市政工程給排水施工中頂管技術的應用

陳丹

摘 要：頂管技術在市政工程建設中扮演著重要的角色，它打破了傳統(tǒng)施工技術的束縛，在帶動經(jīng)濟發(fā)展的同時，也為人們的生活提供了極大地便利，為和諧城市建設打下了良好的基礎。文章結(jié)合多年工作經(jīng)驗，就頂管技術在市政給排水施工中的應用進行論述，希望能引起相關工作者的重視。

關鍵詞：頂管技術 市政 給排水施工

導言

給排水頂管施工作為一項隱蔽性工程，其施工過程復雜，不可預見性因素較多，是為一個復雜的力學控制過程，主要涉及有流體力學、材料力學、彈塑性力學以及巖土力學等。因此，加強現(xiàn)代頂管施工技術的應用與發(fā)展，使其更好的服務于給排水建設工程，對于我國現(xiàn)代化城市建設的可持續(xù)發(fā)展具有良好的推動意義。

1、市政工程給排水施工中頂管技術的概況

1.1市政工程給排水施工中頂管技術的特點

因為市政工程給排水施工中頂管技術的應用會對人們的生產(chǎn)生活產(chǎn)生重要的影響，所以需要從基本概念和特點了解市政工程給排水施工中頂管技術。頂管施工技術為非開挖管道敷設技術，即不需要開挖地面就可以有效穿越地面構(gòu)筑物和地下管線。由此可見，市政給排水工程中頂管施工的工程投資額度和工程施工工期將減少，施工中的噪音問題可以得到緩解，同時也有效減少了對城市交通條件和環(huán)境狀況的影響，所以市政工程給排水施工中頂管技術有著無污染和高效率的特點。與傳統(tǒng)開挖埋管技術進行對比可以發(fā)現(xiàn)，頂管技術產(chǎn)生的噪音較小，施工范圍較小，不會對周圍環(huán)境造成較大的影響。同時頂管施工技術能夠更好的適應不同的施工地質(zhì)、施工環(huán)境，而且具有施工高效、安全、成本低等特點。頂管施工技術通常是將施工面從線轉(zhuǎn)換為點，來開展的垂直地面工作，對環(huán)境造成的污染比較小，施工效率比較高，因此在實際施工中得到了廣泛的應用。

1.2市政工程給排水施工中頂管技術的優(yōu)越性

為了更好地發(fā)揮市政工程給排水施工中頂管技術的作用，就需要首先了解其優(yōu)點和優(yōu)越性。

1）不會影響城市交通，在城市繁華路段施工時比較實用。

2）不會影響居民的正常生活，減少了施工擾動和損壞建筑物根基等問題發(fā)生的可能性；因為頂管管道可以彎曲前行，主動繞過地下已有的管線和障礙物，所以不會破壞或者干擾居住區(qū)下面的水電等管線。

3）保護了地表植被和綠地環(huán)衛(wèi)設施，小面積，點狀的頂管施工形式與傳統(tǒng)長距離，大面積的施工形式有所不同。

4）不會受到惡劣氣候的干擾，所有工作都是在地下的工作井中進行。

5）安全高效而且造價低，環(huán)境效益高，也是符合城市規(guī)模越來越大的趨勢的。

1.3頂管技術的應用范圍

1.3.1適用范圍

頂管技術適用于兩種情況：①該地區(qū)不能通過埋管或者空中架線的方式進行給排水施工；②開挖地區(qū)處于城市繁華地帶或者一些移動不方便的地區(qū)。遭遇這兩種情況時，必須要借助頂管技術進行施工作業(yè)。頂管技術使用的管道規(guī)格在80～600mm，在施工過程中需要根據(jù)實際情況進行合理的選擇。在進行頂管長度的選擇時，要從頂管的實際用途出發(fā)，合理設置頂管長度，減少拼裝頂管的次數(shù)，降低施工成本。

1.3.2頂管施工在市政管網(wǎng)中的應用

現(xiàn)階段，城市的管網(wǎng)施工對人們的日常生活造成了很大的影響，一方面，由于部分工程重復開挖的原因，使得城市正常運行受到嚴重的阻礙，為人們的日常出行帶來了極大地不便。而且路面的使用壽命也會由于重復開挖而大大縮縮減；另一方面，這也影響了城市基礎設施的正常運行，增大了城建的施工難度。需要借助頂管施工技術主要有：

1）對舊城區(qū)而言，在長期的運行過程中其管網(wǎng)敷設十分混亂，難以找準地下管線的具體位置，再加上城市對該部分原始資料的缺失等原因，在一定程度上增加了后期的市政管網(wǎng)施工作業(yè)的難度。

