市政給排水施工中的長距離頂管施工技術(shù)

文/莫敢基 廣州市第一市政工程有限公司 廣東廣州 510060

據(jù)了解，在市政給排水工程施工過程中，其中的重點(diǎn)與難點(diǎn)主要在于工程排水管線建設(shè)。在其施工過程中，既要保證給排水系統(tǒng)建設(shè)質(zhì)量，同時(shí)還要解決施工過程中建筑物、道路以及其他市政設(shè)施所帶來的阻礙。另外，在工程的施工過程中，由于位置位于城區(qū)，因此在施工過程中應(yīng)當(dāng)盡可能減少施工噪聲，避免影響城市交通以及城市居民的日常生產(chǎn)、生活。長距離頂管施工在市政給排水施工中起到非常重要的作用，通過該技術(shù)的有效實(shí)施，能夠在很大程度上提高施工水平，保障工程設(shè)施質(zhì)量，進(jìn)而為城市生產(chǎn)、生活提供更加便捷、優(yōu)秀的服務(wù)。

1、長距離頂管法施工概述

在當(dāng)前的市政工程項(xiàng)目施工過程中，頂管施工屬于非開挖施工技術(shù)。所謂非開挖施工技術(shù)即指的是在施工過程中，不開挖或者少開挖的管道埋設(shè)施工技術(shù)。隨著頂管法施工技術(shù)的廣泛應(yīng)用，充分解決了管道埋設(shè)施工過程中對城市建筑物的破壞以及道路交通堵塞等難題，并且在穩(wěn)定土層以及環(huán)境保護(hù)等方面優(yōu)勢顯著。該技術(shù)對于交通繁忙、人口密集以及地下管線較為復(fù)雜的城市相當(dāng)重要。

在當(dāng)前的市政給排水工程施工過程中，對于長距離頂管建設(shè)需求不斷上升，但是由于頂進(jìn)坑內(nèi)的主千斤頂?shù)捻斖屏τ邢蓿M(jìn)而受到一定限制，并在長距離頂進(jìn)過程中遇到總阻力無法進(jìn)行有效克服，再加上頂管用管道的承壓能力有限，大大限制了頂管的單次頂進(jìn)長度。

2、長距離頂管技術(shù)的優(yōu)勢及其制約因素

2.1 優(yōu)勢

在市政給排水施工中，采用長距離頂管技術(shù)，并利用土壓平衡頂管機(jī)切割土壤，擠壓處理后土壤通過土倉和螺旋輸送機(jī)輸送，進(jìn)而管道基礎(chǔ)施工內(nèi)容完成。在市政給排水施工中，適應(yīng)性良好的泥土適合挖掘。在施工過程中遇到砂質(zhì)土和其他不合適的地層時(shí)，應(yīng)在土倉和刀盤正面加入粘泥漿和清水，使砂土應(yīng)轉(zhuǎn)化為泥土，以提高土層對地下水和改造面的承載力，使其適用于不同環(huán)境的施工，從而充分保護(hù)市政給排水工程項(xiàng)目施工質(zhì)量。

長距離頂管技術(shù)是屬于非開挖技術(shù)，不再從地面進(jìn)行大面積開挖，避免環(huán)境約束和阻礙，只需挖掘一小塊土地或完全不挖，在路上表面施工溝，然后通過鋪設(shè)管道設(shè)施可以有效減少施工過程中的偏差，大大方便日常維護(hù)，保證管道鋪設(shè)的質(zhì)量和安全，從而完全滿足環(huán)保，高效、經(jīng)濟(jì)以及安全等要求。另外，該技術(shù)不僅僅有效保證給排水系統(tǒng)建設(shè)質(zhì)量，而且還解決了其他市政設(shè)施帶來的阻礙，減少對城市交通和居民生產(chǎn)生活的阻礙，從而提高給排水的工作效率，實(shí)現(xiàn)市政給排水系統(tǒng)功能的完善。

