市政基礎設施地下給排水管道頂管施工技術分析

欒靜

摘? ? 要：經濟的發展，城市化進程的加快，促進市政工程建設項目的增多。其中，地下工程的建設愈發受到重視。由于傳統的排水管道頂管施工技術存在很大的問題和不足，具有比較強的局限性，因此必須對排水管道施工技術進行創新，頂管技術也就應運而生。目前，世界上排水管道頂管施工技術應用比較廣泛，其應用形式千差萬別。本文就市政基礎設施地下給排水管道頂管施工技術展開探討。

關鍵詞：市政基礎設施;地下給排水管道;頂管施工技術

1? 引言

由于傳統的排水管道頂管施工技術存在很大的問題和不足，具有比較強的局限性，因此必須對排水管道施工技術進行創新，頂管技術也就應運而生。目前，世界上排水管道頂管施工技術應用比較的廣泛，其應用形式也是千差萬別。盡管應用的形式有各種各樣的方式，但是其應用的原理是相同的。隨著市政建設工程的不斷擴大，排水管道頂管施工技術應用也越來越廣泛。本文就對相關技術方面進行了分析，希望在以后的施工過程中能夠受到重視。

2? 頂管技術的概述

目前頂管技術在市政管道施工中應用比較廣泛，頂管技術也叫非開挖管道敷設技術，區別于其它管道施工技術，頂管施工技術具有很多優點：（1）在開展管道施工和鋪設時，應用頂管技術，不再需要人工將路面挖開，這樣將大幅度減少工作人員的勞動量，與此同時，地面的植被和土地資源也受到了一定的保護。（2）如果遇到需要貫穿地面建筑及地下管道的工程，頂管技術可以鋪設、維修施工管道。（3）區別于傳統的開挖敷設施工，頂管技術會更明顯地縮短工程時間，以節約工程成本。（4）頂管技術的有效推廣和廣泛應用，可以避免給排水工程給城市建筑帶來影響，從而達到降低污染、保護環境的目的。（5）頂管施工技術具有一定的經濟效益。

3? 給排水管道頂管施工技術要點概括

3.1? 頂進管的選擇

頂管施工技術作為多力學、多學科知識集合下的產物，其技術復雜性不言而喻，而在頂進管的選擇過程中，無論是頂進管的材質、直徑還是長度都有一定的要求。目前，對于頂進管的材質，施工中大多數時候是選擇鋼筋砼管，在對腐蝕性沒有做過多要求的情況下，也可以選擇鋼管。頂進管直徑的確定，首先是根據該工程的需求確定頂進管的內徑，然后再根據實際作業中的負荷確定其外徑，一般情況下，由于要考慮到地面挖土工人的作力，頂進管內徑不應小于500mm。長管能夠降低裝管次數，從而降級成本，但同時過長的管道在頂進過程中更容易偏離預定的路線，所以，長度的選擇也是重要的考量之一。

3.2? 合理設置頂管井

通常情況下，頂管井即工作井和接收井，結構為鋼筋混凝土結構，如果工程地點的土質較差，為了避免孔體破壞和頂管井塌方的情況出現，必須在井體內部設置徑向外撐，以確保工程質量。按照結構差異，頂管井又分為單孔井和單排孔井。其中單孔井有正方形、矩形、圓形等結構形式，而單排孔井通常是矩形的結構，圓形結構的承壓力更強，矩形承壓能力較小。在施工進行的過程中，對頂管井類型的應用需要根據地形的情況選擇。排水管道工程中，工作井和接收井的設置應該以間隔的形式設置，間隔間距即為檢查井的間距，這樣設置之后，檢查井的位置就可以設定在工作井和接收井之內。

3.3? 頂管施工工藝

頂管施工工藝又稱之為頂進法施工工藝，具體是是指按照預先的工程設計，通過一系列頂進設備，將工程構造物頂送到預先設定好的位置的操作。為了完成給排水管道的鋪設，前期需先做好工作井和接收井的設置，并在工作井內設置好推力設備，在頂進過程中，由機頭作為導向，將預先制定好的鋼筋混凝土向前推送，同時頂出前端土體。

