長距離頂管施工技術(shù)在市政給排水施工中的應(yīng)用研究

陳麟

（四川拓宇市政工程設(shè)計有限公司 四川成都 610000）

引言

在現(xiàn)代化城市建設(shè)的過程中，市政給排水工程得到了不斷建設(shè)，促使城市基礎(chǔ)設(shè)施得到了完善，為保證人們生活質(zhì)量做出了重大貢獻。而在市政給排水施工過程中，長距離頂管施工技術(shù)為關(guān)鍵技術(shù)，施工質(zhì)量直接影響給排水工程質(zhì)量。因此，還應(yīng)加強對長距離頂管施工技術(shù)的研究，確保該技術(shù)在給排水施工中得到科學(xué)運用，繼而更好的推動市政給排水施工技術(shù)的發(fā)展。

1 長距離頂管施工技術(shù)概述

在實際施工時，長距離頂管施工可以劃分為三部分，即管體結(jié)構(gòu)設(shè)計、鋼筒結(jié)構(gòu)設(shè)計和鋼筋骨架網(wǎng)施工。在管體結(jié)構(gòu)設(shè)計上，通常需要在內(nèi)外管壁上完成一定厚度混凝土澆筑，以加強管體保護。長距離頂管管體一般為金屬材料，隨著時間的推移，在復(fù)雜溫濕度條件下與腐蝕物質(zhì)接觸，容易產(chǎn)生化學(xué)腐蝕，所以需要利用混凝土提供保護。采用的鋼筒通常為1.5mm厚冷軋鋼，保證結(jié)構(gòu)韌性。兩端需要完成相互連接插口環(huán)和承口環(huán)設(shè)置，同樣采用鋼材料。為避免連接位置漏水或滲水，需要點上雙膠圈墊層，保證墊層與承口環(huán)和插口環(huán)擁有一致寬度，從而使鋼筒密封性得到保證。設(shè)計鋼筋骨架網(wǎng)，則能使鋼筒和混凝土得到較好連接。通過在鋼筒內(nèi)外進行鋼筋骨架網(wǎng)的安裝，可以避免管體內(nèi)混凝土層掉落，并加強管體外部保護，以免管體無法承受過大水壓[1]。實際施工時，內(nèi)網(wǎng)需要采用單層，外網(wǎng)則要采用雙層，以發(fā)揮不同的作用。

2 長距離頂管施工技術(shù)在市政給排水施工中應(yīng)用優(yōu)勢

在市政給排水施工中應(yīng)用長距離頂管施工技術(shù)，首先無需進行地面開挖就能完成管道直接鋪設(shè)。所以采用該技術(shù)可以使工程施工量得到減少，達(dá)成降低施工成本的目的。在市政給排水施工中，應(yīng)用該技術(shù)能夠使相關(guān)設(shè)備得到盡快安裝，使工程整體施工進度得到加快。在施工過程中，也不會給地面人群活動帶領(lǐng)影響，同時也不會給施工區(qū)周圍管線、建筑等帶來過多影響。因為相較于其他技術(shù)，采用長距離頂管施工技術(shù)占地面積較小，同時無需開挖，不會產(chǎn)生較大的振動或噪聲。因此在城市商業(yè)區(qū)進行給排水施工，長距離頂管技術(shù)的優(yōu)勢得到充分發(fā)揮。此外，長距離頂管施工技術(shù)對施工人員有一定的技術(shù)水平要求，而市政道路、鐵路等地段的給排水施工具有較大難度，難以進行開槽埋管等施工技術(shù)的應(yīng)用，因此也適宜采用長距離頂管施工技術(shù)。

3 長距離頂管施工技術(shù)在市政給排水施工中具體應(yīng)用

3.1 施工要求

市政給排水施工需要做好施工管理，保證工程質(zhì)量，以確保城市防洪排泄能力可以得到提高。應(yīng)用長距離頂管施工技術(shù)，需要根據(jù)施工要求在規(guī)定位置完成導(dǎo)管設(shè)置，避免土或地下水進入。在鋼管接入時，則要做好鋼管安裝位置控制，保證鋼管在合理范圍內(nèi)。按照頂管施工技術(shù)要求，需要保證頂管頂進不偏移，管節(jié)不錯口，并且管底坡度無反坡情況。在頂管接口位置，套環(huán)應(yīng)與管縫和管端外周對正，做到密切貼合，墊層粘結(jié)牢固，不會發(fā)生脫落。管節(jié)位置不得存在裂縫或滲水問題，內(nèi)部無建筑垃圾貨泥土。管縫填料應(yīng)做到充料和順，無流淌現(xiàn)象。如表1所示，為頂管允許偏差要求。

3.2 施工準(zhǔn)備

在施工前，需要做好施工現(xiàn)場布置。如圖1所示，為長距離頂管施工示意圖。從圖1中可以看出，長距離頂管施工較為復(fù)雜，涉及工作內(nèi)容較多，需要使用多種機械設(shè)備，所以需要做好施工機械設(shè)備和材料的準(zhǔn)備，加強管道的管理。在施工前，各種機械設(shè)備需要在對應(yīng)工作區(qū)域就位，以加快施工進度。頂管設(shè)備的選擇，還要結(jié)合施工要去和環(huán)境確定。比如在現(xiàn)場地質(zhì)為淤泥砂或黏土層的情況下，同時管道直徑較大，就需要使用起重機、千斤頂、電焊機等輔助設(shè)備。

