談頂管技術(shù)在市政排水管道施工中的應(yīng)用

王廣偉

摘? ? 要：隨著時(shí)代的發(fā)展，人們對(duì)市政建設(shè)的要求越來(lái)越高，關(guān)注建筑的人性化，舒適性、牢固性與可靠性，由于現(xiàn)代建筑物的發(fā)展已經(jīng)轉(zhuǎn)向高層化，高層建筑不僅開(kāi)拓了空間、擺脫了空間在豎直維度上的局限性，而且對(duì)當(dāng)代城市的建設(shè)具有良好的美化效果。在當(dāng)前的市政排水工程施工中所使用的基本為頂管技術(shù)，本文將對(duì)頂管技術(shù)在排水管道施工中的應(yīng)用要點(diǎn)進(jìn)行分析與探討。

關(guān)鍵詞：頂管技術(shù);市政排水管道施工;應(yīng)用要點(diǎn)

1? 引言

在市政建設(shè)中，排水管道的施工水平與施工質(zhì)量十分重要，其不僅影響著居民的生活質(zhì)量而且對(duì)城市資源的回收與利用起著一定的作用。當(dāng)下市政排水管道施工的重點(diǎn)就是如何在避免大部分施工不利影響下，減低施工成本，提升施工質(zhì)量以滿(mǎn)足市民以及城市設(shè)施的需要，本文將就部分資料對(duì)此方面展開(kāi)闡述并給出相應(yīng)的建議。

2? 頂管技術(shù)簡(jiǎn)介

頂管技術(shù)是一項(xiàng)用于市政施工的非開(kāi)挖掘進(jìn)式管道鋪設(shè)施工技術(shù)。其技術(shù)主要是為了少開(kāi)挖或不開(kāi)挖土層，將預(yù)埋管道通過(guò)工作井利用高壓液壓千斤頂將其頂入地下并在地下穿行直至鋪設(shè)位置。利用頂管技術(shù)可以避免很多在施工中產(chǎn)生的交通、建筑干擾問(wèn)題，并且因?yàn)轫敼芗夹g(shù)可以在地下穿越繞過(guò)很多建筑或不同的復(fù)雜地形，所以也避免了對(duì)環(huán)境的破壞、節(jié)約了拆遷費(fèi)用，其具有很好的社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益。

3? 市政給排水系統(tǒng)簡(jiǎn)介

給排水系統(tǒng)是建筑中所需供水和排水設(shè)施的總稱(chēng)，通過(guò)大量的管道設(shè)計(jì)、壓力設(shè)計(jì)滿(mǎn)足建筑中人們生活、生產(chǎn)或建筑施工以及消防中所需要的給水。給排水分為給水系統(tǒng)和排水系統(tǒng)，給水系統(tǒng)是通過(guò)給水管道連接到水源處與建筑物各處需用水單位，滿(mǎn)足建筑內(nèi)部給水;排水系統(tǒng)則是連接到建筑物內(nèi)部各廢水傾倒出，對(duì)廢水進(jìn)行排出與處理。給排水系統(tǒng)滿(mǎn)足智能化管理，通過(guò)智能化的設(shè)計(jì)來(lái)控制建筑物內(nèi)的用水量，對(duì)用水的質(zhì)量、水量進(jìn)行管控，避免對(duì)水資源的浪費(fèi)，同時(shí)排水系統(tǒng)的智能化控制保證了生活廢水的排出，并且對(duì)廢水進(jìn)行過(guò)濾、凈化最終實(shí)現(xiàn)廢水的回收利用。

頂管技術(shù)應(yīng)用：頂管施工也稱(chēng)頂進(jìn)法施工，它采用頂進(jìn)設(shè)備逐漸將預(yù)制箱或圓形結(jié)構(gòu)插入路基，從而形成三維交叉通道或涵洞。頂管施工首先應(yīng)在確定的截面之間設(shè)置接收井，然后將推力設(shè)備安裝在工作井中，以使導(dǎo)管頂部的導(dǎo)向頭朝向正確的方向被推入后，預(yù)制的鋼筋混凝土管通過(guò)導(dǎo)向移動(dòng)，通過(guò)工作井輸出土體。最后，管道鋪設(shè)完成。

4? 頂管技術(shù)在市政排水管道施工中的應(yīng)用要點(diǎn)

4.1? 頂進(jìn)管的選擇

在選擇頂進(jìn)管時(shí)，要根據(jù)地下土質(zhì)的具體情況進(jìn)行選擇，如當(dāng)土質(zhì)不具有腐蝕性即可選用普通鋼管，若有腐蝕要求則需要選擇鋼筋混凝土管。在確定使用混凝土管后要嚴(yán)格按照鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求來(lái)進(jìn)行規(guī)格設(shè)計(jì)。

4.1.1? 頂進(jìn)管直徑

為了滿(mǎn)足市政排水系統(tǒng)的需求標(biāo)準(zhǔn)，在承壓荷載、扭剪的作用考慮下對(duì)鋼筋混凝土管的配筋、內(nèi)徑、壁厚進(jìn)行計(jì)算與選擇。在一般情況下，由于頂管工程需要工人來(lái)進(jìn)行實(shí)際配備，頂進(jìn)管內(nèi)徑應(yīng)大于500mm。

