非開挖頂管施工技術(shù)在市政管網(wǎng)中的應(yīng)用

蒙樹興

（珠海市規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院，廣東 珠海 519000）

1 引言

地下管網(wǎng)的建設(shè)是市政建設(shè)中的一項(xiàng)非常重要的環(huán)節(jié)，建設(shè)良好的地下管網(wǎng)系統(tǒng)，能夠使城市發(fā)揮應(yīng)有的活力，也能為市政建設(shè)的地上項(xiàng)目奠定良好的基礎(chǔ)。但隨著我國城市化的大幅度發(fā)展，目前的城市管網(wǎng)建設(shè)面臨著越來越大的壓力，其管網(wǎng)施工環(huán)境也變得越來越復(fù)雜。非開挖頂管施工技術(shù)，有著環(huán)保清潔、經(jīng)濟(jì)實(shí)用與較短工期的特點(diǎn)，是當(dāng)前進(jìn)行市政管網(wǎng)建設(shè)的主要方式。

2 頂管施工技術(shù)簡介

非開挖施工技術(shù)，指在不破壞地表情況的前提下，鋪設(shè)地下管道，并且對地下管道展開探測、維護(hù)、更新的后續(xù)工作，解決城市中地下管網(wǎng)的問題。頂管施工技術(shù)是目前非開挖技術(shù)中最常用的施工方式，在城市的管線鋪設(shè)中被廣泛地使用[1]。

非開挖頂管施工技術(shù)有著很久的歷史，在美國、日本已廣泛地使用，而且也產(chǎn)生許多成功優(yōu)秀的施工項(xiàng)目。我國對于這項(xiàng)技術(shù)的研究較少，但是這項(xiàng)施工工藝具有先進(jìn)性，能夠優(yōu)化我國的管道鋪設(shè)工程，也能帶來較為明顯的社會效益，并且產(chǎn)生了一定的經(jīng)濟(jì)效益。

非開挖頂管施工技術(shù)的最大施工優(yōu)勢，是不必破壞地表的建筑物，也不會影響交通，還能穩(wěn)定和保護(hù)土層以及地下環(huán)境。對于人口密集、交通擁堵、建筑復(fù)雜管網(wǎng)復(fù)雜的地段有著極大的施工優(yōu)勢，是一種具有環(huán)保性、經(jīng)濟(jì)性與高效性的施工技術(shù)。

3 傳統(tǒng)開槽法施工的缺陷

3.1 對周圍的居民建筑產(chǎn)生影響

開槽法施工大多是依據(jù)已經(jīng)設(shè)計(jì)好的圖紙來施工，根據(jù)施工進(jìn)度以及施工中產(chǎn)生的問題進(jìn)行調(diào)整。我國部分城市人口密度大，建筑的數(shù)量也較多，建筑與建筑之間的間距較小，在施工時(shí)可能會受到建筑間距的影響，無法與開槽的寬度匹配，增加施工難度，影響施工進(jìn)度。有很多老城區(qū)的房子年代久遠(yuǎn)，地基不是特別牢固，進(jìn)行開槽施工會有很大的風(fēng)險(xiǎn)，即使在開槽施工時(shí)進(jìn)行加固，例如，在槽溝的邊坡使用錨噴、土釘?shù)裙ぞ哌M(jìn)行固定，還是會對老房子的穩(wěn)固性產(chǎn)生影響，甚至?xí)估戏孔訅w產(chǎn)生裂縫，不利于施工的發(fā)展，也會對居民的居住產(chǎn)生隱患。在施工時(shí)，由于地下管道的建設(shè)較為復(fù)雜，并且存在著縱橫交錯(cuò)的地下管道網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)行開槽施工時(shí)會對這些管道產(chǎn)生破壞，對原有工程產(chǎn)生影響。

3.2 占地面積大，影響出行

使用傳統(tǒng)的開槽法施工，會占用較大規(guī)模的土地面積，也會破壞施工現(xiàn)場的環(huán)境。開槽施工，會占用居住區(qū)域以及農(nóng)田，影響人們的日常生活和道路的正常行駛，致使居民與施工部門產(chǎn)生沖突，阻礙工程的順利進(jìn)行[2]。

