頂管技術(shù)在市政給排水管道施工中的應(yīng)用研究

施嬌

棗莊市供水總公司

摘要：頂管技術(shù)以最小的破壞和最大的環(huán)境保護(hù)優(yōu)勢(shì)解決了市政給排水管道施工難題，對(duì)于交通繁忙、建筑物密集、地下管線復(fù)雜的城市建設(shè)起著非常重要的作用，所以積極探討如何促進(jìn)頂管技術(shù)在市政給排水管道施工中的更好應(yīng)用具有顯著的現(xiàn)實(shí)意義。本文在充分把握頂管技術(shù)的基礎(chǔ)上，對(duì)頂管技術(shù)在市政給排水管道施工中的應(yīng)用進(jìn)行了初步的探討，旨在促進(jìn)市政給排水管道施工質(zhì)量的提高。

關(guān)鍵詞：頂管技術(shù);管道施工;應(yīng)用

頂管技術(shù)以其不影響周圍環(huán)境或者影響較小，施工場(chǎng)地小，噪音小等特點(diǎn)，目前廣泛應(yīng)用于城市市政工程中。頂管技術(shù)是一項(xiàng)相當(dāng)復(fù)雜的力學(xué)工程，此項(xiàng)技術(shù)能夠幫助工程單位節(jié)約一些投資，還能夠減少工期。而且頂管技術(shù)不需要挖地面，因此不會(huì)給城市帶來一定的影響

一、頂管技術(shù)施工的含義及優(yōu)缺點(diǎn)

所謂頂管技術(shù)施工又可以稱為頂進(jìn)法施工，是一種利用頂進(jìn)設(shè)備將預(yù)制的構(gòu)造物逐漸頂入路基，以構(gòu)建立體交叉通道或者涵洞的施工方法。頂管技術(shù)施工原理是在管道的沿線按設(shè)計(jì)的方案設(shè)置工作井和接收井，工作井內(nèi)設(shè)置堅(jiān)固的后座，吊進(jìn)油壓千斤頂以及要頂進(jìn)的鋼管或混凝土管，接好照明，泥漿管，油管等管線，利用人工將管道前方的土壤取出，然后用油壓千斤頂緩慢頂進(jìn)，通過壓漿系統(tǒng)使管節(jié)周圍形成泥漿套，管道在泥漿套中滑行，在頂進(jìn)的過程中通過激光經(jīng)緯儀測(cè)量頂管的方向，邊頂進(jìn)邊排土邊調(diào)整，直至將鋼管或混凝土管頂至接收井內(nèi)。

優(yōu)點(diǎn)：地表施工面積小，由傳統(tǒng)的線狀縮小為點(diǎn)狀，因此對(duì)對(duì)面破壞不嚴(yán)重，降低了對(duì)交通與居民生活環(huán)境的干擾;噪音污染了也極小，在施工的過程中不影響現(xiàn)有管線及構(gòu)筑物的使用。例如在實(shí)際操作過程中，施工人員對(duì)于面層不需要進(jìn)行開挖也就能夠?qū)⒐芫€穿越各種建筑物或者公共設(shè)施，從而提高了工程的施工效率，降低了工程成本。另外，頂管技術(shù)還可以進(jìn)行長距離施工，并且不會(huì)對(duì)周邊環(huán)境造成影響，不會(huì)產(chǎn)生噪音污染而影響到人們的正常生活。

缺點(diǎn)：盡管頂管技術(shù)具有很多優(yōu)點(diǎn)，但在施工的過程中也存在一些缺點(diǎn)，主要有以下幾個(gè)方面：當(dāng)曲率半徑比較小且多種曲線組合在一起時(shí)，頂管施工就很難順利進(jìn)行;在施工的過程中，如果遇到軟土層也極容易發(fā)生偏差，一旦發(fā)生偏差糾偏比較困難，從而引起管道發(fā)生不均勻的沉降;遇到障礙時(shí)處理這些障礙較困難;超長距離頂進(jìn)困難;當(dāng)遇到5m以上的大口徑時(shí)頂進(jìn)也比較困難;如果覆土淺時(shí)經(jīng)濟(jì)效益并不高，沒有開槽埋管的效果好。

二、頂管技術(shù)在市政給排水工程中的應(yīng)用

（一）頂管施工的前期準(zhǔn)備

現(xiàn)場(chǎng)平面布置。平面總體布置包括起重設(shè)備、自動(dòng)控制區(qū)、料具間、管材堆場(chǎng)、拌漿棚及拌漿材料堆場(chǎng)、注水系統(tǒng)、棄土坑的布置等。始發(fā)工作井內(nèi)安裝導(dǎo)軌、千斤頂、頂鐵、后背墻等設(shè)備，工作井邊側(cè)設(shè)置下井扶梯供施工人員上下。（2）頂管機(jī)進(jìn)、出洞處以及后靠土體加固。為確保頂管施工的安全，需對(duì)后靠土體及進(jìn)、出洞區(qū)域土體進(jìn)行注漿加固。工程施工前，應(yīng)對(duì)設(shè)計(jì)文件、施工圖紙等進(jìn)行會(huì)審、查看核對(duì)。知道工程的特色、難點(diǎn)、要點(diǎn);仔細(xì)聽取設(shè)計(jì)人員的交底，體會(huì)設(shè)計(jì)目的，知道有關(guān)專業(yè)工種之間的合作需求;查看其是不是契合現(xiàn)場(chǎng)和施工的實(shí)踐條件，設(shè)計(jì)深度是不是滿意施工需求，盡量防止因設(shè)計(jì)忽略或考慮不周給后續(xù)施工帶來對(duì)立和艱難，防止施工中呈現(xiàn)各種管道之同、管道與電纜、橋梁，管線與已建建筑物抵觸等表象。對(duì)需求預(yù)留、預(yù)埋的內(nèi)容，應(yīng)在專業(yè)圖紙上進(jìn)行查漏補(bǔ)缺，糾正過錯(cuò)，清晰施工需求等等。

