市政給排水施工中的長距離頂管施工技術運用研析

倪 威

(長沙市公路橋梁建設有限責任公司，湖南 長沙 410000)

1 長距離頂管施工原理

在頂管施工過程中，因油缸在井中產生一定的動力，加上度土壓平衡頂管機的應用，不斷促使頂管機超前推動，以此完成施工工序。在頂進管道時，刀具在頂管機中飛速旋轉，對土體進行切削，將切削下來的土體轉移到輸送機中，土體在擠壓作用下存在一定土壓，再用螺旋輸送機進行運輸。由施工人員根據開挖面特點進行分析，將多種材料加入刀盤正面，在施工過程中，一些難以施工的沙土便可被良好的改造，成為泥狀土，為工程的順利開展打下堅實基礎。

2 長距離頂管施工在市政給排水工程中的應用

市政給排水施工對工程質量具有嚴格要求，應做好施工全過程管理，使城市防洪排泄能力得到切實保障。頂管施工作為關鍵內容，應充分發揮技術優勢，保質保量的完成市政工程的建設目標。

2.1 施工前準備

由于頂管施工內容眾多、工序復雜，需要使用多種機械設備，因此在正式施工之前，應做好施工現場布置工作，并做好材料、機械設備的準備，加強管道管理。在正式施工之前，確保各項機械設備就位，以此加快施工進度；根據工程實際需求與環境條件合理選擇頂管設備，例如，在黏土層、淤泥砂層施工時，如若管徑較大，則需要使用千斤頂、起重機、電焊機等設備。在平面布置時，應對注水系統、管片堆場、自動控制室、棄土坑等進行布置；在工作井的附近，設置扶梯供施工人員出入。

2.2 頂進施工

在施工過程中，應設置基坑井，將鋼管置入井中，利用千斤頂使設備移動到井口處，井的數量為兩個。在設置井時，應與接收井連接處設置井口，該出口應經過井的預留出口。在挖掘井時，對標準線放線測量，得到中心線，并將其釘在井的兩側，發揮支撐保護作用。中線與井的邊緣相距超過1.5 m，寬度根據管道寬度而定。根據排水管道選擇導軌，因管道尺寸有所區別，可分別采用輕、重兩種類型的導軌進行施工，將導軌固定在枕木上。在施工過程中，應對導軌的高程偏差進行檢查，如若偏差大于3 mm，則需要對導軌進行安裝，使管道能夠順利進入內部。

2.3 水平螺旋鉆進

在施工過程中，可采用螺旋鉆桿對管道進行推進處理，一般情況下，鋼管進入預留井中視為合格。應用鉆進法可有效減少外界干擾，且不會使地表受到嚴重傷害，具有較強的穩定性，獲得優質的施工效果。在鉆進技術應用時，應考慮到管道口徑的大小，對于小口徑的管道來說，能夠獲得理想的施工效果，出現偏差的概率較小，在鉆進過程中可對鉆入區域土層方向進行控制，使管道安裝在設定的位置，且土層不會出現嚴重的沉降、松動等情況。在施工完畢后，對管位進行測量，如若偏差值大于1 cm，則可采用中線法、高程等進行校正，確保管道處于正確位置。

2.4 出洞施工

在頂管施工后期，需要采用出洞技術。在施工之前，應借助相應的工具加強對井壁處的支撐。為了防止出現頂管跌落等情況，應提前對初始角進行設置。對于接收井來說，施工距離應保持在15 m左右，并對工作井預留洞口直徑進行計算。根據技術規范，洞口直徑應超過頂管外徑，避免對頂管出洞產生不良影響。一般情況下，洞口應采用橡膠止水的方式，提高防水性，采用密封制水裝置，以免洞口土體受到干擾出現變形。

2.5 灌注漿技術

在頂管施工過程中，應利用灌注漿對土層物理性能進行處理，從而緩解設備進管阻力，確保管道與土層之間的縫隙被有效填充。在該技術應用中，可形成一個保護膜，不但可使管道頂進難度降低，還可提高土層穩固度，以免在受力情況下出土層支撐力降低。在灌漿過程中，還應保持動作連貫，中途不可暫停，頂進設備首先要灌漿，時刻保持泥漿量充足，一旦出現泥漿缺失應立即填補，確保整個灌漿工作順利完成。在頂管接口處，套環與管縫、管端應對正，緊密切合，管縫填料應充足和順，不出現流淌情況，頂管允許的偏差要求如下表1所示。