2.2 制約因素

長距離頂管技術(shù)的特點(diǎn)是距離長，頂升距離超過100米，施工過程中容易受到推力、施工環(huán)境以及排水管材等多種因素制約。另外，在長距離頂管施工過程中，隨著管道的推進(jìn)，需要根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)增加頂管機(jī)的推力。但是，由于不了解管道的承載能力和高壓推力的后座，因此，在考慮施工安全性前提下，不可能增加頂管機(jī)的推力，因此對頂進(jìn)施工有一定的限制作用（頂管受力詳見圖1）。

其次，在管道施工材料的選擇過程中，材料購買人員應(yīng)當(dāng)充分考慮到環(huán)境因素，應(yīng)當(dāng)事先了解管道與土壤之間存在的摩擦系數(shù)，并在此基礎(chǔ)上選擇摩擦系數(shù)最小的鋼管。除此之外，鋼管橫斷面以及重量同樣也是影響工程施工過程中頂進(jìn)力的關(guān)鍵因素，因此需要進(jìn)行相關(guān)人員的合理選擇。

3、市政給排水管道長距離頂管施工的關(guān)鍵技術(shù)

3.1 減摩

所謂減摩即指的是在長距離頂管施工過程中，減小管道外壁周邊與地層之間存在的摩擦力。在當(dāng)前的減摩措施中主要包括以下兩種：

（1）提高制管技術(shù)：在制管技術(shù)的提高過程中，主要是通過管道外壁光滑度的有效提高，以及降低管道圓度誤差等，降低頂管摩擦力；

（2）注漿減摩：通過將膨脹泥漿注入頂管外壁與地層之間的間隙中以形成相對完整的泥漿套管，可以大大減少頂推推力。

3.2 增設(shè)中繼間

增加長距離頂管施工的頂升距離有很多措施，比如：提高頂進(jìn)管道強(qiáng)度、減少管道摩擦以及減少灌漿摩擦等。但是，在當(dāng)前的額長距離頂管施工過程中，僅僅依靠上述措施是無法滿足頂進(jìn)距離的要求，則需要中繼間。中繼間也稱為中繼環(huán)，即將輔助千斤頂設(shè)置在頂管的中間，依靠輔助千斤頂提供的動力用于繼續(xù)頂進(jìn)管道部分，以延長頂管的頂進(jìn)長度，以滿足鋪設(shè)長距離管道的需要。當(dāng)使用中繼環(huán)時(shí)，管道沿整個(gè)長度分成幾個(gè)部分，并在這些部分之間建立一個(gè)中繼環(huán)。

中繼環(huán)是由鋼制成的環(huán)，內(nèi)壁配有一定數(shù)量的短行程千斤頂，產(chǎn)生的推力可用于促進(jìn)繼電器環(huán)前面的管道。在設(shè)置繼電器環(huán)后，應(yīng)啟用第一個(gè)中繼環(huán)，以便將管道前面的管道與工具管道一起插入。后一個(gè)中繼環(huán)和主插孔應(yīng)保持靜止，直到到達(dá)中繼環(huán)的一個(gè)插孔。然后后一個(gè)中繼環(huán)將開始頂升操作，并將兩個(gè)中繼環(huán)之間的管道向前推進(jìn)。同時(shí)，中繼環(huán)前面的千斤頂釋放油壓，活塞桿縮回套筒。可以看出，中繼環(huán)和前一個(gè)中繼環(huán)之間的管道段被向前推進(jìn)。

在頂進(jìn)作業(yè)中，主千斤頂在每個(gè)循環(huán)中均是最后推進(jìn)。在中繼環(huán)逐級接力過程幫助下，可以擴(kuò)展頂管的頂升距離，以滿足長距離頂管施工的需要。（中繼間示意圖如下）

結(jié)語：

綜上所述，為了保證市政給排水施工項(xiàng)目的施工質(zhì)量，在長距離頂管施工技術(shù)過程中應(yīng)當(dāng)不斷對其進(jìn)行更新與完善，以保證工程施工質(zhì)量，推動城市進(jìn)步與發(fā)展。