淺談頂管施工技術在市政給排水工程中的應用

于革

摘 要：近年來，市政基礎設施建設不斷加快，市政給排水工程作為市政工程的重要部分，由于其在工程施工中需要進行管道的埋設，這就難免在管道鋪設的路線范圍內對建筑物和道路的破壞，不僅影響了城市的環境，而且還會給本來就擁擠的交通帶來堵塞。頂管施工技術的出現有效的解決了這一問題，其只需要進行小范圍的土方施工就可以完成整體管道的鋪設，不會給周圍建筑物及道路交通帶來影響，在穩定土層和保護環境方面都具有不可比擬的優勢。文中對頂管技術的在市政給排水施工中的應用特點進行了分析，并進一步對頂管施工技術在市政給排水工程中的應用實例進行了具體的闡述。

關鍵詞：頂管技術；市政給排水；應用

前言

隨著城市化建設進程的加快，有效的帶動了施工技術的快速發展，近幾年頂管施工技術得到在建筑行業中廣泛的應用，而且在發展過程中也日益成熟，由于其不需要大面積的對地面進行挖掘即可進行地下管道的鋪設，不僅避免了由于施工所帶給城市環境帶來的污染，而且不會對周圍建筑及道路帶來破壞，確保了經濟和社會效果的提升，所以在當前市政工程施工中，頂管施工技術受到廣泛的青睞。

1 頂管技術在市政給排水施工中的應用特點

1.1 適用范圍

頂管施工技術主要是對于施工位置處于城市中心地區及繁華地帶以及對于一些無法遷移及進行開挖的循環針帶，即不能進行開槽埋管也不是能在空中進行架線時，則會利用80-600mm管徑的管道進行頂管施工。另外在城市進行污水管道施工時，如果管徑在外00mm以上時，現場不能開挖明溝，同時現場內又沒有其他建筑物基礎，在這種情況下可以采用頂管法來進行施工。

1.2 頂管技術在市政管網中的應用

在城市快速發展過程中，各項基礎設施建設不斷加快，城市地下管網錯綜復雜，在管網施工和維修過程中存在著反復開挖的情況，不僅給城市道路帶來了不同程度的破壞，同時也使周圍構筑物存在著反復拆建的情況，存在著嚴重的浪費。利用頂管技術進行管網施工，不需要對道路及其他構筑物進行反復的破壞和拆建，不僅保護了城市的環境，而且降低了施工成本。

1.3 頂管施工技術的優勢

利用頂管施工技術進行施工時，不僅具有高效和環保的優點，而且還具有較好的經濟性。頂管施工技術由于不需要對地面進行開挖，這樣在施工過程不會對城市的交通帶來影響，同時不需要對地面建筑物和構筑物進行拆遷，也不會對地表植物和周圍環境帶來破壞，施工過程中不會受到氣候和環境的影響，不會產生建筑垃圾，具有省時、高效和安全的特點，工程造價較低，具有非常好的社會效益和經濟效益。

2 頂管技術在市政給排水工程中的應用實證分析

2.1 工程概況

某市污水改造工程二標段工程，總長約2.2km，路幅寬度36m。道路下管線分別為D300～D1200污水管，路北側埋設1根D1200污水管。該管段約486m長緊貼路側有大量房屋，管道埋深約為5.7～6.9m，路面下埋有雨水、電纜其它管線。管道底穿越3-1層粉質粘土層和4-1層粉土。根據土質等情況提出該段采用長距離頂管一次頂進補位的方案。

2.2 開槽埋管和頂管的比選

2.2.1 開槽埋管從地質情況分析

D1200鋼筋混凝土管自重較大，管道位于3-1層或4-1層埋深在5.0～6.0m，管基不易采用原狀土基礎，須采用鋼性基礎底板。考慮到地下水位較高，為保證基槽大開挖，既要考慮多種降水方式，又要考慮基槽正常圍護，開槽施工時上部土層為粉質粘土層和粉土層，需要采取井點降水以防止地面發生沉降情況，這樣增加了施工成本。重要的是，管道埋設在慢車道下，并且路側緊貼大量連排2-3層磚混房，使基槽開挖難度更大，不僅需要對房屋進行加固圍護，而且原路面下的管線需移位，工程造價增加，而且影響了周圍的交通。

