頂管技術在市政給排水施工中的應用

呂保成

摘要：隨著我國近幾年來現代化發展的需求，城市化建設步伐也日益加快，在市政的工程建設中，路面的建筑設施越來越多，再加上市政管線分布較廣，且錯綜復雜、相互層疊，以至于在市政的路面建設工程中，大面積的開挖不僅施工成本較高，而且會對交通造成極大的壓力，使得環境受到一定的影響，給人們的工作、生活帶來諸多的不便，因此，為了解決這種市政建設與施工之間的矛盾，就需要應用一項非開挖的施工技術，即頂管技術。

關鍵詞：頂管技術；市政；給排水施工；應用

一、頂管技術施工的特點

頂管技術是一項用于市政施工的非開挖掘進式管道鋪設施工技術，因此，又被稱為非開挖管道敷設技術，此技術不需要在路面上進行大面積的開挖，就能穿過建筑物的地面結構以及地下施工作業，與以往的開挖埋管技術相比，它具有對周圍環境影響小、施工范圍小、產生的噪音小等各種優點，能夠大大的節省工期和投資成本且高效、安全；此外，最為突出的特點就是適應性，可以針對不同的地形、地質、施工條件以及設計的相關要求，選擇與之相適應的頂管施工方式；不過，盡管目前頂管技術已發展的很成熟，但還是存在一些不足，可不同的施工方式其原理都一樣，即將施工面由線化為點，來做垂直的地面工作，是一種無污染且效率高的施工技術；所以，深受廣大建筑開發商和施工單位的喜愛。

二、頂管技術施工的使用范圍

頂管技術主要使用的范圍：一是在城市的繁華商業街道等中心地區進行的市政管網鋪設施工；二是對于不能進行大面積開挖的文物遺址等特殊地段；三是因遇到江河、主要交通干線或者鐵路等而無法進行空中架線以及開槽管徑中所采用的管道直徑大于八百毫米的地下埋管施工工作；四是當設置的城市污水管道直徑大于五百毫米時，而周圍又無其他建筑物設施且無法進行明溝開挖的施工工程。

三、頂管技術施工的應用分析

在市政給排水施工中若沒有特別要求通常采用的都是鋼筋頂管，其規格需按照相關的鋼筋頂管技術規程來選擇。

（一）頂管技術施工中頂進管的選擇

1、頂管長度的選擇

在進行頂管施工的過程中，頂進管的長度選擇對于施工過程的經濟效益以及控制性都有很大的影響，尤其是在垂直推頂的情況下，如果使用較長的鋼管，可以取得良好的效果，可是，隨著頂管長度的逐漸加長，會使得實際的頂進路線與原定的路線相偏離，因而恢復起來會比短管頂進的難度大；然而，若使用的頂進管長度太短也會比較麻煩，容易在頂進的過程中使鋼管擠入周圍的土層中，從而造成整個路線的彎曲，由此，大大降低了對頂管的控制性；所以，在進行頂進管的選擇時應合理、科學；根據一般情況而言，頂進管的長度是依照管口的直徑來制定的，具體情況為：當頂進管的長度與頂管直徑的比值小于或等于一點一時，為短管；當頂進管長度與頂管直徑的比值等于一點一五時，則為標準長度的頂進管；而當頂進管的長度與頂管直徑的比值大于或等于二點一時，即為長管。

2頂管直徑的選擇

頂進管直徑的選擇要根據工程的施工需要以及性質而定，且頂進管的配筋與厚度是根據頂進管所承受的壓力來確定的，以此來確定頂進管的外徑，但由于頂管技術的施工需要挖土工人的配合，因此，頂進管的內徑一般都在五百毫米以上。

（二）頂管技術施工的前期準備

1現場平面的布置

對于施工現場的路面布置，從平面上總體分為自動化的控制室、材料工具的儲存室、起重的設備、攪拌漿及材料的堆放處、存放廢土的坑洞等一系列的布置；此外，在施工開始之前，應在工作井內安裝相關的頂管及其以及千斤頂設施等頂進設備，并在工作井旁邊設置專門的樓梯方便工人施工。

