長距離頂管施工技術在市政排水施工工程中的應用

周克珍 葉戰賓 王巧紅

（1.濮陽市城鄉一體化示范區國土建設環保局， 河南 濮陽 457000）

（2.河南省水利第一工程局， 河南 鄭州 450000）

市政工程建設中排水施工作為主要組成部分，施工質量直接對城市建設造成影響。市政排水施工中廣泛使用長距離頂管技術，改善傳統排水施工方法的不足，縮短工程周期，減小對工程周邊環境的影響，大幅度提高工程施工質量與效率，推動城市現代化建設。

1 市政工程施工特點

市政工程建設涉及到城市各方面，不同于一般工程，建設周期長且造價高，需要龐大建設團隊完成基礎設施，也需要專業人才完成質量管理。

市政排水工程屬于公益性民生工程項目，施工安全質量直接影響到政府的聲譽，因此要制定完善的安全管理制度，保證工程施工的安全性，全面把控與管理施工內容。同時市政工程施工環境復雜，施工時存在很多不確定因素，要求施工前做好分析，提前制定風險應對措施，降低市政排水工程建設風險[1]。對于市政工程施工而言，要重視前期的準備工作，并做好圖紙設計和人員配備工作。并做好市政技術應用以及設備材料采購的核對工作，在正式施工之前應該做好統籌。對于施工人員要重視篩選，從而保證施工效果。做好權責劃分，將不同的施工內容劃分給個人，出現事故以后要做好及時追責，最終保證市政工程的施工質量。

2 長距離頂管施工技術分析

2.1 技術優勢

市政排水工程要針對性城市污水排放問題，做好污染處理與排放工作，完善城市排污系統，提高城市環境質量。長距離頂管施工技術，行業中又將其稱為非開挖管道敷設技術，也就是不要開挖地表的情況下完成敷設管道，直接穿過具有復雜地形地貌、建筑物等地下，降低排水施工難度，同時減少施工成本。長距離頂管施工技術不會對周邊環境產生過大影響，也不會造成較大的環境污染。因此長距離頂管施工技術具有較強的綜合效益，但施工前需要施工單位勘察施工點地質條件與水文環境，施工技術難度較大，對于施工單位綜合施工能力要求較高。

2.2 技術問題

長距離頂管施工技術作業時，要綜合考慮各方面因素，如排水管道直徑、頂進設備、環境因素等，這些因素都有可能對施工效果產生影響，因此施工時要格外重視。

首先分析頂進推力大小。長距離頂管施工要注意頂力大小的控制，保證作業過程順利進行；其次，頂進方向誤差問題。長距離頂管施工中要時刻關注管軸線，整個施工過程中都要調整管軸線。選擇不同方式控制頂進放線，這是因為管軸線時刻變化，要持續測量施工方向，發現偏差后及時調整；最后，塌方問題。軟土地基施工時容易出現塌方問題，影響到施工進度，并增加施工成本。一旦遇到軟土地基，及時采取保障施工措施，避免發生類似問題[2]。

3 市政排水施工長距離頂管施工技術的應用

3.1 市政排水工程概況

某市排水管道要穿過一條河，經過技術討論分析決定采取鋼管頂管施工方式，需要頂管穿越的長度約為650m、管道覆土厚度4-22.3m。河寬78m、最深處約為5m、地下水水位與地表之間距離2-3m。穿越土層主要組成為黏土，其中含有少量的砂姜石。

3.2 頂管施工技術過程

3.2.1 頂管管道掘進選擇泥水平衡掘進機，掘進至砂姜石地段時要將特制貝殼刀安裝在掘進機的刀盤上，并選擇高輕度的合金刀具。頂進施工時將產生的泥水輸送到管道外提前準備好的泥漿場。利用高功率激光經緯儀保證管道頂進方向的精確性，管道頂進前、中要利用風管進行強制抽排通風處理，保證管道內部空氣的清潔，提高測量精準度。同時，頂進施工時技術人員核對頂管軸線與高程，保證頂進精確度。

