頂管技術(shù)在市政排水工程中的應(yīng)用探究

史蓉

（西安市第二市政工程公司西安　710054）

頂管技術(shù)在市政排水工程中的應(yīng)用探究

史蓉

（西安市第二市政工程公司西安710054）

頂管技術(shù)為一項(xiàng)系統(tǒng)性技術(shù)，對(duì)保證市政排水工程施工質(zhì)量具有重要意義，但是因?yàn)槠渖婕暗降膶I(yè)比較多，在施工管理方面具有更大的難度，需要針對(duì)其要點(diǎn)來(lái)選擇切實(shí)可行的措施，爭(zhēng)取不斷提高工程施工效果，本文對(duì)此方面內(nèi)容進(jìn)行了分析。

市政工程；排水系統(tǒng)；頂管技術(shù)

排水工程作為維持城市正常發(fā)展的重要基礎(chǔ)設(shè)施，需要做好對(duì)其各施工技術(shù)的管理，提高每個(gè)施工環(huán)節(jié)的規(guī)范性。頂管技術(shù)與傳統(tǒng)施工技術(shù)相比，無(wú)需進(jìn)行地面管道的開(kāi)挖施工，降低了對(duì)周圍環(huán)境的影響，不但可以減少施工工程量，同時(shí)還降低了施工難度，縮短了施工工期。但是因?yàn)槠渚哂休^高的系統(tǒng)性，涉及了電子技術(shù)、化學(xué)、地質(zhì)學(xué)甚至冶金等專業(yè)，要想提高其在排水工程的應(yīng)用效果，需要明確施工要點(diǎn)，并選擇合適的措施進(jìn)行管理。

1　頂管施工技術(shù)分析

頂管施工技術(shù)即非開(kāi)挖管道敷設(shè)施工技術(shù)，與傳統(tǒng)排水工程施工技術(shù)相比，利用此種技術(shù)進(jìn)行施工時(shí)，不需要對(duì)面層進(jìn)行開(kāi)挖處理，即可以達(dá)到穿越地面構(gòu)筑物、地下管線、河道、公路以及鐵道等工程結(jié)構(gòu)，工程量與施工難度大幅度降低，同時(shí)還可以縮短施工工期。市政排水工程施工環(huán)境具有一定的特殊性，施工時(shí)對(duì)周圍的環(huán)境產(chǎn)生的影響比較大，而利用頂管技術(shù)施工，可以減少對(duì)施工區(qū)域交通系統(tǒng)以及已建構(gòu)筑物的破壞，同時(shí)因?yàn)槊鎸娱_(kāi)挖量減少，產(chǎn)生的揚(yáng)塵危害在逐漸降低。頂管施工技術(shù)在市政排水工程建設(shè)中的應(yīng)用，使得施工面由線縮成點(diǎn)，縮小了施工現(xiàn)場(chǎng)面積，并且地面施工活動(dòng)時(shí)，對(duì)周圍各項(xiàng)因素的影響都比較小，不會(huì)影響各管線與構(gòu)筑物的正常使用。

2　市政排水工程施工要點(diǎn)分析

市政排水工程工程多為市區(qū)范圍內(nèi)，在開(kāi)挖溝槽時(shí)很容易受到周圍已建工程、道路工程以及地下管線等因素影響，對(duì)施工活動(dòng)的開(kāi)展與施工技術(shù)管理等方面要求十分嚴(yán)格。在新型技術(shù)與設(shè)備應(yīng)用基礎(chǔ)上，應(yīng)以降低對(duì)周圍環(huán)境影響為基礎(chǔ)，不斷提高工程施工效率。常見(jiàn)的排水工程施工主要有傳統(tǒng)的開(kāi)挖工程，因?yàn)槭┕るy度高，則可以選擇用頂管施工技術(shù)，并不需要對(duì)地面開(kāi)挖，對(duì)周圍環(huán)境影響小，但是對(duì)施工技術(shù)的要求也比較高。在選擇頂管技術(shù)進(jìn)行施工時(shí)，需要提前對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行詳細(xì)勘探，劃定合理的施工路線，并選擇性能質(zhì)量?jī)?yōu)良的頂管材料，在施工過(guò)程中要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)方案進(jìn)行施工，提高施工技術(shù)的規(guī)范性，避免頂管出現(xiàn)偏差，減少質(zhì)量問(wèn)題的發(fā)生。

