(diào)整。在下管的安裝過程中，需要注意下管的坡度和位置，以保證下管內(nèi)的水能夠順暢流動。在安裝下管時，需要保證下管的坡度符合國家標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計要求，通常下管的坡度應(yīng)該大于0.5%。此外，下管的角度也需要根據(jù)具體情況進行調(diào)整，以避免出現(xiàn)水流速度過快或者過慢等問題。在安裝下管時，還需要注意下管的長度和材料等因素。下管的長度需要根據(jù)設(shè)計要求和實際情況進行選擇，以避免因為管道長度過長而導(dǎo)致的管道維修難度和成本增加。下管的材料需要符合國家標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計要求，通?？梢赃x擇PVC、PE、鑄鐵等材料進行安裝。

3.4 頂管技術(shù)的未來發(fā)展趨勢

隨著城市化進程的不斷加快和城市人口的不斷增長，城市給排水系統(tǒng)建設(shè)也面臨著越來越嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。頂管技術(shù)作為一種先進的給排水管道建設(shè)技術(shù)，在城市給排水系統(tǒng)中發(fā)揮著越來越重要的作用。未來，頂管技術(shù)的發(fā)展趨勢主要體現(xiàn)在以下幾個方面。

（1）環(huán)保性能的提高。隨著環(huán)保意識的逐漸普及和環(huán)保要求的不斷提高，頂管技術(shù)未來的發(fā)展將更加注重環(huán)保性能的提高。例如，在頂管施工中廣泛應(yīng)用的PE 材料具有較高的環(huán)保性能，未來隨著環(huán)保要求的不斷提高，PE 材料的應(yīng)用將更加廣泛。（2）技術(shù)的創(chuàng)新和進步。隨著科技的不斷進步和發(fā)展，頂管技術(shù)也將不斷進行技術(shù)的創(chuàng)新和進步。例如，在頂管施工中廣泛應(yīng)用的先進設(shè)備和技術(shù)，如機械化設(shè)備、無人機技術(shù)等，在未來將更加普及和應(yīng)用。（3）工藝的完善和優(yōu)化。隨著頂管技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展，工藝的完善和優(yōu)化也將成為未來發(fā)展的一個重要方向。例如，在頂管施工中廣泛應(yīng)用的管道連接工藝、埋深控制工藝等，在未來將更加完善和優(yōu)化，以提高施工質(zhì)量和效率。（4）人工智能技術(shù)的應(yīng)用。隨著人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用，未來頂管技術(shù)也將更加注重人工智能技術(shù)的應(yīng)用。例如，在頂管施工中廣泛應(yīng)用的智能控制系統(tǒng)、自主導(dǎo)航系統(tǒng)等，在未來將更加普及和應(yīng)用，以提高施工的自動化程度和效率。

4 結(jié)語

隨著環(huán)保意識的逐漸普及和環(huán)保要求的不斷提高、科技的不斷進步和發(fā)展、工藝的完善和優(yōu)化以及人工智能技術(shù)的應(yīng)用，市政給排水頂管技術(shù)的應(yīng)用將更加廣泛和深入。相信在不久的將來，頂管技術(shù)將成為城市給排水建設(shè)中的主流技術(shù)，為城市環(huán)境的改善和人民生活的提高做出更大的貢獻。