市政給排水施工中的中長距離頂管施工技術

徐 鵬

（安徽省路橋工程集團有限責任公司，安徽 合肥 230031）

1 市政給排水施工

市政給排水管道是城市規劃和建設的重要組成部分，承擔著整個城市的給水輸送及雨污水的排放。給排水施工質量是影響城市給排水系統質量的關鍵因素，運行良好的給排水系統能為城市發展提供有力的保障，若給排水管道損壞，易引起諸多事故，對城市居民生活和生產影響較大。因此，建設高質量的給排水系統是一個城市經濟發展的基礎，是提高城市居民生活水平和幸福感的重要一環。

常見的給排水施工方法有開挖施工和非開挖施工。開挖施工是當下的主流施工技術，常用于較大工程項目，需要在建設前做大量的工程測繪并在工程結束后進行土方回填；非開挖施工則不需要開挖土方，具有工程量小、工作影響輕微等優勢。

2 中長距離頂管施工技術的原理及優勢

2.1 施工技術原理

現階段，中長距離頂管施工技術主要是依靠土壓平衡頂管機等一些機械進行施工，以工作泵中的巨大的油壓帶動機械運轉，旋轉的刀刃將土石進行破碎、擠壓處理；然后，經過壓縮的土石會經過螺旋形的傳輸軌跡把位于前段的土石運送到后方，從而完成管道建設的第一個環節——管道的頂進。工作時，工作泵的油缸提供動力輸出，強大的作用力使其能堅定地推進頂管機向前“開路”，完成地下管道的建設推進。

由于要對地下的土石進行擠壓、挖掘，分析建設地區的土質是必不可少的環節。在實際的工程中，常常需要工作人員預先對工作環境的土質進行采樣并分析測試，通過這一分析測試來判斷土質是否符合土壓平衡頂管機的工作能力范圍，防止由于各類外部原因造成土壓平衡頂管機的損壞，也防止土壤硬度不夠造成在建通道的塌陷，最大程度上減少安全隱患和工程的不確定性。除此之外，土質的調查還能夠為后續管道鋪設的安全性提供保障。具體而言，就是針對土質較脆弱的地區進行加固，在通道疏通的過程中應用黏土漿及水泥等材料人為增強土層的強度，確保土壤性質能夠承受一定的地下水壓力和上方車輛、行人的踩踏的壓力，避免道路的塌陷。

2.2 施工技術優勢

中長距離頂管施工技術能夠避免開挖路面，在地面通過操作系統就能控制土壓平衡頂管機的操作，以類似于盾構機開挖通道的方式直接完成管道的鋪設，大大減少了工作量和工作時間。市政給排水管道常常鋪設在市政道路下，采用頂管施工對城市交通及居民生活影響較小，同時頂管施工還能夠有效減少施工過程中產生的噪音、揚塵等，對周邊居民產生的影響較小。

3 中長距離頂管施工技術的影響要素

3.1 管材的選擇

作為中長距離頂管施工技術的重要一環，管道性能滿足具體的使用要求是重中之重，也是檢驗工程質量的一個重要參數。現階段，給排水管道一般按滿足至少30年的使用需求來設計。同時，由于管道需要長時間埋藏在地下，這就要求管道的質量經得住時間的檢驗，需要有很好的耐酸堿能力、耐腐蝕能力、密封性及抗壓能力，在采購時必須嚴格遵守這些技術要求，避免給后期工程埋下安全隱患。

在當前市場中，有很多企業能生產滿足這些工作要求的管道，在具體選擇時，要嚴格按照工程實際情況，判斷所需管道的質量要求，據此選出對應的型號。市場上商品質量良莠不齊，存在很多假冒偽劣的商品，這就需要購買者在采購時多加留意，不要貪圖小便宜而導致最終出現質量問題。在實際的施工中，推薦使用鋼制管道，該類管道可以很好地滿足各種使用需求。

3.2 管道承受的壓力

給排水管道在工作狀態下，常常會承受很大的水壓。以城市自來水管道為例，在正常工作時的水壓是非常大的，因此建設單位必須考慮實際的工作情況，評估管道的管徑和長度，以更好地建設給排水管道。同時，由于城市建設規劃時通常會涵蓋各種類型的管道，包括供應自來水的管道、供應暖氣的管道、污水排泄的管道等，這些管道的管徑和質量參數多不相同，因此在規劃時最好是按照需求把各種管道分化不同的路線，防止管道泄露給居民的生活造成困擾。此外，不同區域的管道類型、材質也多不相同，對于長距離輸送路線的管道承受最大壓力要按照最小的荷載壓力去計算，避免出現部分管道的破裂；還要對材料在具體工況下能承受的壓力進行簡單計算，防止直接采用理想情況下的數據而導致管道破裂。