3.4? 頂進設備的后背墻設計

后背墻是千斤頂的支撐部分，對其的要求比較高，對堅固程度要求相當高，因為其發揮的作用是非常重要的。在通常情況下，后背墻都是采用加寬和加厚的方法來制作的，用厚度來保證其堅固度。一般用鋼筋加水泥工藝來處理后背墻，讓后輩的受力均勻，再將鋼板作為輔助作用，就能夠有效地將使用壽命延長。此外，后背墻的設計還應該考慮到后背墻的表面與頂進的方向保持垂直。其誤差值應該在允許的范圍內，其包括垂直度和水平扭轉度。

4? 給排水管道頂管施工工序及其注意事項

4.1? 給排水管道頂管施工工序

給排水管道頂管施工技術的工序一般包括穿墻、頂管出洞、注漿減阻以及頂管糾偏這些步驟。穿墻即是指打開穿墻悶板，將工具管頂出井外的工作，該過程需要做好嚴密的止水措施。在穿墻前期需要對穿墻過程中可能出現的問題進行分析并制定相應的解決方案，如在穿墻過程中為了保證穿墻孔外側土地的穩定性，對穿墻管外側進行注漿固結操作。頂管出洞是頂管施工工序中非常關鍵的一道工序，具體是指頂管機和第一節管子破出封門進入土中的操作，由于其復雜性該過程事故發生的頻率很高，其中，管線偏移是最為常出現的狀況。為了防止管線的偏移，我們可以事先將工具管調零，并在工具管下安裝支撐設施，一旦出現管線下降的狀況，及時采取措施進行調整，常用的方法有主頂油缸糾偏、設初始角等。注漿減阻是頂管施工中非常重要的一道防護工序，其貫穿于整個頂管推進作業中，具體是指對管道外圍的縫隙填充壓注觸變泥漿，以減小推進過程中的阻力，同時也能起到防止地面下沉的作用。在頂管施工中，管線的偏移是較常出現的狀況，在實際作業中，通常是通過設立四臺糾偏千斤頂對方向進行糾正。糾偏千斤頂的糾偏是一項細致的操作，通常是通過多次的微調來達到最終的糾偏目的，糾偏的方法視具體操作而言，如機頭偏左時則左伸右縮，出現旋轉情況時則采取反相加重的措施等。

4.2? 給排水管道頂管施工的注意事項

4.2.1? 頂管偏差的測量與校正

頂進過程中的糾偏是頂管作業質量好壞的關鍵，若操作不當，可能造成頂力驟升、管接口破損，嚴重時可能造成管道無法頂進，引發嚴重的安全、質量事故和重大經濟損失，尤其是在砂層中頂進，管道極易因為泥水過度沖刷造成頂管機機頭下沉，因此，對于頂進過程的糾偏顯得尤為重要。頂管施工的過程中，一般程序是每頂進0.5m～1m，就要測量標高和中心線一次。如果發現偏差，不僅要及時校正，還應在每頂進一個行程后，正式測量和校正一次。在機械式頂管中，激光經緯儀使用較廣，激光經緯儀即在普通經緯儀上加裝一個激光發射器，將激光束打在掘進機的光靶上，可根據觀察光靶上光點的位置能判斷管的上下和左右偏差。一旦管的偏差超過允許值時，應根據實際情況采用適宜方法進行糾偏。頂進時，一定要加強第一節管道頂進質量的控制，使起頂誤差減少。此外，導向軌、千斤頂受力點、管底滑道、管側超挖必須嚴格按照施工要求進行。

4.2.2? 進出洞以及頂管過程中的注意事項

為了保證管子出洞過程的順利進行，一般工作井的預留洞口需要比管節的外徑稍大一些，需要注意的是，此預留的間隙在頂進時需要采取一定的措施進行有效地封閉，一般采取的是洞口止水法，常見的做法是事先預埋一個一定厚度的鋼法蘭，焊接螺栓并安裝好橡膠墊圈后用鋼板壓緊。

5? 結語

市政給排水管道施工過程中，對比傳統開挖技術，頂管技術的優勢明顯。這樣從根本上就遏制了城市亂挖溝槽的現象。同時，頂管施工過程中，具有較低的工程成本，能夠帶來較高的社會效益，而且不會對施工周圍的環境造成影響，給施工地點造成較大的破壞，這項技術對城市給排水工程具有重大意義。

參考文獻：

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[2] 孟麗娜.市政給排水管道頂管施工技術探析[J].科技創新與應用，2016.