2）當施工過程中遭遇河道或者文物古跡時，會嚴重影響管線的敷設質(zhì)量，促使施工環(huán)節(jié)需改變施工方向的。

3）在進行城市污水管道敷設時，如果其管道內(nèi)徑大于500mm且現(xiàn)場無法采用明溝開挖方式進行施工的。

2、頂管施工技術的組成

2.1頂力

在城市給排水施工中，經(jīng)常會用到油泵、油缸、頂缸以及千斤頂?shù)仍O備，其都是頂管技術中常見的頂進設備。頂力的程度要受到管道直徑、管道材料、地質(zhì)條件以及頂進設備等諸多因素的影響。進行頂力的設計時，由于頂管的方向可能會出現(xiàn)偏差，因此要留出一定的裕量值，同時也需要著重考慮頂管管道偏心或者部分地區(qū)力度過于集中的現(xiàn)象。在進行開挖或者操作施工時都需要建立頂管管道的工作艙，通過鋼板相互隔離，避免施工因素的影響。對于開挖工作艙來說，它主要負責挖土及運土工作，因此一般需要在艙底設備中設立單獨的吸泥口；對于操作工作艙來說，由于工作需要有時會需要施工人員進艙操作，因此一般都會建立密封性良好的閘門。

2.2工作坑

工作坑是頂管施工技術的重要組成部分，它包括工作井和接收井，其存在形式多樣，可以是圓形的，也可以使矩形形式的。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的工作坑在實際施工過程中應用比較多，它包括現(xiàn)澆式和裝配式兩種，當前市政給排水施工中普遍運用現(xiàn)澆式頂管技術。為了保證工作坑的定力和施工強度，一方面，可以在其周圍設置一些支撐物體或者施打水泥攪拌樁；另一方面，也可以在工作坑內(nèi)部增加一層鋼制的墻圍，切實提高工作坑的工作效率。頂管技術的施工質(zhì)量在很大程度上取決于工作坑的影響。因此，在實際給排水施工過程中，一定要妥善處理工作坑。在選擇工作坑時，不僅要將運輸、排水及出土等因素充分考慮在內(nèi)，而且還要盡可能的將其對周圍建筑群體根基的影響降到最低，結(jié)合實際情況合理設置工作強度。

3、市政給排水施工中頂管技術的應用

3.1頂管穿墻技術

開啟穿墻悶板并將工具管頂出井外之后，同時安裝好穿墻止水裝置，其具體施工技術與工藝為：①以防工作坑涌入大量泥土或地下水，可在穿墻管內(nèi)事先填埋經(jīng)夯實的黃粘土或低強度水泥粘土，在頂進作用下管內(nèi)填料經(jīng)受壓作用便會將工具管與穿墻管間的環(huán)狀縫隙堵住，達到臨時止水的效果；②為控制好穿墻孔外側(cè)距離在允許范圍內(nèi)，應確保土體強度與穩(wěn)定性滿足要求；③工作坑內(nèi)工具管實施穿墻之前，應先進行穿墻管外側(cè)注漿固結(jié)處理，同時結(jié)合實際情況對可能出現(xiàn)問題予以具體分析并制定出相應的處理措施；④正式開啟悶板后，將工具管迅速推進，同時做好止水工作，止水方式一般可采用止水法蘭加壓版，其層間填充厚度為2cm的天然優(yōu)質(zhì)橡膠止水板環(huán)，要求止水板環(huán)擁有良好的拉伸率與耐磨性，并將其借助管道頂進同時帶動事先安裝好的橡膠板，最終形成逆向止水裝置，達到止水效果。

3.2頂管出洞技術

所謂頂管出洞，就是頂管機頭與第一節(jié)管道從工作井中的洞口破出進入到土體中，向接收井倒進的過程。在導管出洞施工過程中，極易出現(xiàn)線路偏斜與管道變形情況，其主要是由于管道材料受到巨大壓力所致。因此針對頂管出洞而言，需要對工具管道實施調(diào)零或是是糾偏工作，可采取的措施就是增加出洞端口的支撐力度。當出現(xiàn)線路偏離時，要想防止偏差范圍進一步擴散，可以采取預先加墊下跌角的方式使頂管坡度得到保障，或者也可以采取糾正主頂偏差的方式。由于頂管出洞是頂管施工中的重要環(huán)節(jié)，所以需要對頂管出洞施工中的各項操作方法進行準確的控制，從而保證施工質(zhì)量。

4、結(jié)語

本文就市政給排水頂管施工過程的關鍵性技術予以了專業(yè)論述，為我國市政給排水工程的發(fā)展提供了技術保障。新代的發(fā)展背景下，新環(huán)境的出現(xiàn)必然會遇到新問題，要想確保市政給排水頂管技術的先進性與科學性，這就需要我們不斷探索、不斷實踐，以此促使我國市政給排水事業(yè)實現(xiàn)多遠化與標準化發(fā)展方向。

參考文獻

[1]陳琳.市政給排水工程施工中長距離頂管施工技術研究[J].科技與創(chuàng)新，2014，15：81-82.endprint