3.3 管道的偏移

在中長距離頂管施工過程中，由于鋪設的管道通常較長，常常會由于施工過程的不嚴謹或外部條件的影響造成管道整體結構的偏移，這對于需要對接的管道往往會產生很大的困擾，甚至會造成后續的管道破裂，進而造成極其嚴重的后果。市政給排水施工常常伴隨著復雜的工作環境和工人操作失誤的可能性，產生各類安全隱患或是造成工程質量的下降，甚至是由于上述原因而出現各種類型的安全事故，給社會經濟帶來巨大的損失。

為了保證施工過程的穩定性，需要施工工人嚴格按照工藝要求操作。同時，也要確保設備處在正常工作的狀態下，防止機器的動力不均衡造成管道鋪設時的路線的偏移。這種情況通常見于土壓平衡頂管機的動力供應不均勻，因此在施工過程中要確保裝備頂端的油泵的穩定輸出，避免忽大忽小的推力導致管道抖動，防止管道安裝出現偏差。工作人員在管道施工過程中，需要嚴格遵守安裝要求和設備工作要求，這樣不僅能提升工程的質量，還能最大程度地保證工程的安全可靠，一舉數得。

4 中長距離頂管施工的主要技術要點

4.1 地下施工，不用破壞路面

在現實的管道鋪設過程中，常常伴隨著道路的破壞和交通的阻塞，因為在傳統的施工理念里，管道鋪設必須開挖沿途的路面，鋪設完成后再修整土面。這樣的施工方法既費時費力，還可能造成一系列不良影響。

相比之下中長距離的管道施工如果采取頂管施工技術，就可以很好地改善這一問題：用一種無須破壞路面的地下施工方法，利用水泥的噴射襯層完成管道的頂進工作。當然，地下施工并不是完全不需要破壞路面，確切地來講是需要對小范圍的土層進行破壞，而這種小范圍的破壞能夠在施工結束后很快地填充完整。因此，施工人員在選用具體的管道施工方案時，要綜合考慮各種問題，保證工程的質量。

4.2 頂管施工技術要點

現階段，頂管施工技術是中長距離管道建設尤其是長距離管道建設的核心方法，也是對整體施工過程中要求最高的地方。在實際的施工過程中，為了確保施工時管道不被破壞，并能在適應以后盡可能地投入應用，常常先在地表設計2個基坑井，將鋼制管道放置在基坑井中，然后用機械頂進裝置將其推進到頂部位置，最后通過千斤頂的工作確保管道與基坑井緊密結合。

4.3 施工過程中的安全措施

在中長距離管道建設中，主要施工都是在地下進行，為了避免土壤塌方和及時通風換氣，需要對建設的通道采取必要的加固措施和安裝換氣裝置。加固裝置除了通過泥漿加固土壤，還可以在管道里通過支架進行加固。在地下施工場所，氧氣量必然沒有辦法滿足長時間的持續工作，極有可能對工作人員的生命安全造成極大的隱患，因此，可以在各個地下施工場所裝設換氣裝置，也可以在地面打一個換氣井，這樣能讓工作場所的空氣流通起來，形成良好的空氣循環，營造一個良好的工作環境。

5 中長距離頂管施工技術的發展趨勢

相較于傳統的給排水管道建設方法，在中長距離管道建設時采用頂管施工技術既能減少施工給交通、環境帶來的負面影響，也能有效節省建筑工期和建造成本。在工程追求高質量、高效率的今天，中長距離頂管施工技術能夠有效地取代以往的施工方案，為工程雙方帶來更多的經濟效益，在未來，將擁有更大的發展前景。

6 結束語

文章探討了中長距離管道建設的技術內容和發展趨勢，明確了市政安排規劃中一系列技術準則，同時再次強調了因地制宜建設給排水管道的建設理念。希望此文能為廣大建設者提供一定經驗，為給排水管道建設的發展貢獻一份自己的力量。