頂管技術在市政給排水施工中的應用

蔡偉通

（中交建宏峰集團有限公司，福建 莆田351100）

近年來，國內整體經濟的迅速發展使城市化進程變得十分順利，而市政工程施工作為城市建設中非常重要的一部分，相關單位以及從事該行業的人員必須要重視市政工程的施工技術。由于傳統的市政施工通常會對地面進行強硬挖掘，但是這樣會給整個城市的環境帶來負面影響，同時還會給周圍居民的正常起居帶來損害。而頂管技術作為近年來興起的工程施工技術，具備對地面破壞程度小且幾乎無噪音的優點，對周圍環境的污染程度也比較低，所以受到廣大施工單位的歡迎，該技術的應用范圍也在不斷變廣。

1 頂管技術概述

1.1 頂管技術概念

頂管技術是一種可以全程在地面下進行施工的施工技術，該技術并不需要對地面進行挖掘，且能夠加快市政施工的整體進度。更重要的是，該施工技術還可以將市政施工的成本控制在一定范圍內，且對周圍環境污染比較小。頂進設備的頂力是頂管技術的主要依靠力，施工人員通常會按照預先設置的位置對管道進行頂進，這樣就可以將所有的管道在不挖掘地面的前提下進行頂進，從而實現管道的整體鋪設。頂管技術相對來說噪聲比較小且污染程度比較低，使得近年來在市政給排水工程中出現的頻率越來越高，有利于整體城市建設的健康發展。

1.2 頂管技術的施工意義

作為市政工程建設中不可或缺的施工技術，頂管技術有著其他施工技術不可比擬的優點，該技術在確保市政施工整體質量的同時提高工程帶來的經濟效益、環境效益與社會效益。從社會效益方面來看，頂管技術不需要對地面進行挖掘且整體施工所占的面積會比較小，也不會影響到地面的整體交通。從經濟效益的方面來考慮，頂管技術施工并不需要對附著的建筑物進行拆除。從環境效益方面來看，由于頂管技術不需要對地面進行挖掘，因此不會產生粉塵以及噪聲污染，從而防止施工對周圍居民帶來負面影響。該技術的主要缺點是施工技術的實現難度比較高，并不利于普通技術工人掌握這種技術，但其可以保證城市建設的高效以及科學性。

2 頂管技術在市政給排水施工中的應用

2.1 頂管技術應用的情形

頂管技術在市政施工中的主要應用場景有如下三種，首先是在對舊城區進行相應改造時，需要對地下管道進行進一步的更新。考慮到舊城區地下管道的規劃比較不科學，使得很多管道錯綜復雜且市政施工比較難順利進行，這時就需要使用不開挖地表的頂管技術。其次是當下路被架空時，無法在空中進行線路搭設，這時就需要在地下進行線路過渡，此時會用到頂管技術。然后是施工管道直徑比較大時，工程不允許對地面開展挖掘工作，這時候就需要應用頂管技術。

2.2 安裝設備

頂管技術在進行正常施工之前，必須要預先制作導軌。作為金屬材料以及其他材質制成的可以對其他設備進行引導以及固定的裝置，導軌能夠在高負荷的前提下進行運動，并對頂管的直線頂進產生比較可觀的幫助，防止在頂進過程中出現比較明顯的偏移。因此，在對導軌的原材料進行選取時要反復斟酌。與此同時，導軌在正常運行之前首先要對其進行整體固定，以確保其在正常工作時能夠保持合適的角度。在固定好導管的位置時，施工人員可以開展正常施工，其次是在進行施工過程中，施工人員必須要定期對導軌進行故障檢查。如果遇到突發情況，必須要在第一時間予以處理，從而保證導軌的位置不發生較大偏移。除此以外，在進行市政施工過程中，千斤頂以及油泵是不可或缺的，因此必須要準備備用油泵，這樣可以在突發情況下進行補救措施。在設備安裝完成之后，施工人員還需要對市政施工的整體狀況進行調試以及檢驗，這樣可以檢測出在設備安裝中存在的一些問題，以便于更好的調試設備，防止在后期工作中出現安全隱患。需要注意的是，作為頂管技術施工的重要前提，安裝設備能夠保證后續的施工工作能夠順利進行，且為整體的市政施工質量提供有力保證。