3　頂管施工技術(shù)在市政道排水工程應(yīng)用分析

3.1頂管選擇

頂管通常情況下應(yīng)該選擇用鋼筋混凝土管施工，對(duì)于部分腐蝕程度比較小地段可以用鋼管施工。無(wú)論是選擇哪種材料頂管，都要保證其符合設(shè)計(jì)要求，尤其是應(yīng)力驗(yàn)算要完全符合鋼筋混凝土施工標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)過(guò)程。一方面，確定頂管直徑時(shí)要結(jié)合工程施工實(shí)際需求，來(lái)確定其內(nèi)徑，通過(guò)對(duì)所受荷載分析確定配筋數(shù)量與管壁厚度。一般情況下，為滿足工程施工要求，應(yīng)將內(nèi)徑控制在500mm以上。另一方面，對(duì)于頂管長(zhǎng)度的確定需要從施工需求與經(jīng)濟(jì)性兩個(gè)方面來(lái)分析。如果選擇直線推頂施工方法，可以適當(dāng)延長(zhǎng)頂管長(zhǎng)度來(lái)減少施工次數(shù)，但是施工過(guò)程中要控制好其施工角度。并且，為避免長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)帶來(lái)的過(guò)大應(yīng)用以及工程量，一般應(yīng)結(jié)合管徑來(lái)分析，即L/D外≤1.10時(shí)，應(yīng)選擇用短管施工；L/D外=1.15時(shí)，應(yīng)選擇用標(biāo)準(zhǔn)管施工；L/D≥2.10時(shí)，應(yīng)選擇長(zhǎng)管施工[1]。

3.2準(zhǔn)備工作

①平面布置。對(duì)其中設(shè)備、料具間、自動(dòng)控制室、注水系統(tǒng)、材料堆場(chǎng)、拌漿棚等進(jìn)行合理的布置分配，同時(shí)完成工程施工所需各項(xiàng)設(shè)備的位置確定與安裝，在工作井邊側(cè)設(shè)置下井扶梯。②加固。主要包括頂管機(jī)進(jìn)、出洞處以及后靠土體加固處理，為了提高工程施工安全性，可以通過(guò)高壓旋噴樁加固的方式對(duì)頂管機(jī)進(jìn)出洞口土體進(jìn)行加固施工。并且，為避免土體的流失，還應(yīng)在工作井內(nèi)設(shè)置排水系統(tǒng)，避免積水對(duì)土體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性造成的影響。

3.3施工工藝

頂管施工即頂進(jìn)法施工，通過(guò)專業(yè)頂進(jìn)設(shè)備來(lái)將預(yù)制成橢圓形或者圓形構(gòu)筑物頂入到路基內(nèi)部，在不需要進(jìn)行地面開(kāi)挖的基礎(chǔ)上，形成有效的立體交叉通道，具有較高的施工效率。選擇此種工藝進(jìn)行施工時(shí)，應(yīng)提前在確定管段之間設(shè)置工作井與接收井，并要在接收井內(nèi)設(shè)置推力設(shè)備，順利將導(dǎo)軌上頂管機(jī)推入到土體結(jié)構(gòu)中，逐漸完成對(duì)土體的推進(jìn)[2]。在整個(gè)推進(jìn)過(guò)程中，需要將前端土及時(shí)清運(yùn)出去，最終完成管道的鋪設(shè)施工。在對(duì)頂管正式施工前，需要做好對(duì)其的設(shè)計(jì)，確保施工設(shè)計(jì)的合理性。

3.4施工過(guò)程

3.4.1穿墻

將穿墻悶板打穿頂出工具管，并安裝穿墻止水裝置。穿墻管內(nèi)可以填夯亞密實(shí)的紙筋粘土，或者是低強(qiáng)度水泥粘土拌合土，提高結(jié)構(gòu)的阻水效果。另外，通過(guò)對(duì)穿墻管外側(cè)進(jìn)行注漿固結(jié)處理，以此來(lái)提高穿墻孔外側(cè)周圍土體的穩(wěn)定性與強(qiáng)度。在悶板開(kāi)啟后需要迅速將工具管推進(jìn)，并做好穿墻止水處理。例如選擇用壓板止水法，中間安入20mm厚的天然優(yōu)質(zhì)橡膠止水板環(huán)，保證所選板環(huán)具有良好的耐磨性與拉伸率，與管道頂進(jìn)橡膠板形成逆向止水裝置，以免穿墻管外側(cè)土體暴露時(shí)間過(guò)長(zhǎng)發(fā)生擾動(dòng)流變情況[3]。

