頂管技術在市政給排水施工中的應用研究

摘 要：現代城市規模的發展擴大，給排水施工已成為現階段市政工程施工中的一項主要構成內容，而頂管技術作為市政給排水施工中的重要施工技術類型，可在較少施工場地需求及較低施工影響基礎上完成地下深入作業，優勢顯著，但在現階段的頂管技術實際應用推廣中則仍存在較多局限，限制此類技術的實際應用及發展。文章將對頂管技術概念及市政給排水施工應用現狀相關研究文獻進行分析，以期為此類技術在市政排水工程施工的有效應用提供基礎。

關鍵詞：頂管技術;市政工程;給排水施工;應用

一、 引言

現代化城市規模的不斷擴大，積極促進了我國建筑行業的快速發展，其中市政建筑工程作為實現我國城市布局基礎功能的主要建筑內容，對于居民在城市中的生活便利性具有重要影響。給排水作為居民生活便利性的一類重要影響內容，負擔著居民生活用水供給及生活污水排放的重要功能，且對于城市基礎建設職能的實現意義顯著，而社會發展對居民生活模式的改變，促使各類施工建筑技術開始向綠色化、降噪化方向發展，故頂管技術的出現則在符合施工技術現代化發展要求基礎上，為市政給排水工程施工提供了新的技術選擇。

二、 頂管施工技術概述

頂管施工技術是現階段在管道鋪設中所采用的一類新型管道施工技術，實際施工中無須挖開地面，即在地下作業環境中即可完成施工，且受其施工技術優勢影響，無需對管道布局施工區域內地表及地下建筑、基礎設施布局情況進行考量，可在地下作業后直接橫穿，完成管道鋪設施工內容。在頂管施工技術實際應用中，主頂油缸及管道為施工主要推力來源，其后將工具管及挖掘機經工作井推至接收井后吊起，并在工作井及接收井之間利用機械設備進行地下挖掘作業，完成管道鋪設。

三、 頂管施工優勢體現

收頂管施工中地下作業技術特點影響，其在實際施工中主要具有如下優勢。

（一）施工成本低

在頂管施工中地下作業為主要施工類型，故無需對地表原有建筑施工造成大范圍破壞，可直接穿越地下原有管線進行管道布局施工，施工難度相對較低，可實現對施工成本及施工周期的有效管控，且安全性較高，不易受惡劣天氣變化影響，施工穩定程度較高。

（二）環境污染小

在傳統管道布局施工中，需挖開地面后進行施工作業，故在具體施工前需結合施工范圍內地表建筑、綠化覆蓋等情況對實際施工環境進行綜合評估，以便于選取適宜施工技術進行施工，且受不同施工環境內水文地質環境影響，存在較多施工局限及環境破壞，對地表建筑地基穩定性造成一定破壞。在頂管施工中，地下作業施工優勢，大大減少了地表建筑及水文地質環境限制，對地表綠化覆蓋面積破壞較小，故環境破壞較小，且地下作業的實施有效減少了對施工范圍內的噪聲污染。

（三）施工限制較少

在地下管道鋪設布局實際作業中，管道布局多集中在城市繁華路段及居民區范圍，故采用傳統施工方法在挖開地面后進行施工，可在一定程度上加劇繁華路段交通壓力，增加居民區生活不便，負面影響較大，且在部分極端氣候變化高發區域內，可受氣候變化延長施工周期，導致上述問題加劇。在頂管施工中，地下作業的實施則有效減少了對地表路面的破壞，可在不影響城市交通運輸、居民生活便利基礎上正常施工，且地下作業受惡劣氣候變化影響較低，故在實際施工中各類限制性因素較少，可在規定時間內順利完成施工。

