市政給排水施工中的長距離頂管施工技術

邱慧君

摘要：本文先介紹了長距離頂管的結構設計，然后探討了市政給排水施工中長距離頂管技術的應用，最后分析了長距離頂管施工技術施工過程中的影響因素。

關鍵詞：市政工程；給排水；長距離頂管；技術

市政給排水系統作為城市建設的基礎性工程，其質量的好壞對于資源的利用率和城市抗洪減災方面來說具有非常重要的現實意義。隨著城市化規模的不斷擴大，在市政給排水工程中傳統的管道施工技術已難以符合施工要求。在此情況下，長距離頂管施工技術應用而生，本文就結構設計和施工方面，對長距離頂管施工技術進行了探討。

1長距離頂管的結構

在市政工程給排水施工中應用長距離頂管施工技術時，通常是將鋼筋籠焊接在帶有鋼制承插口的鋼管內部和外部，用混凝土澆筑法形成管體，兩個管道之間用承插式柔性接口連接，并用雙橡膠圈密封，以防漏水。其中，管體、鋼筒以及鋼筋骨架網是長距離頂管的主要結構，以下是其各自的結構設計：

1.1鋼筒設計

市政工程的長距離頂管施工用到的鋼筒是用冷軋鋼板制成的，其厚度大約為1.5mm。需要在鋼筒兩端設計相應的插口環和鋼制承口環，用來連接鋼筒，插口環和鋼制承口環之間通過把雙膠圈作為墊層連接在一起，確保符合鋼筒的密封性要求。使用雙膠圈的另一個好處就是可以預防水體滲漏，提高鋼筒的防滲性能。

1.2鋼筋骨架網設計

鋼筋骨架網是鋼筒內外側均要焊接的結構，在鋼筒內部焊接鋼筋骨架網目的是加固鋼筒和混凝土之間的連接，預防其在使用過程中發生混凝土掉落的問題，通常只需設置單層鋼筋骨架網即可。在鋼筒內部焊接鋼筋骨架網目的是增加鋼筒和混凝土結合之后的承載力，確保兩者結合的承載力可以承載外界和水壓所引起的荷載，防止管體受損，通常需要設置雙層鋼筋骨架網。

1.3管體設計

當鋼童的內部和外部均完成混凝土澆筑后，混凝土頂管的管體就形成了，通過這種施工工藝制成的管體可以有效預防鋼筋籠和鋼筒被腐蝕，從而大大增加了管道的使用時間。

2市政給排水施工中長距離頂管技術的施工工藝分析

2.1適用范圍

一般情況下，長距離頂管施工技術適用于城市中繁華街道、中心商業區以及中心地帶等，一些因某些原因而不能大規模開挖以及不能遷移的特殊地帶，如歷史遺跡、文物古址等，也會應用到該施工技術。有些地方由于地理因素而無法進行開槽埋管或空中架線等方式來施工，通常應用長距離頂管施工技術進行作業。對于污水管道，當城市所鋪設的污水管道直徑超過800mm，現場無相應的基礎建筑物，不適合采用明溝開挖方法進行埋管的工程施工，也需要用到長距離頂管施工技術完成工程建設。

2.2頂進管的選擇

從材料來說，通常將鋼筋硅管認為是預進管的最佳材料，也有一些工程項目使用鋼管作為預進管，這就需要考慮到某些腐蝕特別嚴重的部位不能使用鋼管作為預進管。鋼筋混凝土管的尺寸、規格、配筋的設計以及預應力的驗算等均要嚴格根據有關的鋼筋混凝土技術施工標準來進行。在頂進管的尺寸選擇方面，往往要綜合考慮工程的規模、性質以及功能等因素來確定，混凝土管的厚度和配筋要結合頂進管實際所受的承載力確定好，在進行頂進管外直徑的確定。一般來說，頂進管的內直徑應該超過800mm，便于施工人員站在頂管面上進行施工。

2.3前期準備

施工現場的布置需要做很多準備工作，包括料具間、管材堆場、起重設備、自動控制室、以及注漿系統等。同時要在始發工作井內設置好主推千斤頂、發射架、反力架以及頂管機等設備，并在工作井兩側設置相應的井扶梯，在方便員工上下工作井的同時也提高了施工的安全性。