2、頂管施工的主要設備

頂管的管道周圍環境一般都布滿了淤泥、砂子還有粘土等物質，因此，無法采用明挖的方式來進行施工，所以，在這個前提下，應根據管道的材質、頂進管的直徑等因素預算出頂進的工具以及千斤頂的數量等。

3、機械設備的交班與檢查

在管道頂進之前，需要辦理機械的交接手續，將設備的運轉情況記錄好并用口述的方式報告于接班的機械工，對于剛來上班的機械工則還需要對各項設備進行檢查工作。

4、頂管機進、出洞處以及后靠土體加固

為了確保頂管機在出洞后的安全性，需要對洞邊的土體采用推土反壓法或者其他方法來進行加固，另外，為了防止頂管機在進出洞以后造成泥土的流失，須在工作井的頂管洞口處安裝止水的裝置。

四、頂管技術施工要點及注意事項

（一）在頂管施工的過程中，必須嚴格按照施工的設計圖來進行頂管頂進，可以將超提刀與千斤頂編組相互配合使用，從而對頂進路線進行糾偏；此外，為了確保是過程中頂進軸線與設計要求相符合，應定期定時的對頂進軸線進行測量，通常情況下，每頂進一節混凝土鋼筋管就要進行一次軸線測量，最后，為了確保其精確度，還要對測量點進行復測。

（二）為了確保頂管能夠順利出洞，工作井的洞口應比頂管直徑口大一些，而且在頂進的過程中，應采取有效的封閉措施來填補頂管與工作井之間的縫隙，所以，在制作工作井時，首先要在其洞口處理一個十毫米厚度鋼管制法蘭，然后在上面焊接螺絲，之后再按照十六毫米厚度的橡膠制法蘭，最后用十毫米的鋼壓板將其壓緊、壓實，等到沒有水和泥沙等物質流入井內時，才能收回法蘭和壓板。

（三）當路面施工周圍的建筑物較多時，應設置檢測點，并隨時觀察土體的移動等地表的形態變化，以避免路面下沉以及房屋開裂等事故的發生。

（四）在實際的施工中，往往會遇到障礙物，此時最常用的處理方法有兩種：一種是采用破巖井來處理突遇的孤石，根據孤石的大小來合理的設計破巖井，之后再地面進行取石后再繼續頂進工作；另一種則是對于長距離的微風化、風化地質的處理，要求在頂管施工的設計過程中，要對地質資料進行詳細的分析，再對這兩種地質給予合理的處理。

（五）向給排水管道的外壁注入適量的減阻泥漿，使管道的外面形成一個泥漿套，從而對地層起到一定的支撐作用，以減少地面的下沉，降低其與周圍土體的摩擦力，最終減少在頂管頂進過程中產生的阻力；另外，泥漿的實際用量一般為計劃的四五倍，所以，要時刻保證泥漿的充足。

（六）頂管施工中的一項重要工作就是進出洞，因此，必須保證掘進機穿墻方向的精確度，否則不利于控制后面的給排水管道方向以及拼接工作井內的管節，此外，在穿墻的過程中，應該注意防止工作井內流入大量的泥水、砂石，以避免發生坍塌和泥石流現象；對于地層類型屬于較松散的粉質粘土層的給排水管道施工，必須要確保頂進方向的準確性，使管道和軸線保持一致且應對頂進管方向與工作井周圍一定范圍內的土體進行改良和加固措施，通過加入水的作用來增強土體的強度、黏度，從而有效防止在施工中發生塌方事故。

五、結束語

通過對頂管技術的施工應用進行分析，了解到其施工環節是一項復雜的力學過程，且當中涉及到多種學科知識；所以，應嚴格按照相關的施工規范及技術標準來運用此技術，從而有效的解決市政給排水網管的鋪設問題，以避免大面積土方開挖所造成的影響；由此可見，頂管技術在城市建設中具有相當的優越性，不僅對城市的建設面貌起到了美化作用，也為和諧社會的建設創造了無限生機。

參考文獻：

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