4.1.2? 頂進(jìn)管長(zhǎng)度

頂進(jìn)管長(zhǎng)度的選擇要根據(jù)工程項(xiàng)目的具體情況來(lái)進(jìn)行選擇。在頂進(jìn)工作中，長(zhǎng)管由于本身長(zhǎng)度較長(zhǎng)，那么一次頂進(jìn)到施工位置所需要的總頂進(jìn)管個(gè)數(shù)就不需要很多，減小了頂進(jìn)工作的次數(shù)，但是由于長(zhǎng)管橫向距離長(zhǎng)，不利于在地下實(shí)現(xiàn)靈活的轉(zhuǎn)向控制，一旦頂進(jìn)方向出現(xiàn)偏差，想要調(diào)整回正確方向十分麻煩;而使用短管可以做到方便的控制方向，但是會(huì)增加頂進(jìn)工作的次數(shù)，并且短管在地下頂進(jìn)的過(guò)程中很難保持直線(xiàn)頂進(jìn)，多次頂進(jìn)工作會(huì)造成土體損壞，管道總體彎曲等不良現(xiàn)象。

4.2? 頂管施工的前期準(zhǔn)備

對(duì)于頂管施工的施工平面布置管理：對(duì)施工設(shè)備（起垂設(shè)備、壓力設(shè)備等）、控制室、頂進(jìn)管擺放、棄土堆放等的布置。

工作井內(nèi)的設(shè)備安裝與布置：發(fā)射架、頂管設(shè)備、主推千斤頂、反力架等。在工作井一側(cè)搭設(shè)工作扶梯以供工作人員進(jìn)出。

安全控制措施：對(duì)頂管機(jī)進(jìn)出口處進(jìn)行加固，保證在頂管工作過(guò)程中不會(huì)發(fā)生頂管機(jī)進(jìn)出口堵塞，在進(jìn)出口處土體進(jìn)行高壓噴樁加固，防止坍塌。同時(shí)在進(jìn)出口設(shè)置止水坑防止頂進(jìn)過(guò)程中泥漿流失。

4.3? 頂管井設(shè)計(jì)

頂管井主要分為工作井與接收井兩種。根據(jù)頂管井的工作性質(zhì)，一般其結(jié)構(gòu)選用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。

一般情況下，工作井有單孔井和單排孔井兩種。單孔井形狀主要為正方形、圓形、矩形等;單排孔井主要為矩形。在具體施工中，由于在結(jié)構(gòu)上圓形結(jié)構(gòu)性能優(yōu)于矩形與正方形，選擇正方形或矩形結(jié)構(gòu)工作井時(shí)要在井內(nèi)做好支撐加固設(shè)計(jì)，改善井體的結(jié)構(gòu)抗壓能力，以確保工作井的安全性。

4.4? 管口防水

在頂管工作中，為了使頂進(jìn)管可以自由進(jìn)出工作井內(nèi)出入口，應(yīng)該將預(yù)留洞口的直徑處理成比頂進(jìn)管稍大一些的，在頂進(jìn)工作完成后，將洞口與頂進(jìn)管之間的空隙進(jìn)行密封，防止進(jìn)水或滲水。當(dāng)沉箱制造時(shí)，也可以使用在沉箱口止水的方法。這種方法是在入口處埋設(shè)鋼制法蘭，在用螺栓焊接表面之后，安裝橡膠法蘭，最后使用鋼板進(jìn)行壓實(shí)。如果在工作井中沒(méi)有發(fā)現(xiàn)地下水和沉積物，可以使用橡膠法蘭和壓力板回收。進(jìn)出孔的操作是整個(gè)頂管操作的關(guān)鍵步驟，因?yàn)榫蜻M(jìn)機(jī)穿越墻壁后的方向是否準(zhǔn)確的，決定著了后期控制管道的方向和井道中管道接頭的組裝。

4.5? 管道頂進(jìn)

放置第一個(gè)頂管時(shí)，應(yīng)仔細(xì)檢查管道的軸線(xiàn)和高度，只有在頂管準(zhǔn)確無(wú)誤后才能啟動(dòng)管道頂升?？刂泣c(diǎn)應(yīng)設(shè)置在不易受干擾，視線(xiàn)清晰，易于檢查的地方，并加以保護(hù)。在施工開(kāi)始之前，應(yīng)該進(jìn)行當(dāng)前的管道調(diào)查，檢查管道的位置和高程，并且在使用之前應(yīng)該關(guān)閉現(xiàn)場(chǎng)使用的水平點(diǎn)。

4.6? 穿墻止水

為了避免地下水和土壤大量涌入工作井，應(yīng)事先將壓實(shí)的黃泥填埋在穿墻管中，當(dāng)穿墻管拉開(kāi)并拉緊時(shí)，應(yīng)立即頂起工具管。這時(shí)，管道穿過(guò)墻壁擠壓粘土以阻塞壁管和工具管之間的環(huán)形縫隙，從而起到暫時(shí)的止水效果。當(dāng)工具管的尾部靠近壁管并且泥環(huán)尚未進(jìn)入孔時(shí)，停止頂起，繞盤(pán)根，表軋?zhí)m，然后借助于管道的頂推力，驅(qū)動(dòng)扎蘭將盤(pán)根壓入穿過(guò)壁的管道的環(huán)形縫隙中。在此建議保持一定的壓縮量，以便在磨損后再次壓下止水。

5? 小結(jié)

隨之當(dāng)前社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，出現(xiàn)了許多新型的技術(shù)，為我國(guó)市政工作做出了十分重要的貢獻(xiàn)，但是，長(zhǎng)時(shí)間下來(lái)，我們發(fā)現(xiàn)新技術(shù)也會(huì)存在一些漏洞與欠缺，需要改進(jìn)。希望在日后的研究與不斷發(fā)展中，市政排水管道施工所運(yùn)用的頂管技術(shù)能夠有更優(yōu)越的改進(jìn)，更大程度的降低對(duì)城市交通、市民生活與基礎(chǔ)建筑的影響、減小施工成本，滿(mǎn)足更高的要求與標(biāo)準(zhǔn)。

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