頂管技術(shù)在市政排水管道施工中的主要技術(shù)應(yīng)用

辛雅婷

引言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，建設(shè)地下工程變得越來(lái)越廣泛，因此，頂管技術(shù)也應(yīng)運(yùn)而生。可持續(xù)的發(fā)展戰(zhàn)略是我國(guó)目前大力推進(jìn)與實(shí)施的戰(zhàn)略，在我國(guó)，只有加快建設(shè)基礎(chǔ)設(shè)施的步伐，市政排水的工程質(zhì)量提升了，才可以保障基礎(chǔ)的設(shè)施可以很好正常地運(yùn)行，生態(tài)的平衡得以和諧發(fā)展。目前來(lái)說(shuō)，我國(guó)在市政排水的工程方面，存在的問(wèn)題還有很多，像市政排水管道不能及時(shí)得到維修、不完善的排水系統(tǒng)、相關(guān)排水的設(shè)施經(jīng)常出現(xiàn)失靈的狀況等，這些工程質(zhì)量上的問(wèn)題急需被解決，對(duì)于上述問(wèn)題，相關(guān)市政府要加強(qiáng)管理排水施工，在施工工程方面加大投入，不斷地提高工程圖紙的質(zhì)量，來(lái)提高市政的排水工程的質(zhì)量。

1 市政排水的工程施工重要性

現(xiàn)代城市里，人們生活的質(zhì)量或多或少都會(huì)受到各項(xiàng)的基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)所產(chǎn)生的影響，特別是市政的給排水的系統(tǒng)，它對(duì)整個(gè)城市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和提升人們的生活水平都會(huì)產(chǎn)生很大的影響，這也是現(xiàn)代社會(huì)對(duì)自然資源進(jìn)行合理利用的較為有效的一條途徑，當(dāng)然，作為十分重要基礎(chǔ)的設(shè)施，市政給排水系統(tǒng)對(duì)增強(qiáng)城市防洪排泄的能力起到的作用十分重要。我國(guó)在新時(shí)期實(shí)施的發(fā)展戰(zhàn)略是可持續(xù)發(fā)展，伴隨著不斷加快的城市化的發(fā)展速度，自然而然的對(duì)快速提升市政給排水工程的施工質(zhì)量有了更進(jìn)一步的要求，這樣一來(lái)，就可以保障人們正常的生活，充分地維護(hù)生態(tài)的發(fā)展平衡。但是，我國(guó)當(dāng)前在市政的給排水的施工建設(shè)里還存在著一些明顯的問(wèn)題，面對(duì)這種情況，只有不斷完善目前市政的給排水工程的施工，才能使市政的給排水工程整體的施工質(zhì)量得以提升，加大研究市政給排水工程中頂管的施工技術(shù)，可以保障排水施工的質(zhì)量。

2 市政的排水管道中頂管工藝概述

2.1 頂管施工的工藝概述

污水管道中頂管的工藝是一種非開(kāi)挖施工的方法，這種施工的技術(shù)是指在管道埋設(shè)的時(shí)候，少開(kāi)挖或者不開(kāi)挖。徹底解決用開(kāi)挖施工的方式埋設(shè)和施工市政給排水管道時(shí)對(duì)城市建筑物以及交通的道路所造成的破壞，并且將城市施工的地段交通堵塞的問(wèn)題有效地緩解，這在環(huán)境保護(hù)和土層穩(wěn)定方面，優(yōu)勢(shì)明顯，當(dāng)然，這對(duì)于交通擁擠、人口眾多、地面的建筑物眾多以及地下有復(fù)雜管線的城市來(lái)說(shuō)，有著十分重要的作用。

通常來(lái)說(shuō)，管道進(jìn)行頂管施工主要方法有敞開(kāi)人工手掘式與密封機(jī)械式這兩種，這兩者之中，機(jī)械式頂管施工有兩種比較常用的方法，分別是土壓平衡式與泥水平衡式，進(jìn)行頂管施工時(shí)，常用三種管材，分別是混凝土管、鋼管與玻璃夾砂鋼管，進(jìn)行管道頂進(jìn)施工主要采用全信息化與自動(dòng)化的泥水平衡頂管機(jī)的設(shè)備。

