頂管技術(shù)在市政給排水施工中的應(yīng)用研究

摘 要：現(xiàn)代城市規(guī)模的發(fā)展擴(kuò)大，給排水施工已成為現(xiàn)階段市政工程施工中的一項(xiàng)主要構(gòu)成內(nèi)容，而頂管技術(shù)作為市政給排水施工中的重要施工技術(shù)類型，可在較少施工場地需求及較低施工影響基礎(chǔ)上完成地下深入作業(yè)，優(yōu)勢顯著，但在現(xiàn)階段的頂管技術(shù)實(shí)際應(yīng)用推廣中則仍存在較多局限，限制此類技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用及發(fā)展。文章將對(duì)頂管技術(shù)概念及市政給排水施工應(yīng)用現(xiàn)狀相關(guān)研究文獻(xiàn)進(jìn)行分析，以期為此類技術(shù)在市政排水工程施工的有效應(yīng)用提供基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：頂管技術(shù);市政工程;給排水施工;應(yīng)用

一、 引言

現(xiàn)代化城市規(guī)模的不斷擴(kuò)大，積極促進(jìn)了我國建筑行業(yè)的快速發(fā)展，其中市政建筑工程作為實(shí)現(xiàn)我國城市布局基礎(chǔ)功能的主要建筑內(nèi)容，對(duì)于居民在城市中的生活便利性具有重要影響。給排水作為居民生活便利性的一類重要影響內(nèi)容，負(fù)擔(dān)著居民生活用水供給及生活污水排放的重要功能，且對(duì)于城市基礎(chǔ)建設(shè)職能的實(shí)現(xiàn)意義顯著，而社會(huì)發(fā)展對(duì)居民生活模式的改變，促使各類施工建筑技術(shù)開始向綠色化、降噪化方向發(fā)展，故頂管技術(shù)的出現(xiàn)則在符合施工技術(shù)現(xiàn)代化發(fā)展要求基礎(chǔ)上，為市政給排水工程施工提供了新的技術(shù)選擇。

二、 頂管施工技術(shù)概述

頂管施工技術(shù)是現(xiàn)階段在管道鋪設(shè)中所采用的一類新型管道施工技術(shù)，實(shí)際施工中無須挖開地面，即在地下作業(yè)環(huán)境中即可完成施工，且受其施工技術(shù)優(yōu)勢影響，無需對(duì)管道布局施工區(qū)域內(nèi)地表及地下建筑、基礎(chǔ)設(shè)施布局情況進(jìn)行考量，可在地下作業(yè)后直接橫穿，完成管道鋪設(shè)施工內(nèi)容。在頂管施工技術(shù)實(shí)際應(yīng)用中，主頂油缸及管道為施工主要推力來源，其后將工具管及挖掘機(jī)經(jīng)工作井推至接收井后吊起，并在工作井及接收井之間利用機(jī)械設(shè)備進(jìn)行地下挖掘作業(yè)，完成管道鋪設(shè)。

三、 頂管施工優(yōu)勢體現(xiàn)

收頂管施工中地下作業(yè)技術(shù)特點(diǎn)影響，其在實(shí)際施工中主要具有如下優(yōu)勢。

（一）施工成本低

在頂管施工中地下作業(yè)為主要施工類型，故無需對(duì)地表原有建筑施工造成大范圍破壞，可直接穿越地下原有管線進(jìn)行管道布局施工，施工難度相對(duì)較低，可實(shí)現(xiàn)對(duì)施工成本及施工周期的有效管控，且安全性較高，不易受惡劣天氣變化影響，施工穩(wěn)定程度較高。