4 非開挖頂管技術(shù)的優(yōu)勢

伴隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷增長，我國的工業(yè)化與城市化建設(shè)進(jìn)程不斷加快，但是在城市化與工業(yè)化建設(shè)過程中產(chǎn)生了大量的生活與工業(yè)廢水，影響了我國的水資源，居民使用這些不健康的水源，會嚴(yán)重影響身體健康，對建設(shè)生態(tài)城市造成不利的影響。在地下管道的鋪設(shè)工程中，傳統(tǒng)的挖掘法會產(chǎn)生大量的挖掘量，對城市的正常運(yùn)行與人民生活造成一定的影響，而在地下管道的鋪設(shè)工程中，使用非開挖頂管施工技術(shù)，能夠?qū)σ陨系膯栴}產(chǎn)生解決的措施。非開挖頂管施工法可以保障施工安全，在施工的可行性以及節(jié)約工程成本等方面有著極大的優(yōu)勢，具體有以下幾點(diǎn)：

1）非開挖頂管施工法能夠促進(jìn)工程的順利開展。在施工時(shí)不需要進(jìn)行大規(guī)模的挖掘與拆遷工作，施工人員在進(jìn)行充分的準(zhǔn)備后，即可開始施工，能夠較為明顯地提升工程施工效率，縮短工期，而且不會影響施工工地附近的環(huán)境。

2）頂管施工不會對附近的建筑物產(chǎn)生影響。市政管網(wǎng)的施工地區(qū)可能存在著一些居民建筑，使用非開挖頂管施工技術(shù)能夠?qū)κ┕がF(xiàn)場居住的居民的干擾降至最小，并且能夠保護(hù)地下原有的工程，使工程能夠順利地進(jìn)行。

3）頂管施工法可以保證工程質(zhì)量。市政地下管網(wǎng)建設(shè)工程的好壞對于居民的用水會產(chǎn)生較為嚴(yán)重的影響。所以在市政管線的鋪設(shè)過程中，要保證水管線的鋪設(shè)達(dá)到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，這是非開挖頂管施工技術(shù)的優(yōu)勢，使用這項(xiàng)施工技術(shù)，不僅不會對于路面造成較為嚴(yán)重的破壞，還能保證工程的順利進(jìn)行，也不會妨礙城市交通的運(yùn)行。

4）頂管施工較為節(jié)約成本。使用非開挖頂管施工技術(shù)可以省去許多不必要的材料與步驟，例如，使用開槽法施工會使用大量的土，在施工前要對地下原有的工程進(jìn)行保護(hù)。使用非開挖頂管施工技術(shù)，能夠減少在施工過程中的注意事項(xiàng)，投入較少的成本就可以完成市政工程的施工，節(jié)約政府的資金。

5 非開挖頂管施工技術(shù)在市政管網(wǎng)中的應(yīng)用

5.1 工程概況

為完成“涉水治污”工作目標(biāo)任務(wù)，珠海市人民政府根據(jù)市區(qū)政府工作部署，在保留現(xiàn)狀生活污水處理廠的前提下，擬在新青片區(qū)建設(shè)一座污水處理廠，并須同步配套工業(yè)污水管及工業(yè)尾水管建設(shè)。預(yù)計(jì)本工程共新建直徑為400～800 mm生活污水管約14 693 m，直徑為400～1 000 mm工業(yè)污水管約22 410 m，直徑為800～1 500 mm污水尾水管約2 702 m，直徑為600 ～2 000 m雨水管渠約4 406 m、更換修復(fù)現(xiàn)狀直徑為300～1 200 mm排水管網(wǎng)約2 342 m、污水水質(zhì)水量監(jiān)測井33座、工業(yè)廢水自動監(jiān)測系統(tǒng)20套和新建智能分流井8座。本工程包括生活污水管網(wǎng)配套工程、工業(yè)污水管網(wǎng)配套工程、污水水質(zhì)凈化廠尾水管配套工程、雨水管網(wǎng)配套和現(xiàn)狀病害管網(wǎng)修復(fù)工程5個(gè)子項(xiàng)。

5.2 施工準(zhǔn)備

測量放樣：收集標(biāo)高等數(shù)據(jù)，是進(jìn)行施工的關(guān)鍵數(shù)據(jù)參考，要進(jìn)行嚴(yán)格的軸線測量，再進(jìn)行放樣。軸線的放樣精度是根據(jù)坑下頭點(diǎn)以及后視點(diǎn)的精度，軸線精度對施工過程的準(zhǔn)確度有著重要的影響，所以必須保證測量時(shí)的準(zhǔn)確性與嚴(yán)格性。