2.4主要設備

由于長距離頂管的管道所頂進的部位通常為淤泥砂或者粘土層，沒有在管道沿線設置相應的基礎性建筑，管道直徑往往超過800mm。因此，其主要設備有起重設備、千斤頂以及反力墻等設備，同時還需激光準儀、水準儀、泥水處理系統、電焊機、整體式頂進構架、經緯儀、水泵以及后座泵架等通用設備。

2.5施工工藝

對于頂管井的設計，一般可將其劃分成工作井和接收井這兩種；此外，預井管的結構類型也有很多種，使用最廣泛的是鋼筋混凝土結構。按照結構形式可將工作井分成單孔井以及單排孔井兩種不同類型，其中單孔井的形狀有很多，可以是矩形、圓形或者正方形，而單排孔井則往往是矩形的。在結構布置上，可以在工作井內設置內支撐，有助于改善其結構承受力；在工作井的建設過程中，當采用雙向頂進方式來進行的話，需要在設置的時候將接收井間隔，當前面幾項工藝完成之后，應及時在工作井以及接收井所處的位置設置相應的檢查井。

2.6頂管出洞

頂管施工過程中還需要注意的是頂管出洞，其是指頂管機與第一節管子由工作井內部突破工口封門進入到土層中，可通過調零工具進行調零，接著在工具管的井壁上設置支撐，在這個過程中要注意在將管具抽出洞口之前要做好相應的防護措施，如事先設置好初始角度，以便彌補其下跌等。如果施工地點與接收井之間的距離超過15m，應對頂管的頂進軸線進行重點觀測，當發現頂進軸線發生偏差時，應及時采取相關措施對其進行糾正，糾正方法通常采用主頂油缸法。

2.7注漿減阻

在長距離頂管的施工過程中，減少頂進阻力以及地面沉降阻力非常重要，減少阻力的有效方法是將壓注觸變泥漿注入到頂管道周圍的間隙中，從而形成一層水泥漿保護層，有助于其對地層起到良好的支撐作用。而最經常使用的減阻方法為注漿減阻，在施工時先對頂管機的頭尾兩端進行壓漿處理，同時還要與頂進施工工序同時進行，接著在混凝土管道縫隙處和中續間位置作相應的補漿處理，以補充在頂進過程中所損失的漿液。

2.8偏差校正

當長距離頂管在頂進過程中出現頂進管位置的偏差不符合規定的標準數值時，應該對其實施相應的偏差校正處理。一般情況下，允許的偏差距離為10cm，要注意的是，校正工作要緩慢進行，切勿用力過猛，以免破壞頂進管結構。

3市政給排水施工中的長距離頂管施工技術的影響因素

由于長距離頂管施工技術通常為連續推進百米以上的頂管施工，推進距離較長，也會受到很多因素的影響，主要有：推力，推力是影響長距離頂管施工技術的重要因素，如果頂管的推進距離太長，其后座和管道的承載力難以符合設計要求，實現不了應有的功能，容易導致很多不同問題的出現。摩擦力，與混凝土管相比，鋼管的重力和斷面與土層之間的摩擦力沒那么大，所以通常采用鋼管材料，此外，玻璃的實用性也比較好，能有效保障施工質量。承載推力，為減小承載推力對長距離頂管施工的影響，通常在施工現場澆筑一堵混凝土墻，以免油缸推力會對工作井產生反作用力。排土方式，在具體的市政給排水工程中，當頂管的施工距離大于100m時，若使用人工進行排土，施工進度慢，會嚴重影響施工工期。因此，可通過水利輸送方式進行排土，如有必要，還可以引入中間泵輔助施工；當管道口徑過大時，還可以通過電瓶車進行排土。

4結束語

綜上所述，長距離頂管施工技術具有振動小、地面干擾小、噪音小等優點，被廣泛應用于市政工程的給排水施工中。其主要結構有管體、鋼筒以及鋼筋骨架網，施工工藝和技術也相對復雜，需要施工單位先制定科學合理的施工方案再進行施工。同時，在施工盡量降低推力、摩擦力等其他因素對其的影響，確保施工質量。

參考文獻：

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