四、 頂管施工技術環節概述

頂管施工環節主要分為施工準備—測量—穿越路線制定—設備準備—地下施工—管道焊接、牽引—管道試壓沖洗—土方回填—施工驗收如下環節，其中主要環節為如下類型。

（一）施工準備

施工準備是指在實際頂管施工前需在對施工范圍內地質環境、地下水文條件、地表建筑分布及綠化分布、地下管道布局、地下建筑分布等進行有效勘察后，制定完善施工計劃后，按需選取地下作業設備，并完成地上及地下施工布置后，確保頂管施工的有序開展。

（二）管道頂進施工

管道頂進施工為頂管施工中的關鍵性環節之一，需在合理選擇工作坑位置后依據施工計劃進行施工坡度及坑底修建、調節，完成上述工作后，需根據施工要求確定布局管道內徑、坡度及頂進施工方向，其后在完成頂管前端坑道作業后，進行施工。施工期間如發現頂進困難、塌陷等施工問題時，需立即停止作業，明確原因后，調整頂進施工方案，二次作業。

（三）管道進出洞

在進行管道進出洞作業時，需要求工作井內徑需大于鋪設管道外徑，便于管道的有效進出洞，且需在完成管道進出洞后對工作井周邊空隙取止水材料進行填充封閉，管道進出洞操作前需對工作井空隙進行固化處理，避免實際施工中土層松動問題的出現，影響施工進度。

（四）管道注漿

管道注漿可有效降低工作井周邊土方塌陷情況，重要性顯著，故在管道注漿操作中應積極調整注漿壓力穩定性及注漿用量，確保安全、有效注漿。

五、 頂管施工技術優化措施

（一）提升頂管井設置合理性

工作井及接收井是實現頂管施工有效作業的重要因素，且受不同類型頂管施工作業影響，在工作井建設中可選擇圓形、矩形或正方形的單孔井或單排井水實現有效作業，且工作井主要采取鋼筋混凝土結構以維持其穩固性，但在工作井施工及頂管作業施工中，機械設備為主要施工動力來源，故施工過程中或存在一定降低工作井結構穩固性誘因。故在工作井建設中多選擇具有結構穩定性的矩形或圓形孔工作井。因此在頂管井布局設置中，需積極結合頂管施工規模及施工要求合理選取工作井規格及類型，其后對工作井及接收井間隔布局進行合理調整，確保各節段內工作井、接收井間隔距離一致，為頂管施工質量提供施工基礎。

（二）依據頂管施工要求調整頂管長度選擇

給排水施工實施環節中對于施工范圍內地下水文地質環境具有一定破壞性，可對周邊地表環境造成不良影響，故需在頂管施工中盡可能將管道布局施工路線控制在最短范圍內，以減少對施工范圍內地下水文地質環境的破壞，減少施工涉及范圍。對此，在施工規劃環節內，則需在實際施工中依據施工范圍及規模合理選取頂管長度，確保頂管工作的正常實施及施工完成后管道布局正常給排水功能的實現。對此，在進行頂管長度選擇時，需由施工技術人員對實際施工環境及市政給排水管道布局規模后，對細節性問題進行準確分析后，合理選取施工頂管長度，避免頂管長度不足或過長影響頂管的正常施工，以及施工完成后的管道功能性難以滿足市政給排水需求情況。在進行頂管施工管道內徑選擇時，需依據不同城市規模下的給排水需求進行調整，保障管道給排水性能的有效實現。

（三）明確頂管技術施工程序

明確的頂管施工技術程度對于頂管施工進度及質量的把控具有積極影響。對此，則需在實際施工中嚴格依據穿墻作業、頂管出洞的程度要求進行作業。在穿墻作業期間需注意對穿孔部位的有效加固、填充，提升管道作業穩固性;在頂管作業期間需加強對頂管支撐角度的掌控，并及時通過注漿作業減少頂管阻力，順利實現作業。

六、 結語

頂管施工作為當前有效提升市政給排水施工質量及效率的一項重要解決措施，對于此類作業未來發展前景具有積極影響，故需在有效了解頂管施工技術特點基礎上，實現對此類施工技術的有效利用。

作者簡介：陳瞧峰，南京順宇市政工程有限公司。