表1 頂管允許偏差

2.6 通風系統

在給排水工程中，通風系統屬于十分關鍵的內容，在作業現象應具有良好的通風系統，可為施工人員建立安全有利的工作環境。在長距離頂管施工中，如若現場空氣質量較差，施工人員很可能出現缺氧、呼吸受阻等情況，則需要安裝通風系統。現階段，主要的通風方法有三種，具體如下：

(1)連續作業，一般不超過2 h，每過2 h后更換班組成員，保障全部施工人員均保持充沛的體力，人員在換班期間可利用換氣設備對作業區進行抽風、送風，此種方式成本較低，但對施工長度有所要求，不適用于過長的管道之中，以免因換氣不佳影響施工效果；

(2)設置常規通風設備，主要為抽風機、鼓風機等，每天持續不斷的工作，為作業區域抽風供氧，可起到良好的通風效果。但是，通風設備由于長期處于工作狀態，勢必會使施工成本增加；

(3)采用專業通風設備。施工單位可根據自身實際情況租賃或者購買專業設備，對作業區域內的空氣進行處理，將CO2等廢氣及時排出，并吸收新鮮空氣，經過過濾后形成優質氧氣，為施工人員持續不斷的供氧。同時，該設備在運行過程中還可吸收大量粉塵、顆粒，對環境溫度自動調節，確保作業質量。

3 長距離頂管施工技術要點

在市政施工中，為了提高施工質量與效率，應對頂管施工的要點進行把握，具體包括以下內容。

3.1 頂管選擇

該技術的關鍵在于頂進管的選擇，在當前施工中，以鋼筋混凝土為主，如若無需考慮腐蝕性，還可采用鋼管。在此過程中，應重視管道的使用規格、鋼筋型號等，根據施工標準開展各項工作，在選擇過程中，主要包括以下內容：

(1)直徑選擇。直徑選擇影響到后續功能發揮，應與工業用水、居民生活要求相結合，所選擇的管道直徑應符合預計標準，正確計算管道在施工后所需承擔的荷載；

(2)長度選擇。管道長度與施工成本、效益存在緊密關聯。在施工過程中，采用長距離頂管技術可減少裝管頻率，使施工成本與進度得以提高。但在實際施工中，很容易受到頂進誤差的影響，使挖坑、支護、回填費用迅速增加，因此應嚴格控制頂管長度。

3.2 頂管井設計

在市政施工中，頂管井包括兩種類型，一種為工作井，另一種為接收井。在建造結構方面，通常采用鋼筋混凝土，分為單孔與單排孔兩種，且形狀不一，前者有正方形、圓形、矩形等，后者以矩形為主；在受力能力方面，由高至低依次為圓形、正方形、矩形，在設計過程中，應根據實際需求而定。在頂管機進、出洞位置應進行加固，確保頂管機運行安全，通過高壓旋噴樁對進出洞的土體進行加固，以免頂管機運行時出現泥水流失等情況，設置止水裝置，減少觸變泥漿流失度。

3.3 施工工序

在頂管施工過程中，應對施工工序進行嚴格把控，掌握工序方面的技能要點，具體如下：首先是穿墻，開啟穿墻悶板，將工具管頂出井外，設置止水裝置，在管內對紙筋粘土進行夯實，發揮臨時阻水擋土的作用。為了保障穿墻孔的強度與穩定性，在工具管穿墻之前，應進行注漿固結；其次，頂管出洞。該環節同樣是頂管施工中的重要內容，也就是頂管機與首節管從井中突破洞門進入土中，在頂管過程中應注意安全；最后，注漿減阻。在施工過程中還可通過壓注觸變泥漿對管道四周縫隙進行填充，由此形成保護膜，加強支撐作用，減少地面沉降，減輕頂進時受到的阻力。在正式施工中，先對機頭尾部進行壓漿，且與頂進工作同時開展，再對中間混凝土管道進行及時補漿，減少頂進時的泥漿損失。

4 結 論

綜上所述，時代在發展，社會在進步，在市政給排水工程中，長距離頂管施工十分關鍵。為了提高施工質量與效率，應注重頂管選擇、頂管井設計與施工工序安排，使該項施工技術的作用與優勢得以充分發揮，促進給排水工程的健康可持續發展，為城市化管道建設做出更大貢獻。