2.3 頂管工作井

工作井以及接受井是頂管技術的重要組成部分，在頂管技術的正常施工過程中，借助頂進設備從工作井的一端頂進，然后逐步導入到接受井的過程是不可避免的。因此，在進行頂管技術施工時，為了更合理地進行排放水源以及掘出土壤，就必須要對工作井進行科學的改造。為了盡可能降低對地上以及地下的建筑物的影響，首先需要選取工作井的位置，其次要注重工作井的安全程度。因此，施工人員可以采取相關措施對工作井進行合理的加固，比如使用鋼筋以及混凝土等材料建設成一些結構比較堅固的后備墻來對工作井實行加固。其次，考慮到不同結構的工作講的抗壓能力有所差異，因此對于不同施工現場需要采取不同的工作結構，這就需要施工人員全面了解工作井的受力程度以及整體性能。施工單位還應當綜合考慮以往的工作經驗以及相關工程的記載，知曉工作井結構受力的大小順序。因此，在進行施工過程中，施工單位必須要做到具體情況具體分析，對工作井的結構進行科學系統的設計，從而確保市政給排水施工的順利進行。

2.4 穿墻頂進

將工具管頂出井外是頂管技術中的穿墻頂進工作，在進行這項工作時，還需要做好防水工作。需要注意的是，在穿墻過程中很有可能會對土體帶來一定程度的破壞，從而使碎土渣掉入工具管內，因此在施工之前可以對周圍的土層進行灌漿凝固，從而對土層實現一定程度的固定。

圖1 某工程的頂管技術示意圖

3 頂管技術在市政給排水施工中存在的問題

3.1 做好施工準備工作

市政給排水施工前，施工單位必須要做好充分準備，這種準備一般分為兩個方面：一方面做好施工前的總體工作，包括管道安裝、頂進設備檢查、注水系統布置等，確保所用材料全部到位。將頂管機、千斤頂等設備放在工作井內，然后將扶梯放在井邊，以便施工人員隨時檢查施工進度和安全情況。施工前期準備工作必須充分進行，因為前期準備是后期施工的基礎，是保證后期施工質量的關鍵，因此應重視前期施工準備工作，確保施工質量。

3.2 選擇合適的頂管

頂管的選擇應注意頂管的材質、直徑和長度，合適的頂管材料應具有良好的抗壓性、合適的直徑和合適的長度。從頂管的材料角度出發，頂管應采用鋼筋混凝土管。因此，在選材方面，要注意鋼材和混凝土的選材，選材要符合國家有關標準。從頂管直徑的角度出發，首先確定合理的內徑，根據具體的施工環境和施工要求確定合適的內徑；其次是外徑的選擇，外徑的長度為根據加強管壁厚選擇，加強管的直徑不宜過寬或過窄。在保證頂管直徑質量的前提下，合理選擇頂管。

3.3 處理障礙物

無論是施工前還是施工中，都存在一些障礙需要處理。在舊城管線改造中，由于地下管線施工不合理，許多管線施工復雜，管線的更新阻力大，石、坡等障礙物會影響施工進度。因此，施工前應清除障礙物。其次，在施工過程中，遇有風化或微風化地質，機械管頂升困難。因此，在施工前應進行地質勘探，避免風化地質或根據具體情況采取相應措施降低施工難度。

4 結論

綜上所述，頂進技術在市政給排水工程建設中具有無可比擬的優勢，它可以在不挖土的情況下鋪設水利管道，大大減少了施工量且節約了施工成本。頂管技術是一項難度很大的技術工作，因此在施工期間必須做好準備工作，選擇合適的頂管方式，處理障礙物等需要注意的問題，才能更好地完成工程，頂管技術將在今后的市政建設中得到廣泛應用。