（二）工作坑

頂管工作坑的位置應(yīng)便于排水、出土和運(yùn)輸，并對(duì)地上與地下建筑物、構(gòu)筑物易于采取保護(hù)和安全生產(chǎn)措施;采用裝配式后背墻由方木、型鋼或鋼板等組裝而成;工作坑的支撐應(yīng)形成封閉式模框架，矩形工作坑的四角應(yīng)加斜支撐。頂管井分工作井與接收井兩種，頂管井的建造結(jié)構(gòu)有很多種類，一般使用錨噴支護(hù)結(jié)構(gòu)。對(duì)土質(zhì)密實(shí)，自穩(wěn)性強(qiáng)，且埋深較淺的接收井可采用鋼木支撐結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)布置時(shí)，在井內(nèi)設(shè)置內(nèi)支撐，改善結(jié)構(gòu)受力。在建造過程中，工作井按雙向頂進(jìn)設(shè)計(jì)，與接收井間隔布置，間距與設(shè)計(jì)檢查井間距一致，施工完畢，在工作井和接收井的位置上按設(shè)計(jì)要求做檢查井。

（三）對(duì)設(shè)備進(jìn)行安裝處理

對(duì)于排水施工而言，這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用是十分重要的環(huán)節(jié)，進(jìn)一步包括油缸、油泵和千斤頂?shù)榷囗?xiàng)設(shè)備，頂力強(qiáng)度會(huì)受到多個(gè)方面的因素帶來的影響，比如頂管的管材以及管道半徑大小等，所以在進(jìn)行施工方案規(guī)劃的過程中，必須要對(duì)其頂力的充足量進(jìn)行充分的分析，實(shí)際在進(jìn)行施工的時(shí)候是需要進(jìn)行頂管偏移的處理，因此必須要保證目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的力度分布和所受到的壓力得到相應(yīng)掌握。

（四）科學(xué)設(shè)計(jì)頂管井

頂管井分為工作井和接收井兩種，其建造結(jié)構(gòu)通常都是采用鋼筋混凝土。采用不同結(jié)構(gòu)形式建造的頂管井形狀也會(huì)有所不同，單孔井一般都會(huì)呈現(xiàn)出圓形、正方形以及矩形等形態(tài)，但單排孔井一般只有矩形這種形狀。頂管井的形狀不僅使頂管井在外表上看起來不同，而且還決定著頂管井的承受力大小。通常情況下來說，圓形的頂管井承受力度大于正方形，正方形承受力度大于矩形，現(xiàn)今為了使頂管井在特定的形態(tài)下有著更好的承受力，也會(huì)在頂管井內(nèi)設(shè)置內(nèi)支撐。

（五）頂管施工工藝

頂管施工工藝還有著頂進(jìn)法施工工藝的別稱，其工作內(nèi)容是根據(jù)施工方案并通過一系列的頂進(jìn)設(shè)備將工程構(gòu)造物頂送到原先指定好的位置。在進(jìn)行排水管道的鋪設(shè)工作中，在鋪設(shè)之前需要先設(shè)置工作井和接收井，并在工作井內(nèi)部保證推力設(shè)備的正確設(shè)置。在進(jìn)行頂進(jìn)工作時(shí)，機(jī)頭作為前進(jìn)的向?qū)В蚯巴扑驮谑┕で熬鸵褱?zhǔn)備好的鋼筋混凝土，與此同時(shí)頂出前端土體。 在頂進(jìn)施工過程中必須要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)線路來頂進(jìn)，如果出現(xiàn)偏差，可以采用超挖糾偏法和千斤頂糾偏法等方法來糾正。當(dāng)偏差范圍為10～20mm時(shí)，則可采用超挖糾偏法，即在頂進(jìn)管偏向的相反一側(cè)適當(dāng)超挖，而在偏向側(cè)不超挖甚至于留坎以形成阻力，促使頂進(jìn)管在頂進(jìn)中向阻力小的超挖側(cè)偏向，逐漸回到原設(shè)計(jì)位置;所謂千斤頂糾偏法，是指把小型的千斤頂頂在管端偏向反側(cè)的內(nèi)管壁上，而將其另一端斜撐在有墊板的管前土壁上，待到支頂牢固之后，即可進(jìn)行糾偏。另外，在建筑物密集處以及路面上，需要及時(shí)作監(jiān)測(cè)布置來觀測(cè)地表的變形和土體的位移，以有效避免房屋開裂和路面沉降等問題的出現(xiàn)。

三、結(jié)語：

頂管技術(shù)徹底解決了管道埋設(shè)施工中對(duì)城市建筑物的破壞和道路交通的堵塞等難題，在穩(wěn)定土層和環(huán)境保護(hù)方面凸顯其優(yōu)勢(shì)。這對(duì)交通繁忙、人口密集、地面建筑物眾多、地下管線復(fù)雜的城市是非常重要的，它將為城市創(chuàng)造一個(gè)潔凈舒適和美好的環(huán)境。 所以想讓市政給排水系統(tǒng)更加科學(xué)合理，就需要在市政給排水管道頂管的施工過程中嚴(yán)格按照施工計(jì)劃進(jìn)行，并且要結(jié)合施工環(huán)境進(jìn)行施工。為了讓市政給排水管道頂管施工工作進(jìn)行的更加順利以及對(duì)其施工質(zhì)量的保證，就需要加深對(duì)其施工技術(shù)的研究。

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