探討市政給排水管道的頂管施工技術(shù)應(yīng)用

吳俊云

（柳州市污水治理有限責(zé)任公司 廣西柳州 545005）

探討市政給排水管道的頂管施工技術(shù)應(yīng)用

吳俊云

（柳州市污水治理有限責(zé)任公司 廣西柳州 545005）

城市化進(jìn)程的不斷加快，人們對生活環(huán)境的要求也越來越高，為了滿足人們的生活生產(chǎn)需求，促進(jìn)城市的進(jìn)一步發(fā)展，政府投入了大量的資金支持城市中的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。排水管道作為保證人們生活生產(chǎn)中水利用的重要渠道，必須保證對排水管道的施工質(zhì)量。頂管是排水管道施工中普遍運(yùn)用的施工技術(shù)，它給排水管道施工帶來便利的同時(shí)，還能提高排水管道的施工質(zhì)量。本文介紹了頂管施工的內(nèi)涵和特點(diǎn)，分析了頂管施工中須要注意的事項(xiàng)，最后結(jié)合其注意事項(xiàng)闡述了頂管施工技術(shù)在生活中的應(yīng)用。希望能夠提高市政排水管道的質(zhì)量，完善城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。

市政；排水管道；頂管施工技術(shù)

1 前言

城市化使城市人口密集，建筑眾多，基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)會(huì)加劇城市用地緊張的問題，人們對基礎(chǔ)設(shè)施的訴求卻越來越大。為了減少基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)對城市的用地，市政多采取地下工程的措施。傳統(tǒng)的排水管道鋪設(shè)方法已經(jīng)不能滿足人們的需求，在鋪設(shè)過程中會(huì)給人們的生活帶來極大的不便，既帶來了噪音等生活污染，破壞了城市用地，又需要投資大量的資金，施工時(shí)間長。傳統(tǒng)的排水管道在質(zhì)量上存在很大的不足與局限性，為了滿足人們的需求，符合時(shí)代的發(fā)展，頂管施工技術(shù)走入人們的視野，成為人們關(guān)注的對象。

2 頂管施工的概述及其特點(diǎn)

2.1 頂管施工的內(nèi)涵

頂管施工技術(shù)是一種不需要大面積開挖就可進(jìn)行鋪設(shè)的技術(shù)，施工時(shí)不用將要鋪設(shè)的地面全部進(jìn)行開挖，而且可以穿過建筑物進(jìn)行地下作業(yè)[1]。頂管施工技術(shù)為排水管道的后期保養(yǎng)和維修提供了方便，極大地提高了排水管道的工作性能。

2.2 頂管施工的特點(diǎn)

（1）占地面積少。頂管施工技術(shù)使排水管道可以在建筑群的地下進(jìn)行作業(yè)，占用的土地面價(jià)少，擴(kuò)大了城市土地的利用價(jià)值。加上其受土質(zhì)的影響小，能夠減少人們的生產(chǎn)生活對排水管道工程的破壞。采用頂管技術(shù)施工時(shí)，由于其開挖的面積小，不會(huì)占用人們的生活用地，因此，將減少施工給人們生活帶來的不便。

（2）對環(huán)境的破壞小。頂管施工技術(shù)不需要破壞原有的基礎(chǔ)設(shè)施，比如城市的交通線、電纜等。由于能夠采取深度鋪設(shè)的方法，加上其不必采用直線鋪設(shè)，可以繞過地上建筑或是在建筑底下進(jìn)行操作，這樣能減少對原有建筑的拆遷。頂管施工技術(shù)施工時(shí)產(chǎn)生的噪音污染小，形成的粉塵污染小，減少了對周邊自然環(huán)境的污染，保證人們的生活質(zhì)量。

（3）投資少、效率高。頂管施工技術(shù)是一種非開挖的管道鋪設(shè)技術(shù)，減少了開挖的成本和時(shí)間，能有效提高工作效率，避免資金流失。頂管施工技術(shù)不需要對原有的建筑物進(jìn)行拆遷，節(jié)約了拆遷資金。采用頂管施工技術(shù)，為排水管道的維修和保養(yǎng)提供了方便，工作人員能夠第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)問題，并且及時(shí)排除障礙，保證排水管道能夠順利有效運(yùn)行。

