市政給排水施工中頂管技術要點控制認識實踐

傅生杰 袁 青

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前言

地下排水和排水網絡是城市基礎設施的關鍵組成部分,城市污水處理系統,自來水等都位于地下排水和排水網絡中,這些城市設施的重建,建設或擴建是必要的。在具體工作實踐中,頂管技術將化學技術與冶金技術,地質技術和電子技術相聯合,一起組成了在工程這個項目中的綜合應用范疇。采用頂管技術完成,無需挖掘路面,即能夠完成管道施工和維護所需的一切地下工作,不影響城市風貌。

一、頂管施工技術特點及適用范圍

(一)頂管施工技術特點。頂管技術,也稱為非開挖管鋪設技術,具有穿越地上結構和地下管道以及道路,鐵路和河流的特性,而無需挖掘表面結構。是一種不需要挖開地表層就可達到管道鋪設的目的,這種技術因城市給排水管道作業比較困難而多次采用。頂管管道布置技術,水平比較高,在城市中,尤其是人流量較大的地方,也不需要大面積挖開地面,并且可沿著地下建筑和地下管道進行布置。與傳統的“井”的方式相比,這種技術不需要占用大的地方。因為在地底下作業,所有地表基本無法發覺,察覺不到聲音,從而對周圍影響較小。

(二)頂管技術施工的優點和適用范圍。實踐證明,與傳統下井作業模式相比,頂管技術可在最大程度上減少開挖的泥土以及其他物質,在城市管道布置中具有較大的作用,另外,這種技術對環境要求低,不要求條件。頂管技術的優勢關鍵表現在五個方面：(1)不用開挖地面,不會造成城市道路的暫時不能通行。采用頂管技術,正常的道路通行可以得到保障。在建設城市繁華地段時,這種技術顯得尤為重要。(2)因為在地底下進行作業,以此不會對地表建筑物產生不利影響和不影響居民的正常生活。由于城市管道經常穿越公路、鐵路、河流以及地下構筑物,經常擾亂現有的管道和地下設施,但這一問題在管道頂進后得到了有效解決。在頂管施工過程中,管道可以向前彎曲的方向穿過地面,它可以主動繞過現有的地下管道或障礙物,不會對住宅區以下的水電站和其他管道造成干擾和破壞。(3)愛護地表植被和綠地衛生基礎設施。頂管技術放棄了傳統的長距離,大面積線性建筑形式,采用小面積,點狀建筑模式,對植被和綠地設施的影響在很大程度上可以忽略不計。(4)頂管結構不受惡劣天氣影響。由于在地底下作業,雨,雪,霜等惡劣天氣根本影響不到地底下的工作,工作將不會因天氣原因而取消。(5)安全,高效,低成本。客觀地說,在現代建筑工程日益復雜的建筑環境和越來越高的建筑要求的背景下,頂管技術的出現并不是一項新技術。市中心的老城區出現了舊管道和基礎設施差等問題,進行市政工程改造是當前市政工程項目的重大問題。在市中心或高交通區域建設給排水管道時,“非鉆井”等具有建設優勢的頂管鋪設技術將成為市政建設行業和城市建設的首選。比如很多具有特殊文化和歷史價值的遺址通常要被保留,但它們不能被移動或拆除,此時研究使用管道頂升技術進行改造施工是最合適的。

二、給排水管道施工中頂管技術的應用

(一)頂管施工的前期準備。場地的平面圖包括自動控制室,材料室,混合室,提升裝置,注水系統,管場和垃圾坑。頂管出口孔和土壤襯砌的頂升應采用高壓噴射灌漿樁和后土進出口加固,以保證頂管機的安全。在工作井中安裝孔L水系統,以防止頂升機進入和離開預留孔的泥水流失,同時確保頂升過程中產生的觸變性泥漿不會丟失。。

(二)頂管技術施工中頂進管的選擇。首先,選擇頂管。鋼筋混凝土管的規格設計,應力檢查和加固應符合相關標準和技術規定。一般可采用鋼筋混凝土管。如果沒有侵蝕條件,可提供鋼管。頂管的選擇包括兩個方面：頂管直徑的選取,選擇過程需要首先依照工程質量和需要確定內徑。而外徑是根據加固和壁厚確定的。考慮到挖掘機將在頂管表面上工作,管道直徑通常應大于50毫米。如果選擇長管,則在直推頂的情況下可以削減管道負荷的數量。但是,如果在施工過程中路線偏移,則與原路線的偏差更嚴重,并且很難恢復正確的路線。頂升設備選擇：頂升設備主要包括千斤頂,頂鐵,高壓油泵和土方設備。千斤頂是主要的挖掘設備,應根據計算和實際情況選擇。工具管包括挖掘室和操作室。

(三)頂管技術施工工藝。頂管方法是由基層頂層人員制成的預制結構,形成工程所需的通道或涵洞。在頂管施工前,應在目標管段挖掘工作井和接收井。然后,使用成型井體,在頂管頭的引導下進行頂管。運用觸變泥漿：為了有效保護頂進中的給排水管道,在頂升過程中減小頂部受力。通常將減阻泥漿倒入管道外壁形成泥夾套,從而減少管道外壁與土壤之間的摩擦力,從而達到降低頂力的目的。此外,泥套可以支撐地層,避免地層坍塌和地面沉降。注漿操作實際用量應遠大于設計量,施工期間應注意確保灌漿效果。

依照設計途徑：在頂管施工過程中,給排水管道遠離設計路線的問題經常發生,必須選取合適的方法及時糾正。削土刀盤與千斤頂是施工中常用的糾偏設備。通常給排水管道每頂進一節就需進行一次測量,在出洞等重要施工環節還需適當增加測量次數,以保證頂管路線的正確。

四、結束語

在城市道路給排水管道作業中,頂管施工技術具有非常的優點。這種技術從基礎上造成不需要再城市開挖地面表層進而進行管道布置。管道頂進技術因節省成本導致良好的社會效益,進而節約了政府開支,最重要的是不會對城市道路造成很大的破壞。因作業在地底下,表面施工面積非常小,因而不影響整個道路的通行環境。對周圍環境的影響小,對城市給排水工程建設起著至關重要作用。