導(dǎo)孔設(shè)計(jì)：導(dǎo)孔要進(jìn)行精密的測量，非開挖頂管施工技術(shù)的關(guān)鍵點(diǎn)之一在于重力管，需要精準(zhǔn)地控制好深度以及坡度，根據(jù)施工時(shí)的具體情況與施工現(xiàn)場的具體條件，在進(jìn)行管線的入土?xí)r，入土的角度要小[3]。

5.3 施工工藝

在進(jìn)行施工之前，要進(jìn)行非開挖頂管施工技術(shù)的前期準(zhǔn)備，對于地下管線的建設(shè)，要有著充分的分析，精準(zhǔn)確定導(dǎo)向孔的位置，使用探測棒探測導(dǎo)孔像的內(nèi)部，對頂管掘進(jìn)設(shè)備進(jìn)行引導(dǎo)，推動頂管進(jìn)入。最后要在孔道的位置上使用鉆機(jī)進(jìn)行拉擴(kuò)孔。

5.4 施工流程

管道要沿著主油缸的前方導(dǎo)軌進(jìn)行鋪設(shè)，在管道的正前方鋪設(shè)工具管。主油缸頂進(jìn)時(shí)，工具管前方的管道就會被頂出，然后穿過坑壁與管道，再回到土層中。工具管在完成一個(gè)工作周期后就會縮回，再在管道中放入頂帖，繼續(xù)使用主油缸進(jìn)行頂進(jìn)，每使用一個(gè)頂帖，會增長管道一定的長度，一節(jié)管道全部被頂進(jìn)之后，收回主油缸與所有頂帖，將下一段要施工的管道接在已經(jīng)完成的管道之后，再進(jìn)行下一周期的作業(yè)，循環(huán)工作直到所有管道鋪設(shè)完畢。

5.5 管道接口

管網(wǎng)設(shè)計(jì)的一項(xiàng)重點(diǎn)是管道的密封性，管道的連接口與縫隙之間的處理是密封工作的關(guān)鍵。由于地下水與土方具有腐蝕性，管道的連接處要使用經(jīng)過防腐處理的鋼環(huán)套，并在鋼管套與管道接口之間使用軟木襯墊，讓前后管的作用力能夠均勻。再使用橡膠布設(shè)置一個(gè)防水袋，并采取處理措施防止其老化，為了避免防水袋位置發(fā)生偏移或產(chǎn)生破裂，要在對接處涂上潤滑油。管道內(nèi)所有使用軟木襯墊的接口都要將其鑿開，在表面涂上水泥砂漿，確保表面平整。

5.6 密封洞口

在完成管道內(nèi)的所有工作后，要將所有施工設(shè)備吊離工作坑，做好管道縫隙的回填，做好管節(jié)上的補(bǔ)襯和受損部位的維修后，將洞口進(jìn)行清掃，并配置止水設(shè)備，將洞口使用混凝土進(jìn)行全面的封閉，要設(shè)置通風(fēng)設(shè)備，及時(shí)地排出管道內(nèi)的有害氣體，保持管道內(nèi)的空氣質(zhì)量。

6 結(jié)語

在進(jìn)行非開挖頂點(diǎn)施工技術(shù)的施工過程中，要嚴(yán)格遵守施工中的注意事項(xiàng)，雖然這項(xiàng)技術(shù)能夠節(jié)省開支以及加快工作進(jìn)度，但是這是一項(xiàng)系統(tǒng)性的工程，施工過程也并不是很簡單。在進(jìn)行市政網(wǎng)管的建設(shè)工作中，工作人員要清楚明白非開挖頂點(diǎn)施工技術(shù)的基礎(chǔ)理論，要清楚地明白施工原理，在施工過程中，要考慮各種可能發(fā)生的因素，加快市政管網(wǎng)的建設(shè)效率。施工的過程中，要結(jié)合工程進(jìn)行的具體情況，進(jìn)行細(xì)節(jié)與參數(shù)上的不斷調(diào)整，使管網(wǎng)能夠達(dá)到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，工程能夠滿足市政管網(wǎng)的施工要求。