3 頂管施工技術(shù)須注意的要素

3.1 頂進(jìn)管的選擇

表1 不同材質(zhì)的管道在各種土質(zhì)中形成的摩阻力

頂管施工技術(shù)是一種結(jié)合多種學(xué)科技術(shù)，進(jìn)行合理的計(jì)算和分析才能保證其施工性能的一種學(xué)科。由表中可知，不同材質(zhì)的管道在不同土質(zhì)中所產(chǎn)生的摩擦阻力是不一樣的，這就決定了他們在各種土質(zhì)中的工作性能[2]。阻力可形成管道之間的摩擦，從而造成接口銜接不當(dāng)和出現(xiàn)縫隙等現(xiàn)象。混凝土管道和鋼管作為排水管道施工中運(yùn)用最為廣泛的材料，在施工的過程中一定要結(jié)合它們的各項(xiàng)指標(biāo)和屬性，考慮多方面的因素，減少因材質(zhì)選擇不當(dāng)而造成的施工質(zhì)量下降。土壤對鋼管的腐蝕性較之混凝土管普遍較高，在運(yùn)用的過程中要考慮鋪設(shè)地區(qū)土壤的酸堿性，合理選擇頂進(jìn)管的材質(zhì)。

3.2 頂力

影響頂力的因素很多，主要包括土壤、地下水的影響、頂管的材質(zhì)、管道的質(zhì)量與屬性以及在施工技術(shù)上的熟練程度。要保證排水管道的整體質(zhì)量，就要充分考慮這些因素對施工的影響，采取有效的措施，將影響程度降到最低。

表2 管混凝土管道的最大允許頂力

鋼管混凝土管道受土壤的腐蝕程度較少，所能承受的壓力程度較大，一直是頂管施工技術(shù)中的首選材料。從表2中我們可以看出：鋼管混凝土的管徑越大，其所能承受的頂力就越大。因此，在采用頂管施工技術(shù)時(shí)，要根據(jù)實(shí)際情況，結(jié)合該地區(qū)水流量和水壓，選擇適當(dāng)管徑的管道。在頂力的規(guī)劃和方案設(shè)計(jì)中要保留足夠的富裕量，因?yàn)樵谑┕さ倪^程中管道會(huì)產(chǎn)生偏移的現(xiàn)象，頂管偏移會(huì)造成一定的偏心力，頂管所承受的壓力就會(huì)增大，并且頂管長時(shí)間處于承受力飽和的狀態(tài)下工作，也會(huì)減少排水管道工程使用的有效期限。

3.3 頂管施工

頂管施工技術(shù)所涉及的科學(xué)知識(shí)較多，工序復(fù)雜，在實(shí)際的操作中也會(huì)出現(xiàn)許多的問題。一般情況下，頂管施工技術(shù)的工序主要包括穿墻、頂管出洞、注漿、糾偏這些步驟。穿墻是指將工具管頂出墻外的工作，在這個(gè)過程中容易出現(xiàn)水滲透的問題，要做好嚴(yán)密地防水、止水措施。頂管出洞是一項(xiàng)復(fù)雜的操作工序，在操作過程中容易出現(xiàn)管線偏移，工作人員要做好固定措施，及時(shí)糾正偏移。在頂管施工過程中阻力是不可避免的，為了減少施工的阻力可以采取注漿減阻的方式。頂管施工直接關(guān)系到整個(gè)排水管道工程的施工質(zhì)量，要保證每一道工序都到位，減少和杜絕施工過程中的失誤。

4 頂管施工技術(shù)的應(yīng)用

4.1 施工的前期準(zhǔn)備工作

（1）施工方案的設(shè)計(jì)。要制定準(zhǔn)確、科學(xué)的施工方案，就要對施工區(qū)域進(jìn)行實(shí)地考察。比如，對該地的水流量、土質(zhì)等進(jìn)行考察，通過收集數(shù)據(jù)，整理分析資料制定出一份合理的施工方案。材質(zhì)是決定排水管道工程質(zhì)量的基礎(chǔ)，選擇合適的材質(zhì)是進(jìn)行施工前的首要任務(wù)。工作人員通過對施工區(qū)域的實(shí)地考察，對當(dāng)?shù)氐那闆r有了一定的了解就能結(jié)合多方面的因素，選擇合適的施工材料[3]。