3.4.2頂管出洞

在頂管出洞施工環(huán)節(jié)中，需要做好每項(xiàng)施工行為的控制。頂管出洞即頂管機(jī)與第一節(jié)管子工作井中頂出并進(jìn)入到土體中，在正式施工前，為避免管線出現(xiàn)歪斜類問(wèn)題，應(yīng)選擇工具管凋零方式處理，對(duì)工具管下井壁設(shè)置支撐桿，在施工過(guò)程中一旦發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)下跌情況，必須要及時(shí)用主頂油缸完成糾偏。頂管出洞過(guò)程中很容易出現(xiàn)安全事故，必須要保證所有行為都按照專業(yè)規(guī)范來(lái)進(jìn)行，應(yīng)在工具管出洞前預(yù)設(shè)一個(gè)初始角彌補(bǔ)下跌等措施，保證工程可以順利進(jìn)行。例如避免管線施工中出現(xiàn)偏斜問(wèn)題，需要調(diào)零處理工具管，并在工具管下方井壁上設(shè)置一支撐，這樣即便是工具管出現(xiàn)下跌問(wèn)題，也可以及時(shí)借助主頂油缸進(jìn)行處理，避免問(wèn)題的進(jìn)一步嚴(yán)重。

3.4.3注漿減阻

為提高頂管施工的效率，在頂進(jìn)過(guò)程中可以通過(guò)壓注觸變泥漿的方式來(lái)對(duì)管道周圍的孔隙進(jìn)行填充，為頂進(jìn)管形成一道泥漿保護(hù)層，不但可以降低外界因素對(duì)管道結(jié)構(gòu)的影響，同時(shí)還可以起到支撐地層的作用，降低地面的沉降量，達(dá)到降低頂進(jìn)阻力的目的。在進(jìn)行此環(huán)節(jié)施工時(shí)，第一步要對(duì)頂管機(jī)尾部進(jìn)行壓漿處理，并且要保證其與頂進(jìn)施工同步。第二步應(yīng)在中續(xù)間與混凝土管道適當(dāng)位置進(jìn)行跟蹤補(bǔ)漿處理，對(duì)頂進(jìn)過(guò)程中造成的泥漿損失進(jìn)行補(bǔ)充。

3.4.4頂管糾偏

在管道頂進(jìn)施工過(guò)程中，受各種因素影響經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)機(jī)頭偏離設(shè)計(jì)軸線的情況，針對(duì)此種情況，則可以利用設(shè)置在后部的糾偏千斤頂組，來(lái)對(duì)機(jī)頭端面的前進(jìn)方向進(jìn)行糾正，降低管道頂進(jìn)受到的阻力，保證能夠沿著設(shè)計(jì)的軸線方向頂進(jìn)。一般情況下，在對(duì)管道頂進(jìn)糾偏處理時(shí)，可以采用調(diào)整4臺(tái)糾偏千斤頂組的方式，如果管道左偏則將千斤頂設(shè)置為左伸右縮，如果管道右偏則將千斤頂設(shè)置為右伸左偏，保證頂管施工的順利進(jìn)行。

4　結(jié)束語(yǔ)

頂管施工技術(shù)與傳統(tǒng)的施工技術(shù)相比更具優(yōu)勢(shì)，將其應(yīng)用到市政排水工程施工中，可以避免地面土方的開(kāi)挖，在降低工程量的同時(shí)降低對(duì)周圍環(huán)境的影響。為提高其施工質(zhì)量，需要結(jié)合其施工特點(diǎn)，結(jié)合工程實(shí)際情況來(lái)確定施工要點(diǎn)，并選擇合理的管理措施確保施工行為的合理性，降低各因素對(duì)工程施工造成的不良影響。嚴(yán)格按照專業(yè)規(guī)范進(jìn)行施工，保證每個(gè)環(huán)節(jié)中施工技術(shù)的規(guī)范性與專業(yè)性，做好每個(gè)細(xì)節(jié)的控制優(yōu)化，爭(zhēng)取不斷提高工程施工質(zhì)量。

[1]彭德賢.頂管技術(shù)在市政排水工程中的實(shí)施要點(diǎn)初論[J].江西建材，2015，02：73.

[2]顏培育.非開(kāi)挖頂管工藝在市政排水工程中的應(yīng)用[J].中華民居（下旬刊），2014，06：281.

TU992.05

A

1673-0038（2015）13-0078-02

2015-3-3

史蓉（1981-），女，陜西西安人，工程師，本科，土木工程專業(yè)。