市政排水管道采用頂管施工的基本原理：從地面挖兩個(gè)基坑井，之后將管節(jié)安放在工作井里，經(jīng)過(guò)主頂千斤頂或者中繼間的頂推進(jìn)行機(jī)械頂進(jìn)，從工作井預(yù)留口中把管節(jié)推動(dòng)穿出，然后穿過(guò)土層到達(dá)接收井的預(yù)留口邊上，最后經(jīng)由接收井預(yù)留的口子穿出，進(jìn)而形成管道的施工。現(xiàn)階段，在進(jìn)行管道的頂管施工時(shí)，有氣壓平衡、泥水平衡與土壓平衡這三種最為流行的平衡理論。在我國(guó)，泥水平衡以及土壓平衡較為常用（如圖1）。

圖1 市政排水管道進(jìn)行頂管施工

2.2 適用頂管工藝進(jìn)行施工的地質(zhì)條件

當(dāng)城市的市政排水的管道有著較大的直徑即超過(guò)φ800mm，在對(duì)管道施工現(xiàn)場(chǎng)埋管的時(shí)候，開(kāi)挖明溝的方法沒(méi)辦法實(shí)施，而且在管道沿線沒(méi)有其它建筑物，可以使用頂管法改造或者建設(shè)市政的排水管道。采用人工頂管技術(shù)的時(shí)候，對(duì)于頂進(jìn)面土質(zhì)有著較高的要求。①頂進(jìn)面土地自立性要相對(duì)來(lái)說(shuō)要較好；②對(duì)于頂進(jìn)面來(lái)說(shuō)，要求其地下水壓力要小，不然會(huì)使得正面的土體發(fā)生局部的塌方，如此一來(lái)，很難控制頂進(jìn)的方向。對(duì)人工頂管進(jìn)行糾偏，通常采用頂進(jìn)面局部超挖的方式進(jìn)行，但是當(dāng)頂進(jìn)面有流砂現(xiàn)象發(fā)生時(shí)，局部超挖就無(wú)法進(jìn)行，糾偏也就很難進(jìn)行。所以，施工之前要仔細(xì)地了解相關(guān)的地勘資料，并且，為了避免與質(zhì)量有關(guān)的安全事故發(fā)生，開(kāi)頂之前要處理掉不利地質(zhì)。比如在對(duì)某市截流污水工程和雨水管渠工程進(jìn)行頂管施工的時(shí)候，對(duì)于不利于施工地質(zhì)上的因素，處理方式要選擇粉噴樁以及地質(zhì)注漿這兩種，以確保工程的頂管施工可以按照合同要求完成順利。

一般來(lái)說(shuō)，對(duì)市政排水工程進(jìn)行頂管施工的時(shí)候，對(duì)于其承載的地面，土質(zhì)的強(qiáng)度有一定的要求，比如高嶺土、粘土等，此外，對(duì)于地面有著較高要求的城市地區(qū)，進(jìn)行頂管施工的時(shí)候優(yōu)勢(shì)明顯，當(dāng)然，相對(duì)來(lái)說(shuō)其造價(jià)也比較高，對(duì)于大開(kāi)挖管道施工來(lái)說(shuō)，主要是針對(duì)水塘、河流以及土質(zhì)松軟的地區(qū)，這樣既能保證管道施工的合理、科學(xué)、安全，并且有著相對(duì)低的造價(jià)。總的來(lái)說(shuō)，和開(kāi)槽埋管進(jìn)行施工相比，頂管施工的自動(dòng)化程度高、施工速度快、地面的沉降小、施工的精度高以及對(duì)地面周邊環(huán)境以及交通影響小這些優(yōu)點(diǎn)。

采用頂管法進(jìn)行施工，具體來(lái)說(shuō)，就是依照設(shè)計(jì)的方案，在管道的沿線，將工作井和接收井設(shè)置好，在將堅(jiān)固的后座設(shè)置在工作井里，把要頂進(jìn)的鋼管或者混凝土管以及油壓的千斤頂?shù)跞牍ぷ骶校瑢⒄彰髋c油管相關(guān)的管線接好，之后用油壓的千斤頂緩慢地頂進(jìn)，經(jīng)由壓漿的系統(tǒng)使管節(jié)周圍有泥漿套生成，在其中管道進(jìn)行滑行，頂進(jìn)的時(shí)候，要用經(jīng)緯儀測(cè)量頂管方向，一邊頂，一邊排土進(jìn)行調(diào)整，直到把混凝土管或者鋼管頂?shù)浇邮站疄橹埂?/p>

