市政給排水工程頂管技術探究

李艷

摘 要：隨著經濟的發展，城市居民的生活節節攀升，在改革開放的30多年中，我國的城市建設也在持續進行并不斷更新中，而城市建設離不開給排水系統的完善，因此給排水管道改造也在不斷的發展著。給排水管道的施工必然會給城市交通、市容市貌、環境等造成影響，因此出于對城市的保護，在地下給排水管道施工中主要應用頂管技術。早在1953年，我國就開始了對頂管技術的應用，經過半個多世紀的發展，已經日臻成熟，成為給排水施工中最常用的技術之一。

關鍵詞：給排水工程；頂管技術；施工要點

1 前言

近幾年，我國無論是經濟還是科技都取得了突飛猛進的發展，城市規模日益擴大，而與其相適應的高層建筑和民用建筑的基礎設施也如雨后春筍般發展起來。所以，地下工程的建設也在不斷的進步，本文將對頂管技術在市政給排水工程在的應用與施工要點進行分析，希望在今后的工作中能夠提供幫助。

2 頂管施工技術與開槽埋管的對比

2.1 頂管施工技術的優點

運用頂管技術挖坑較少，只有工作坑和接收坑，比開槽埋管要少很多。而且在頂進的過程中開挖土方較少。頂管施工技術的優勢還在于施工的安全性較高，對周邊環境影響小，而且施工作業任務也相對較少。在工程進度緊的情況下，頂管技術的施工工期短，如果覆埋土深度較大的話，應該選用頂管技術，這樣更加經濟。

2.2 頂管施工技術的缺點

如果遇到曲率半徑偏小，而且曲線種類多且量大時，開槽埋管更加簡便，而頂管施工則會給施工的順利進行帶來諸多不便利的因素。或者當地下給排水的施工過程中遇到的土層屬于軟土，這是管道施工非常容易出現偏差，而且糾偏又會非常困難，使管道產生不均勻沉降，而且再加上覆土較淺，更適合選用開槽埋管。

3 頂管技術在給排水工程中的應用

3.1 頂管技術的適用范圍

在中心城區，或者商業密集的地方以及諸如文物古跡或者不能大型開挖的特殊區域，而且實施作業的過程中既不能開槽埋管，又不能空中架線，針對這種情況，頂管技術是最合適的施工方法，即采用直徑為80mm～600mm進行地下埋管。

另外一種適用頂管技術的情況在進行施工時，敷設的污水管道直徑超過500mm，而且開挖埋管時又不能采用明溝，這時應該選用頂管技術，但需要注意的是管道沿線要避開其它建筑基礎。

3.2 頂管技術在市政管網中的應用

頂管施工技術在市政管網中的應用范圍非常廣泛，主要用于舊城改造過程中的管網施工。經過長時間形成了各種管網復雜交錯，部分管線的地下位置難以明確，再加上找不到原始資料等客觀原因，從而導致開挖管道將面臨非常多的困難。而目前，許多城市為了完成管道施工，對地面反復開挖，使路面的壽命嚴重受損，并且阻礙了交通，同時給附近居民的生活帶來了很多不便。

4 頂管技術施工要點及注意事項

4.1 減阻泥漿

向管道外壁，運用觸變泥漿將減阻泥漿擠入，使其在管道的外圍形成一個泥漿套，這樣能夠減小管節外壁與土層之間的摩擦力和阻力，這樣使得在頂進時能夠更加省力而且簡便。影響減阻效果的直接因素就是泥漿套形成的質量，而且由于泥漿套具有支撐作用，粉質粘土層坍塌而形成的地層流沙可以有效減少，同時還能控制地面的沉降作用。另外，要注意的是在管道頂進完成后，對管頂機頭尾端要實施同步壓漿，并在中繼線和中部管節處跟蹤補漿。而在施工中，泥漿的實際用量通常要遠遠多于計劃用量，一般來說會達到4倍或5倍，以上壓漿方法都能夠取得非常好的預期效果。

4.2 按設計路線頂進

施工過程中，削土刀盤上的可伸縮超提刀可以將管子按照圖紙設計的線路頂進，同時借助千斤頂編組對出現偏差的情況就行糾正，為了保證頂進軸線與設計軸線的路徑相一致，可以適當增加對頂進軸線的測量次數。一般來說，頂進一節混凝土管節后就要測量一次，另外可以根據實際操作的情況在出洞、糾偏以及到達終點之前，合理的增加測量次數。另外一個需要注意的是，為了保證控制點的準確性要反復對其進行測量。通過對相鄰管道間錯口偏差的及時糾正，可以避免施工后出現問題，造成返工。

4.3 洞口止水

除了保證頂進線路的準確性，還應該做好洞口的止水工作。做到工作井預留洞口比管節的外徑略大才能保證管子從工作井內順利出洞。而且，在頂進的過程中，需要有效封閉此間隙。頂管施工洞口止水的方法是，在制作沉井時，首先預埋一個厚度為10mm的鋼法蘭在洞口，并焊接螺栓，然后將16mm的厚橡膠法蘭安裝，并使用10mm后的鋼壓板將其壓緊。在頂管施工過程中，在工作井內如未發現有地下水或泥沙的流入，就可以回收膠法蘭及壓板，這種方法可以取得很好的效果。

4.4 頂管施工中的進出洞作業

頂管施工中非常重要的工序之一是管子的進出洞作業，穿墻后掘進機的方向非常重要，它決定著后期施工中管道方向控制的準確性，而且會影響井內管節的拼裝工作。穿墻時要做好洞口的止水工作，防止井內涌入大量的泥水，給施工安全埋下隱患。如果管道位于粉質粘土層，水位呈流塑狀，需要將管子的頂進方向與工作井保持合理的距離，同時還要改良和加固整個土體。而且要采用井點降水措施，增加土體的強度。另外，還要確保管道與軸線方向相一致，頂進方向不出現偏差。

4.5 遇障礙物后的頂進處理

施工能否順利進行的另外一個關鍵因素是如何解決頂進過程中遇到的障礙物，例如遇到大量的埋木、石塊以及老河道等，這些都需要通過對現場的研究才能給出合理的解決方案。市政工程中，尤其是深覆土大管徑的管道工程和交通繁忙的城市主干道改造工程最為復雜。在這些工程中，采用頂管技術是完全可行的，與開槽埋管相比，無論是經濟效益還是社會效益都有很明顯的優勢，可以從根本上改變城市管網雜、亂的現狀。另外，從保護環境的層面來說，更多的運用頂管技術進行市政工程施工也是大勢所趨，由此可以看出，頂管施工工藝將成為未來管線鋪設的主要技術。

5 市政給水管線工程的質量監理

為了保證市政給排水施工的良好發展，進一步理順質量管理體系，應該提高企業的內部素質，加強政府的監管機制，同時對于先進的新技術予以積極的支持和廣泛的推廣，例如頂管技術的應用。頂管技術不僅帶來巨大的經濟效益，同時又能保護環境。

6 結論

頂管技術涉及到了力學的方方面面，例如材料力學、巖土力學等，是一個復雜的力學過程。在施工的過程中最重要的是控制好推進頂管的力度，即管道在頂管過程中受到的阻力，主要包括管壁的摩擦阻力，工具頭正面泥水壓力等，而準確估計頂管的推力需要對頂管計算進行復核，這樣才能防止泥砂涌入。泥水力一定要合理，壓力過大，會增加主千斤頂的負荷，很有可能會出現冒頂的情況；如果過小又會造成大量的泥砂涌入，而道路的表面也會受到破壞和影響，使地表設施受到不同程度的損壞。

參考文獻：

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