表1 頂管允許偏差要求

圖1 長距離頂管施工示意圖

3.3 頂進管施工

3.3.1 管材選擇

頂進管施工需要做好管材選擇，通常將鋼筋混凝土管或鋼管當(dāng)做是頂進管。相較于混凝土管，鋼管斷面與土壤間摩擦系數(shù)較小，因此通常作為頂進管施工，即先進行鋼管接入，然后進行混凝土管接入。然而在實際施工過程中，鋼管使用需要保證環(huán)境無腐蝕性，所以管材使用受施工環(huán)境限制。按照施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，需要做好施工現(xiàn)場清理，然后進行頂管施工。采用混凝土管，需要做好鋼筋配比控制，并且加強頂進管直徑參數(shù)的把控，確保管材使用能夠滿足實際施工要求。此外，結(jié)合頂進管實際荷載能力，還要做好管壁厚度的控制。

3.3.2 頂進施工

在頂進施工階段，工作井和接收井多采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，其中工作井由單孔井和單排井構(gòu)成。使用頂管技術(shù)，需要做好基坑設(shè)置，確定頂管施工開始和結(jié)束位置，加強基坑井保護。施工時，需要將鋼管放入基坑，減少施工期間設(shè)備出現(xiàn)移動的情況發(fā)生。在基坑井的周邊，則要留有位置方便施工。施工現(xiàn)場需要保證排水基地中地表層水源充足，并加強與基坑井間聯(lián)系，以便使地表水從預(yù)留出口排到基底，實現(xiàn)基坑井排水。在管道穿墻時，需在管道內(nèi)加入黏土水泥漿，以加強防水。針對穿墻作業(yè)周圍的土壤，如果土質(zhì)輕度不夠，還要進行注漿加固處理，并在短時間內(nèi)完成工具管向井外推出，以免出現(xiàn)坍塌情況[2]。一旦出現(xiàn)突發(fā)狀況，如地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，還要加強鉆探，通過數(shù)據(jù)分析制定科學(xué)的施工方案。

3.3.3 出洞施工

在頂管施工后期，需要加強出洞技術(shù)的應(yīng)用。在施工前，需要將工具管調(diào)零，加強井壁位置的支撐。為避免出現(xiàn)頂管跌落問題，需要提前完成初始角的設(shè)置。針對接收井，排水施工距離應(yīng)保持在15m左右，并做好工作井預(yù)留洞口直徑計算。按照技術(shù)規(guī)范，洞口直徑應(yīng)比頂管外徑大，以免影響頂管出洞[3]。洞口通常需要采用橡膠止水法加強防水，通過密封制水裝置和增加鋼圈支撐避免洞口土體發(fā)生擾動或土體變形等情況。

3.3.4 頂管糾偏

長距離頂管施工涉及的人員、材料、設(shè)備等均較多，容易受多種因素影響，導(dǎo)致頂管出現(xiàn)斜偏問題。為解決問題，還要做好頂管糾偏。在管道左側(cè)出現(xiàn)偏差時，可以利用千斤頂進行左伸右縮處理，右側(cè)出現(xiàn)偏差則進行相反操作。施工期間，需要做好頂管機頭偏差控制，一旦發(fā)現(xiàn)問題需要通過旋轉(zhuǎn)中間站實現(xiàn)偏差處理。糾偏需要多次完成，才能達(dá)成理想效果。在校正管位時，還應(yīng)加強力度控制，嚴(yán)格按照規(guī)范進行操作，以降低施工風(fēng)險，提高工程安全系數(shù)。

3.4 其他施工要點

在長距離頂管施工過程中，還要加強其他施工要點的把握。①在泥漿制備上，還應(yīng)結(jié)合工程設(shè)計要求和實際情況進行泥漿配比方案的制定，加強注漿含水量和原料性能控制，保證泥漿作用。攪拌時則要做到均勻攪拌，避免出現(xiàn)任何結(jié)塊。注漿的過程中，需要加強注漿壓力調(diào)整，避免壓力超出管體靜止土壓力。結(jié)合地下土層變動情況，還要適當(dāng)進行注漿方案的調(diào)整，以加強管體防護，避免管道出現(xiàn)沉降問題。②在使用螺旋機鉆進過程中，由于設(shè)備和刀盤會發(fā)生不同程度旋轉(zhuǎn)，容易破壞頂管，所以還要采用管節(jié)止轉(zhuǎn)技術(shù)實現(xiàn)機頭旋轉(zhuǎn)程度控制，保證頂管施工順利進行[4]。③為保證地下施工的安全性，還應(yīng)做好通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)置，采用鼓風(fēng)式方法實現(xiàn)管道內(nèi)氣流射程延長，避免管道內(nèi)部留存有害氣體。

4 結(jié)論

在市政給排水施工中應(yīng)用長距離頂管施工技術(shù)，不僅能夠使工程施工效率得到提高，也能使工程質(zhì)量得到改善。而在實際應(yīng)用該技術(shù)時，還要加強對技術(shù)原理的把握，以便在施工過程中加強穿墻頂進、出洞施工等各個環(huán)節(jié)的管理，保證工程施工質(zhì)量滿足施工技術(shù)要求，并為人員安全提供保障，繼而為城市建設(shè)帶來更多效益。