市政給排水施工中頂管技術的有效應用探討

摘要：市政給排水施工與居民的日常生活關系密切，提高施工質量與施工效率對于人們生活水平的提高有著積極的促進作用。隨著我國經濟的持續發展、市政給排水工程的不斷完善，頂管技術在市政給排水施工中的使用越來越廣泛。文章從頂管技術的施工技術出發，對頂管技術在市政給排水施工的有效應用進行了探討。

關鍵詞：市政給排水施工；頂管技術；施工質量；施工效率；基礎設施建設 文獻標識碼：A

中圖分類號：TU99 文章編號：1009-2374（2016）18-0114-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.18.056

在經濟不斷發展的大前提下，人們的物質生活水平也取得了質的飛躍，人們對于生活質量的要求不斷提高，為給人們營造良好舒適的生活環境，使城市發展目標與人們日益增長的物質需求相符合，完善市政給排水施工意義重大。在城市的各項基礎設施中，地下給排水管網主要負責城市污水的解決，是促進經濟可持續發展的重要條件，隨著地下工程建設的加快，頂管技術應運而生。頂管技術可使管道鋪設在不開挖路面的情況順利進行，具有污染小、不影響市貌等優點，在現代市政給排水施工中，頂管技術是應用最廣泛的技術之一，對其的有效應用進行分析和探討，有著積極的現實意義和經濟意義。

1 頂管施工技術概述

1.1 頂管施工技術的特點

頂管施工技術又可稱為非開挖管道鋪設技術，是實現可持續發展、合理利用自然資源的有效途徑之一?，F階段，廣泛應用于市政給排水施工中，大大提高了市政給排水施工的質量和效率。頂管技術施工最大的特點在于其可在不破壞地面層的情況下直接突破地面建筑物的限制，完成地下管道、河道、公路以及鐵路的鋪設，相較于傳統的開挖敷設可節省大量人力、物力、財力，同時造成的污染以及對城市外貌的破壞也更小，頂管技術可減少粉塵、降低噪音，可將施工對城市交通和環境的負面影響降到最低，稱得上是真正的高效率、無污染的施工技術。

1.2 頂管施工技術的優勢

相較于傳統開挖敷設技術，頂管技術具有的眾多優勢是使其在市政給排水施工中得到廣泛應用的主要原因：首先，將施工面有效縮減是其主要的優勢之一，通過頂管技術，點狀施工成為了可能，施工占地面積顯著減小，與此同時，施工在地下進行，因此不會對施工區域的地面活動造成不良影響，對于市區交通的干擾幾乎可以忽略不計；其次，頂管施工可以突破傳統開挖敷設技術受到的眾多限制，如頂管技術可在很深的水下或地下進行管道的鋪設，同時不對鐵路、公路、河道造成影響，房屋拆遷數量可有效減少，工程造價因此大大降低，市政給排水整體系統質量也得以顯著提高；最后，施工不受外界自然條件的干擾，施工是在提前打造的工作井內進行，因此雨雪霜凍等惡劣天氣不會造成整個工程停工。

1.3 頂管施工技術的應用范圍

可在市中心等繁華地段施工而不對地面活動造成影響，頂管技術的應用可使地面開挖工程和土方工程不影響交通的正常運行和人們的日常活動，施工成本投入可顯著降低；可在人口聚居區域進行管道鋪設，隨著城市化進程的不斷推入，進行新的城市規劃不可避免，為確保整個城市的排水系統能夠始終正常運行，往往需要在一些人口密集區域進行地下管道的鋪設，傳統開挖敷設的方法不僅可造成大量防護拆遷給人們的生活造成困擾，同時還可導致原有管道與新設管道沖突，造成工程量加大，頂管技術的應用可有效解決這一問題，地下工作不會對現有建筑物的地理造成影響，同時曲線鋪設還能有效避免新舊管道之間的沖突；可在植被覆蓋、綠化區域施工，頂管技術的應用使得點狀施工成為現實，動土面積可降到最低，因此對植被以及綠化帶的傷害相應的也能夠降到最低。

2 頂管施工技術的應用要點

2.1 頂管的選擇

頂管是頂管技術在市政給排水施工中得到有效應用的基礎，合適、質量上乘的導管是提高整個市政給排水系統質量的有力保證。在選擇頂管時，應結合實際的施工情況全面考慮頂管的直徑、頂管的長度，頂管直徑的內徑應當根據管道需承受的壓力、施工壁厚度來確定，通常情況下需要使頂管內徑在600mm以上；頂管長度的選擇來綜合考慮經濟、適用性等多種因素，長度足夠的頂管可有效減少施工次數，太長會造成施工難度增加，太短則會使施工次數增加。一般情況下，頂進管道長度與頂管直徑比值在2.1以上時，適宜選擇長管，頂進管道長度與頂管直徑比值為1.15時，適宜選擇標準長度的頂管，頂進管道長度與頂管直徑比值為1.1或以下時，適宜選擇短管；頂管材質也是重要的考慮因素，大多數情況下頂管為鋼筋砼管，若腐蝕狀況不嚴重則可選用鋼管；鋼筋砼管的應力驗算、配筋以及規格設計應當遵循我國的相關規定，確保鋼筋砼管的選擇符合相關的施工標準和技術規程。