（二）環(huán)境污染小

在傳統(tǒng)管道布局施工中，需挖開地面后進(jìn)行施工作業(yè)，故在具體施工前需結(jié)合施工范圍內(nèi)地表建筑、綠化覆蓋等情況對(duì)實(shí)際施工環(huán)境進(jìn)行綜合評(píng)估，以便于選取適宜施工技術(shù)進(jìn)行施工，且受不同施工環(huán)境內(nèi)水文地質(zhì)環(huán)境影響，存在較多施工局限及環(huán)境破壞，對(duì)地表建筑地基穩(wěn)定性造成一定破壞。在頂管施工中，地下作業(yè)施工優(yōu)勢，大大減少了地表建筑及水文地質(zhì)環(huán)境限制，對(duì)地表綠化覆蓋面積破壞較小，故環(huán)境破壞較小，且地下作業(yè)的實(shí)施有效減少了對(duì)施工范圍內(nèi)的噪聲污染。

（三）施工限制較少

在地下管道鋪設(shè)布局實(shí)際作業(yè)中，管道布局多集中在城市繁華路段及居民區(qū)范圍，故采用傳統(tǒng)施工方法在挖開地面后進(jìn)行施工，可在一定程度上加劇繁華路段交通壓力，增加居民區(qū)生活不便，負(fù)面影響較大，且在部分極端氣候變化高發(fā)區(qū)域內(nèi)，可受氣候變化延長施工周期，導(dǎo)致上述問題加劇。在頂管施工中，地下作業(yè)的實(shí)施則有效減少了對(duì)地表路面的破壞，可在不影響城市交通運(yùn)輸、居民生活便利基礎(chǔ)上正常施工，且地下作業(yè)受惡劣氣候變化影響較低，故在實(shí)際施工中各類限制性因素較少，可在規(guī)定時(shí)間內(nèi)順利完成施工。

四、 頂管施工技術(shù)環(huán)節(jié)概述

頂管施工環(huán)節(jié)主要分為施工準(zhǔn)備—測量—穿越路線制定—設(shè)備準(zhǔn)備—地下施工—管道焊接、牽引—管道試壓沖洗—土方回填—施工驗(yàn)收如下環(huán)節(jié)，其中主要環(huán)節(jié)為如下類型。

（一）施工準(zhǔn)備

施工準(zhǔn)備是指在實(shí)際頂管施工前需在對(duì)施工范圍內(nèi)地質(zhì)環(huán)境、地下水文條件、地表建筑分布及綠化分布、地下管道布局、地下建筑分布等進(jìn)行有效勘察后，制定完善施工計(jì)劃后，按需選取地下作業(yè)設(shè)備，并完成地上及地下施工布置后，確保頂管施工的有序開展。

（二）管道頂進(jìn)施工

管道頂進(jìn)施工為頂管施工中的關(guān)鍵性環(huán)節(jié)之一，需在合理選擇工作坑位置后依據(jù)施工計(jì)劃進(jìn)行施工坡度及坑底修建、調(diào)節(jié)，完成上述工作后，需根據(jù)施工要求確定布局管道內(nèi)徑、坡度及頂進(jìn)施工方向，其后在完成頂管前端坑道作業(yè)后，進(jìn)行施工。施工期間如發(fā)現(xiàn)頂進(jìn)困難、塌陷等施工問題時(shí)，需立即停止作業(yè)，明確原因后，調(diào)整頂進(jìn)施工方案，二次作業(yè)。

（三）管道進(jìn)出洞

在進(jìn)行管道進(jìn)出洞作業(yè)時(shí)，需要求工作井內(nèi)徑需大于鋪設(shè)管道外徑，便于管道的有效進(jìn)出洞，且需在完成管道進(jìn)出洞后對(duì)工作井周邊空隙取止水材料進(jìn)行填充封閉，管道進(jìn)出洞操作前需對(duì)工作井空隙進(jìn)行固化處理，避免實(shí)際施工中土層松動(dòng)問題的出現(xiàn)，影響施工進(jìn)度。

（四）管道注漿

管道注漿可有效降低工作井周邊土方塌陷情況，重要性顯著，故在管道注漿操作中應(yīng)積極調(diào)整注漿壓力穩(wěn)定性及注漿用量，確保安全、有效注漿。