3.2.2 頂管施工要通過河流，施工時控制不當容易破話河道與河堤，進而引發塌方事故。本工程施工中提前制定防范措施：頂進前詳細計算每段距離進水與泥倉土壓力，并調整設置掘進機參數。控制掘進機與鋼管外徑，其直徑≤2m，進行同步注漿施工；完成頂進施工后及時將儲變漿液利用水泥漿液替換，增加管道周邊土體結構穩定性。

3.2.3 使用中繼間。分析摩擦力計算結果，本工程中中摩擦力為1.2×104kN，遠遠超過工作井最大承受的0.65×104kN，考慮到工程安全設置兩個中繼間，分別位于管道100m與300m處。

本次頂進施工耗時45d，整個施工作業過程中有效管控管道軸線與標高出現的偏差，施工時并未出現土體坍塌現象，也未影響到河流河床[3]。

3.3 頂管施工技術質量控制

3.3.1 選擇合適排土方式。長距離頂管施工效率、頂進推力大小直接受到排土方式的影響，施工前要考慮場地土質情況與頂管管徑，以此為基礎選擇合適的排土方式。

3.3.2 避免管道土體坍塌。頂管掘進施工時，掘進設備直徑略大于管道直徑，頂進施工時要選擇合適方式避免管道外壁出現坍塌。控制掘進面的土體平衡度，一旦出現平衡失控問題，容易造成地面隆起或塌陷，直接影響到施工作業進度。施工中及時同步注漿與管道后續跟進補漿的方式填充管道外壁空隙，實現出土量與管道進尺量之間的平衡。

3.3.3 觸變泥漿減阻施工。長距離頂管時受到多種因素影響，選擇合適的控制措施降低或消除這些影響。如：頂管管壁四周在頂進時會產生摩擦力，將觸變泥漿注入到管道外壁形成泥漿套，這樣管道可以處于泥漿套中頂進，有效降低其中產生的摩擦距離，加快施工進度。

4 市政排水長距離頂管施工工程質量控制

4.1 進度控制

進度提前了，意味著各項費用的節省，包括機械設備和材料的租賃費用、管理人員工資、臨時設施費等。進度控制是以項目運用的時間為最后的目標，進度控制過程中應采用PDCA循環法，即計劃-執行-檢查-糾偏。及時收集項目的實際值，與計劃值相比較，一旦出現偏差，立即采取相應的措施，進行糾正。

4.2 安全管理

具體施工中安排專人定期檢查現場設施與人員，將工作內容落實到人，加強工作人員責任意識；動火作業管理建立動火審批制度。經過批準后并抄送監理單位備案，作業人員帶好特殊工操作證、動用明火審批許可證、滅火器，全面落實監護人與監護措施；做好新進作業人員的安全教育、節前節后學習、定期組織安全教育、記錄安全活動；做好安全資料的記錄；強化施工現場安全用電。臨時用電必須采用三相五線制，配電箱設置總開關，完成一機一閘一漏電保護器。嚴禁混用照明與動力用電，并將設備使用名稱標注在插座上。

4.3 強化設備管理

定期對設備進行檢測和保養，能夠及時發現設備在生產過程中存在的安全隱患，及時對其維修和養護，從而避免不必要的損失。對于未經驗收的施工設備不得使用。如果工程的施工設備故障，造成工程軸線整體偏差，最后不得不返工重來，對施工企業帶來巨大的損失。

5 結語

總之，市政排水施工時引入長距離頂管技術，要求施工單位有效控制技術影響因素，并利用頂管施工與水平螺旋鉆進技術合理施工，并制定完善的管理制度控制施工質量，保證排水工程的施工質量。希望通過本文論述，為類似研究提供借鑒，提高長距離頂管施工技術質量。