2.2 影響中長距離頂管施工技術的因素

推動力是影響中長距離頂管技術施工的主要因素，管道推進過程中，受到多種因素的影響，可產生多種不同的實際情況，隨著管道的增長，產生的壓力隨之增加，管道的變化可能導致位移。為避免此類情況的發生，應確保頂部油缸推動力始終保持在合適的范圍之內，同時需確保壓力在后支座施工過程中同樣保持在一個合適的范圍之內，這樣施工進程才不會因此受到影響。

2.3 工藝的完善

市政給排水施工工程質量的持續性提升需要頂管技術施工工藝的持續提升作為支撐。頂管技術施工即施工單位、施工人員利用相應的頂進設備預制圓形或橢圓形的構造物，并將構造物頂入路基，構成涵洞、立體交易通道的施工方法。為進一步完善頂管技術施工工藝，相應的施工人員在施工開始之前：首先，應明確管段與管段之間的具體距離；其次，開始設置接收井與工作井；最后，相應的施工人員可在工作井內設置安裝相關推力設備，并將頂管機頭逐步推入土內，根據機頭導向，推進預制的混凝土管，通過工作井將前方的土體運出，鋪設完畢。接收井與工作井的結構應依據現場實際施工情況做出選擇，鋼筋混凝土結構為最常見的接收井與工作井的結構，工作井具體又可分為單排孔井和單孔井，單排孔井多為矩形，單孔井則有矩形、圓形、正方形幾種，受力性能從低到高依次為矩形、正方形、圓形。

3 頂管技術在市政排水施工中的應用

3.1 準備階段

施工前的準備關系到整個工程的安全與質量，是提高工程效率的關鍵，是施工過程中不可忽視的一個重要環節，應當根據施工現場的實際情況，正式施工開始前，提前準備好施工材料、施工設備，布置施工環境，包括自動控制室的布置、起重設備的布置、管片堆場的布置、料具間的布置等，確保工作井內的各項施工設施完善、完好以及各項輔助頂管工作的設備機器運行正常，進行安全知識教育，囑咐施工人員注意安全；頂管頂進過程中可出現多種突發問題，因此施工前應做好各種應對準備，如水土流失，可在洞口采取相應的防治手段、安裝止水裝置等，以全面確保施工人員的人身安全。

3.2 施工工序

在應用頂管施工技術進行施工時，主要的施工工序包括穿墻、頂管出洞、注漿以及頂管矯正等。穿墻是為了止水裝置的有效安裝，首先，將水泥和黏土按照一定的比例混合形成強度適中的填充物，將其填充進穿墻管之內，為確保穿墻管周圍土層強度足夠，穿墻開始之前應在墻管外進行注漿操作。其次，將悶板打開，推進工具管，推進過程中可使用紙筋黏土或法蘭加壓板進行止水。頂管出洞是整個頂管技術中最重要的一道工序，在頂管設備進入土層之后進行，由于存在視覺盲點，頂管頂進時管線可出現偏移。為避免這一問題的發生，可于工具管下方設置支撐，同時應時刻注意工具管的凋零情況，及時發現并解決工具管的偏移、下跌情況，確保施工順利進行。注漿是為了減輕頂進管在頂進過程中的阻力，緩解地面下沉，即在頂進管頂進的同時，頂進機頭尾部完成注漿，為避免因泥漿損耗而造成注漿工作無法及時完成，應選擇合適的混凝土管道位置進行補漿，確保泥漿充足。頂管矯正是為了及時糾正施工過程中頂管與預設軸線偏離的問題，促使頂進管的走向始終符合預定的路線，以確保工程質量，通?？墒褂贸C正千斤頂完成矯正工作，即根據千斤頂端部的走向，緩慢、小幅度地進行修訂，將偏移的頂進管逐漸恢復到預定路線。

3.3 注意事項

為了確保施工質量，地基澆筑過程中應注意澆筑的連續性，切忌出現長時間的停澆情況，同時澆筑速度要適中，避免過快或快慢；挖土應在地形地質情況勘察清楚后進行，土層挖開后，頂管以及相應的后續工作應及時跟進，注漿量以及注漿壓力需嚴格控制；加強施工監督，確保安全，施工速度嚴格把握，做到穩中求進，以充分保證工程質量；頂進完成時，應仔細觀察土層是否存在水土流失情況。

4 結語

伴隨著我國經濟的持續發展、城市化進程的不斷推進，頂管技術在市政給排水施工中的應用必定會帶來更多的社會效益和經濟效益。相較于傳統開挖敷設技術，頂管技術具有破壞小、費用低、效率高、綠色環保等多種優勢，可有效地控制施工成本，同時將施工對市區交通、環境的影響降到最低，可很好地適應各種施工環境、施工地形，解決了傳統開挖敷設管道困難、敷設受限等問題。頂管技術的高低決定著市政給排水工程質量的高低，因此應當不斷完善頂管施工技術，以促進市政給排水工程質量的不斷提升，為人們的日常生活與工作帶來更大的便利，為城市市政給排水工程的快速建設創造條件。

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作者簡介：駱金坤（1995-），男，湖北黃岡人，長沙理工大學給排水科學與工程專業本科學生。

（責任編輯：小 燕）