（2）保證施工順利進(jìn)行的輔助性措施。為了提高工作的效率，排水管道的施工多采用機(jī)械化設(shè)備。比如起重設(shè)備、頂管機(jī)、千斤頂?shù)取Ｊ┕ぴO(shè)備是保證施工順利進(jìn)行的主要?jiǎng)恿?，因此，施工單位要完善施工設(shè)備，對施工設(shè)備進(jìn)行檢測，保證其工作性能，減少工作中的誤差。在頂管施工前期，可以通過對頂進(jìn)管進(jìn)出洞的加固工作來避免管線偏移，通過注漿來減少工作阻力。

4.2 頂管井的設(shè)計(jì)

頂管井又稱工作坑，主要分為工作井和接受井，一般有圓形和方形。工作坑對整個(gè)頂管施工技術(shù)的影響很大，直接影響了頂管施工技術(shù)的質(zhì)量。因此，在施工過程中一定要全方位、多角度地進(jìn)行考慮，結(jié)合排水、運(yùn)輸、出土等因素，保證頂管井的質(zhì)量[4]。在排水管道施工過程中多采用的是現(xiàn)澆式的頂管施工技術(shù)，對工作坑會(huì)進(jìn)行放置支撐物等加固措施，以增強(qiáng)工作坑所能承受的壓力，保證工作坑的穩(wěn)固程度。

4.3 施工工藝中的技巧

施工工藝指的是按照施工方案，利用先進(jìn)的施工設(shè)備，將管道等有序地頂送到預(yù)先固定的位置中。為了完成排水管道的鋪設(shè)，保證排水管道工程的指令，必須注意每一個(gè)環(huán)節(jié)的操作。在頂管施工技術(shù)中遇到的最大的難題就是頂管出洞中的偏移，穿墻過程中對土體固定程度的破壞，以及長距離的頂管施工中產(chǎn)生的阻力。所以，施工人員要在頂管施工過程中掌握一些施工的技巧，采取有效措施來解決這些問題。為了避免頂管出洞時(shí)出現(xiàn)管線偏移，可以在出洞的端口使用物體支撐，加強(qiáng)對管道的支撐力度，減少管道的材料在出洞中的震動(dòng)和壓力；為了減少穿墻過程中對土體的破壞，可以在施工強(qiáng)注入一定的混凝土和采取止水措施來加強(qiáng)土體的穩(wěn)定度；為了減少施工阻力，可以在管道的墻體和土壤中加入適當(dāng)數(shù)量的潤滑劑，使材料墻壁和土壤摩擦形成的阻力減少，頂進(jìn)設(shè)備的工作壓力減小，從而減少工作誤差。

5 結(jié)語

頂管施工技術(shù)給排水管道工程的施工帶來了極大的便利，在減少資金投入，縮短施工時(shí)間的情況下，還保證了排水管道工程的整體質(zhì)量。頂管施工技術(shù)咋應(yīng)用中要注意材質(zhì)、土質(zhì)、水流量、施工技巧等因素，減少在施工過程中產(chǎn)生的誤差。頂管施工技術(shù)是一項(xiàng)極具潛力的施工技術(shù)，它的運(yùn)用不僅僅只局限于排水管道工程的建設(shè)中，還將推廣到其他管道工程的建設(shè)中。

[1]陳禹瑩.市政基礎(chǔ)設(shè)施地下給排水管道頂管施工技術(shù)研究[J].科學(xué)中國人，2016（4）：16.

[2]王志航.給排水管道的頂管施工技術(shù)應(yīng)用研究[J].現(xiàn)代物業(yè)，2015，14（5）：34～35.

[3]葉琴.市政基礎(chǔ)設(shè)施地下給排水管道頂管施工技術(shù)研究[J].科學(xué)論壇，2013（10）：18～19.

[4]黃少斌.頂管施工技術(shù)在市政給排水施工中的應(yīng)用[J].科技風(fēng)，2013（3）：119.

TU991.05

A

1004-7344（2016）15-0119-02

2016-4-15

吳俊云（1988-），男，漢族，廣西來賓人，助理工程師，本科，主要從事市政排水管網(wǎng)、污水廠建設(shè)、運(yùn)行、管理方面工作。