芻議市政給排水施工中長距離頂管施工技術

■曾建奎 ■中鐵二十五局集團第六工程有限公司，廣西 柳州 545007

市政給排水工程大體有供水、排水、循環水三個系統，市民想要正常排水的前提首先要保證著三個系統同時正常運行。而長距離頂管施工技術的研發和有效地應用促進了給排水工程的運行。所以，長距離頂管技術的開發和研究對整個芻議市政給排水工程起著至關重要的作用。

1 長距離頂管的構造

長距離頂管技術是將鋼筒在內部和外部焊接上相應的鋼筋籠后，通過用混凝土混合澆筑形成一個管體，期間鋼筒的設計要保證擁有鋼制的承插口，這樣有利于更好的澆筑。同時還要再利用承插式的軟性接口將管道逐一進行連接，并用雙橡膠圈將其密封，達到防治滲透漏水的效果。鋼筋骨架網和鋼管是管體的重要組成部分，他們各自的作用由以下所示:(1)管體部分。在缸筒內外都澆筑混凝土后會形成頂管管道。利用這種澆筑工藝筑成的管道能很好的預防鋼筒或鋼筋籠出現腐蝕的情況，增加了管道的使用安全系數，延長了它的使用壽命;(2)鋼筋骨架網。鋼筋骨架網是在鋼筒的內側和外側需要分別焊接的一個機構部位，外側的鋼筋骨架網是為了增大混凝土與鋼筒結合后的承受力度，保證能承受住外界荷載和內部的水壓，避免管體的破裂，一般采用雙層鋼筋骨架網。為了加強混凝土與鋼筒的穩固連接在鋼筒的內側設有鋼筋骨架網，這種設計為有效地預防混凝土掉落的情況，一般采用單層鋼筋骨架網;(3)鋼筒。在長距離施工進程中，鋼筒的使用方式很重要，鋼筒一般是使用厚度為1.5mm左右的冷軋鋼材料制成。鋼筒兩端設置鋼制插口環和承口環，一次來作為鋼筒的連接結構，同時用雙膠圈為墊層的方式將承口環與插口環連接在一起，達到設計要求的管道密封性。利用雙膠圈作為墊層也能防止水體的腐蝕，有效地預防管道的內部滲透性;(4)中繼間。在長距離頂管施工當中，還有一個非常重要的設置，那就是中繼間，通過中繼間的應用，可以有效降低摩擦阻力，主要通過把管道合理分段，然后向前推進，實現主千斤頂的頂力分散目的，在這個頂力分散過程中，各個分頂力的總和就是總頂力，且通過應用中繼間，各段管道里面的頂力會調整到標準范圍之內。中繼間設置情況差異性，會導致頂管質量高低不同，也會影響頂進速度的快慢。

2 非開挖頂管施工方法

非開挖頂管施工方法主要包括管道設計施工方法、管線鋪設施工方法、管線替換以及管線修補施工方法。市政給排水工程管道非開挖施工方法也主要是這三個方面的方法。

2.1 頂管施工方法

在具體的穿孔施工當中，需要進行鋼套管頂進操作以及無鋼套管頂進操作，頂進的管道主要是公共管道，是具有永久性特點的，頂管施工方法在穿孔施工過程中的應用作用是比較大的，不僅可以有效降低施工噪音，還要消除地表面的相關干擾，最后還具有振動小的優勢［1］。具體來說，首先要進行基坑井的有效開挖，開挖的基坑井主要有兩個，然后進行鋼管的有效放置，放置在工作井上面，通過中繼間的頂進力，把鋼管從工作井當中推出來，鋼管最終會穿留到預留口邊，這整個過程就是管道施工全過程。

2.2 水平螺旋鉆進法

通過使用水平螺旋鉆進法，可以有效完成切削鉆頭的鉆壓傳遞工作和扭矩傳遞工作，在這種水平螺旋鉆進施工也是頂管施工的一種。進行水平螺旋鉆進施工，不僅有地表抗干擾能力強的優點，還會廣泛應用到口徑比較小的鋼筋混凝土排水管道施工當中。使用水平螺旋鉆進方法，無法有效對管道進行控制，這樣就會降低管道的施工精度［2］。

3 長距離頂管施工工藝

3.1 長距離頂管施工的工作原理

長距離頂管施工技術是利用平衡涂鴉的頂管機把在井中放置的油缸轉化成動力推動定掛機頂進向前施工，這樣的工作原理對加快施工進程有著很好的推進作用。在施工進程中放置在頂管機中的大刀通過盤旋轉動對土體做合理的切割，工人把切割的土體送進密封的土倉和輸送機中，經過一段時間的擠壓后土體會形成壓縮土體，壓縮土體通過輸送機輸送出來，管道最基本的施工建設便這樣完成了。根據頂管機開挖地層的土質不同，通過向刀盤的正面和土層里加入適量清水、粘土漿等作為添加料，將砂土或其他土層的土變成泥狀。

3.2 長距離頂管的施工環節

長距離頂管施工程序擁有正面穩定、長距離壓漿和觸變泥漿等幾個環節，長距離壓漿和觸變泥漿在減阻方面起著重要的作用。在進行長距離頂管施工過程中，要保證管節能夠有效的進行減阻就要及時向管節外側壓注觸變泥漿，通過這種壓注方式使它形成良好的圍護泥漿套，觸變后的泥漿對地面的沉降有著很好的降低作用，因此，注漿技術至關重要，是頂管成敗的關鍵因素。將配置后的壓漿站通過注漿泵傳送到輸漿總管機管節的環形分管上再傳至頂管機上便形成泥漿套，從而使膨潤土觸變泥漿得到很好的應用。南寧市中堯南路至二坑溪給水管過龍騰路頂管工程中就使用了長距離頂管技術，為了能保證進行合理的跟蹤注漿，在頂管掘進機時的后部設置了4個壓漿孔，使其形成較為完整合理的泥漿套，同時要對完畢的觸變泥漿跟蹤配備，通過液壓注漿泵增壓的形式，注入注漿的總管體中，再通過環形分管注入到頂管機以及管節的壓漿孔上，從而形成泥漿套。管節在頂進過程中由于少量的漿液會通過外流方式進入土層，所以要對管節上的注漿孔補壓漿。一般一節管內部頂進完畢后就進行下一輪補漿。同時要根據每段管節頂進阻力的大小不同進行隨時分段的補充壓漿。要將壓漿量控制在管節空隙體積的8倍左右，補漿量為管節外測量的空隙體積。南寧市中堯南路至二坑溪給水管過龍騰路頂管工程項目施工過程中為了計算出注漿的壓力值，充分運用注漿黏度以及管路輸送長度來估測，并且將壓漿站的壓力控制在0.08MPa至0.1MPa之間［3］。

4 結語

為了滿足城市居民的給水、用水和排水需求，提高長距離頂管技術的施工質量，我們必須做到與時俱進，加快科技的發展，利用先進的物料和方法改進施工技術，提高排水管道的施工質量。

［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］.科技與創新，2014(15):81 －82.

［2］石玉東，李麗.市政給排水施工中的長距離頂管施工技術分析［J］.黑龍江科技信息，2013(8):302.

［3］夏天.大口徑長距離頂管在穿越重要地下管線時的關鍵技術措施［J］.城市道橋與防洪，2011(9):147 －151.