五、 頂管施工技術(shù)優(yōu)化措施

（一）提升頂管井設(shè)置合理性

工作井及接收井是實(shí)現(xiàn)頂管施工有效作業(yè)的重要因素，且受不同類型頂管施工作業(yè)影響，在工作井建設(shè)中可選擇圓形、矩形或正方形的單孔井或單排井水實(shí)現(xiàn)有效作業(yè)，且工作井主要采取鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)以維持其穩(wěn)固性，但在工作井施工及頂管作業(yè)施工中，機(jī)械設(shè)備為主要施工動(dòng)力來源，故施工過程中或存在一定降低工作井結(jié)構(gòu)穩(wěn)固性誘因。故在工作井建設(shè)中多選擇具有結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的矩形或圓形孔工作井。因此在頂管井布局設(shè)置中，需積極結(jié)合頂管施工規(guī)模及施工要求合理選取工作井規(guī)格及類型，其后對(duì)工作井及接收井間隔布局進(jìn)行合理調(diào)整，確保各節(jié)段內(nèi)工作井、接收井間隔距離一致，為頂管施工質(zhì)量提供施工基礎(chǔ)。

（二）依據(jù)頂管施工要求調(diào)整頂管長度選擇

給排水施工實(shí)施環(huán)節(jié)中對(duì)于施工范圍內(nèi)地下水文地質(zhì)環(huán)境具有一定破壞性，可對(duì)周邊地表環(huán)境造成不良影響，故需在頂管施工中盡可能將管道布局施工路線控制在最短范圍內(nèi)，以減少對(duì)施工范圍內(nèi)地下水文地質(zhì)環(huán)境的破壞，減少施工涉及范圍。對(duì)此，在施工規(guī)劃環(huán)節(jié)內(nèi)，則需在實(shí)際施工中依據(jù)施工范圍及規(guī)模合理選取頂管長度，確保頂管工作的正常實(shí)施及施工完成后管道布局正常給排水功能的實(shí)現(xiàn)。對(duì)此，在進(jìn)行頂管長度選擇時(shí)，需由施工技術(shù)人員對(duì)實(shí)際施工環(huán)境及市政給排水管道布局規(guī)模后，對(duì)細(xì)節(jié)性問題進(jìn)行準(zhǔn)確分析后，合理選取施工頂管長度，避免頂管長度不足或過長影響頂管的正常施工，以及施工完成后的管道功能性難以滿足市政給排水需求情況。在進(jìn)行頂管施工管道內(nèi)徑選擇時(shí)，需依據(jù)不同城市規(guī)模下的給排水需求進(jìn)行調(diào)整，保障管道給排水性能的有效實(shí)現(xiàn)。

（三）明確頂管技術(shù)施工程序

明確的頂管施工技術(shù)程度對(duì)于頂管施工進(jìn)度及質(zhì)量的把控具有積極影響。對(duì)此，則需在實(shí)際施工中嚴(yán)格依據(jù)穿墻作業(yè)、頂管出洞的程度要求進(jìn)行作業(yè)。在穿墻作業(yè)期間需注意對(duì)穿孔部位的有效加固、填充，提升管道作業(yè)穩(wěn)固性;在頂管作業(yè)期間需加強(qiáng)對(duì)頂管支撐角度的掌控，并及時(shí)通過注漿作業(yè)減少頂管阻力，順利實(shí)現(xiàn)作業(yè)。

六、 結(jié)語

頂管施工作為當(dāng)前有效提升市政給排水施工質(zhì)量及效率的一項(xiàng)重要解決措施，對(duì)于此類作業(yè)未來發(fā)展前景具有積極影響，故需在有效了解頂管施工技術(shù)特點(diǎn)基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)對(duì)此類施工技術(shù)的有效利用。

作者簡介：陳瞧峰，南京順宇市政工程有限公司。