3 頂管技術(shù)的施工運(yùn)用

3.1 頂管選擇

由于頂管技術(shù)具有復(fù)雜性和特殊性，使的它對(duì)頂管的材質(zhì)、直徑、長(zhǎng)度有著一定要求。其復(fù)雜性以及特殊性導(dǎo)致其對(duì)頂管直徑、材質(zhì)以及長(zhǎng)度都有一定的要求。選擇頂管直徑的時(shí)候，確定頂管的內(nèi)徑要結(jié)合工程的性質(zhì)，對(duì)頂管的直徑進(jìn)行選擇時(shí)，要以內(nèi)徑的選擇作為基礎(chǔ)，混凝土管的壁厚與配筋只有在頂管的載荷被確定后才能確定。頂管內(nèi)徑的厚度一般要大于500mm。選擇頂管材料的時(shí)候，要考慮頂管有沒(méi)有抗腐蝕這一需求，當(dāng)對(duì)于抗腐蝕沒(méi)有要求的時(shí)候，一般是選擇鋼管。對(duì)頂管的長(zhǎng)度進(jìn)行選擇的時(shí)候，要考慮到頂管實(shí)際的用途，頂管的長(zhǎng)度既對(duì)整個(gè)工程的可控性有著十分重要的作用，還能將工程施工成本降低，可以選擇長(zhǎng)管進(jìn)行直線的推頂，這就一來(lái)，拼裝頂管次數(shù)就會(huì)被減少，進(jìn)而導(dǎo)致取得的效果較好，可是如果頂管長(zhǎng)度不斷地增加，鋪設(shè)頂管的路線有可能會(huì)在原來(lái)的預(yù)定路線上產(chǎn)生偏離，使的線路恢復(fù)難度增加。

3.2 頂管技術(shù)的工序

一方面是是工作井與接受井的挖掘，工作井安放的是所有的頂進(jìn)設(shè)備，同樣也是頂管挖進(jìn)機(jī)的始發(fā)場(chǎng)所，而接受井則是接受挖進(jìn)機(jī)進(jìn)入的場(chǎng)所。所以，頂管在施工之前，首先要做的就是在頂管線路上修建工作井和接收井。

另一方面是頂管掘進(jìn)機(jī)以及頂管進(jìn)行施工的主要配套的設(shè)備。頂管施工主要配套的設(shè)備有基坑導(dǎo)軌、主頂設(shè)備、后靠背、起重設(shè)備、頂鐵、注漿設(shè)備等。

3.3 頂管施工前期的準(zhǔn)備

市政的排水工程是管道埋在地下，在施工之前如果相應(yīng)準(zhǔn)備沒(méi)有做好，后期在進(jìn)行維修的時(shí)候會(huì)有較大的麻煩。在施工前期，施工人員在進(jìn)行施工材料進(jìn)行購(gòu)買的時(shí)候，一定要結(jié)合實(shí)際的情況，施工特點(diǎn)不同，選擇的材料也不相同。對(duì)施工的材料要嚴(yán)格把關(guān)，進(jìn)而使工程施工的質(zhì)量得以提高。一般來(lái)說(shuō)，處于車行道下方的排水管以及其他地方的排水管所使用的材料有所不同，處于車行道的下方排水管選擇時(shí)要選二級(jí)以上鋼筋混凝土的排水管，在對(duì)其它地方排水的管道進(jìn)行選擇的時(shí)候，要按照覆土厚度這一原則進(jìn)行；施工材料的購(gòu)買要結(jié)合實(shí)際用途進(jìn)行選擇。

4 結(jié)論

伴隨著不斷發(fā)展的科學(xué)與技術(shù)，對(duì)于現(xiàn)代的給排水系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，設(shè)計(jì)給排水的方法以及理念均有著長(zhǎng)足的進(jìn)展，進(jìn)而給現(xiàn)代的市政給排水的施工制造有利條件，同時(shí)，對(duì)于社會(huì)的發(fā)展，它起著不可估量的作用。文章通過(guò)介紹市政給排水的工程施工中頂管的施工技術(shù)，對(duì)它讀者的認(rèn)識(shí)應(yīng)該更近了一步，總之，為了使頂管施工的技術(shù)水平進(jìn)一步得到提高，就一定要對(duì)分析研究市政給排水的工程施工時(shí)頂管技術(shù)進(jìn)一步的加大，這樣一來(lái)，才能保證城市居民可以正常且穩(wěn)定地給水與排水，也才能將城市建設(shè)進(jìn)程不斷向前推動(dòng)。

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