2.2.2 從管道地基設計方面分析

進行地下管道施工時，需要在土方工程開挖時就要做好管道的基礎施工，不僅要鋪設碎石層，同時還要利用混凝土底板作為基礎，這樣可能有效的提高地基的承載力，但在整體施工中很難避免不會對地基帶來較大的擾動，所以管道沉降量不好控制。而利用頂管施工技術，由于在施工過程中管與土同體積轉換和土拱效應，這對于管道的沉降量就實現了很好的控制。另外在利用傳統施工方法進行開挖埋管施工時，由于需要對道路進行大面積的開挖，不難會對道路交通帶來很大的影響，破壞城市的整體環境，而且施工時間較長，需要大量的人力、物力和財力。而利用頂管施工技術，不需要對道路進行開挖，確保了施工場地的整潔和正常交通運輸需要，而且施工工期較短，不需要大量的人力。從各方面的情況進行綜合分析表明，在城區利用頂管施工具有較好的經濟性和社會效益。

2.3 頂管施工要點分析

2.3.1 采用觸變泥漿，向管道外壁壓入一定量的減阻泥漿，在管道外圍形成一個泥漿套，減小管節外壁和土層間的摩阻力，從而減小頂進時的頂力。利用泥漿套的支承作用，減少粉質粘土坍塌，形成的地層流失，以控制地面沉降。對頂管機頭尾端的壓漿要緊隨管道頂進同步壓漿，在中繼間和中部管節處須跟蹤補漿，泥漿的實際用量要比理論用量4～5倍。

2.3.2 頂進中須嚴格按設計線路頂進，可利用削土刀盤上可伸縮的超提刀，結合千斤頂編組進行糾偏。經常對頂進軸線進行測量，檢查頂進軸線是否和設計軸線相吻合。在正常情況下，每頂進1節混凝土管節測量1次，在出洞、糾偏、到達終點前，適當增加測量次數。施工時還要經常對測量控制點進行復測，以保證測量的精度。

2.3.3 洞口止水，頂管工程中，為使管子能順利從工作井內出洞，一般采取工作井預留洞口比管節外徑略大些（一般為100mm）的方式，頂進時此間隙需采取有效措施進行封閉，我們采用的洞口止水方法是在沉井制作時，預先在洞口預埋一個10mm厚鋼法蘭，在鋼法蘭上焊接螺栓，安裝16mm厚橡膠法蘭，用10mm厚鋼壓板壓緊，在我們完成的頂管中，未發現地下水和泥砂流入工作井內，同時橡膠法蘭和壓板可以回收，效果很好。

2.3.4 進出洞是頂管施工中的一道重要工序，穿墻時，首先要防止井外的泥水大量涌入井內，嚴防塌方和流沙，本工程管道位于粉質粘土層較松散，在水位下呈流塑狀，則必須在管子頂進方向距離工作井邊一定范圍，對整個土體進行改良或加固，采用了井點降水措施，以提高這部分土體的強度，防止掘進機出洞時塌方。其次要保持使管道不偏離軸線，頂進方向要準確。

2.3.5 在建筑物密集處和路面上須作監測布置，觀測地表變形和土體位移，有效避免房屋開裂和路面沉降。

3 結束語

目前在市政工程中，不僅給排水施工中多采用頂管施工技術，在其他地下管道及過街隧道等工程施工中也普遍應用頂管施工技術，由于其給周圍建筑物及構筑物不會帶來多大的干擾，而且對周圍環境影響和破壞很小，施工工期較短，無論從經濟性還是社會效益方面，頂管施工技術都具有其他施工技術所無法比擬的優勢，所以在當前建設施工中得到廣泛的應用，具有非常好的市場前景。

參考文獻

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