市政工程建設中頂管工程技術的應用

宓婭芳

（寧夏雲峰工程建設集團有限公司，寧夏 銀川 750021）

市政工程中的地下管線開挖及修建一直以來都有著一定難度，因此在建筑行業飛速發展的今天，非開挖管線施工技術已然成為備受矚目的焦點。與傳統施工開挖手段相比來說，頂管施工技術具有交通運行影響小、生態環境破壞低、建筑周期短等優點，同時其施工成本較低，且收益高、精度高、適用性強，非常符合當今建筑行業的施工環境。

1 頂管施工技術概述

1.1 頂管施工技術的概念及工作原理

頂管施工技術是一類不必開挖的管道管線施工的工程技術，其實施主體大多為機械設備，要克服機械設備與管道、土體的摩擦作用力，實施坑接以及管道連接工作。通常情況下，施工通過借助汽缸和管道之間的相互推動力來實現管道頂進的目的，以達到設計施工的目的。市政工程廣泛應用頂管施工技術可以在幾乎不破壞道路管線的情況下，以實現管道的良好對接，達成施工的預期效果。

1.2 頂管施工技術施工細則

在頂管施工技術的具體施工階段，通常按次序將單個管線推進頂入地下以實現管線對接。若是需要挺近的施工距離較長，常規的油缸汽缸推動力無法實現管道的完全推進，則工程中通常會制定分段施工的計劃。依據施工的宏觀線路將管道分為若干部分，再在接口位置設立移動頂推點，實現全面接口對接。

與此同時，針對于長度較大的管線的頂進施工，還需要在管壁、對接口處添加減少摩擦的物質，例如減摩劑，緩解管道在土層推進過程中由于受到滑動摩擦而速度降低的現象，還會減少由于滑動摩擦對于管道與土層之間的破壞。

1.3 頂管施工技術在工程中的應用特點

頂管施工技術由于環境影響較小、施工便捷、安全性好、防水性強使得在市政工程的使用中規模越來越大。

1.3.1 環境影響

由于頂管施工技術的開展必須要進行大規模的土體開挖工作，這一優勢十分適用于地下公用工程較多且結構密度較大的項目。而市政公用工程的使用地點大多位于城市市區，且城市地下環境復雜，遍布了各類燃氣、供水管線及其他設施，這本就不適合大型土方開挖作業。因此可以看出，頂管施工技術的工程應用意義與價值之高。

1.3.2 施工成本較低且操作便利

頂管施工技術擺脫了傳統市政地下管線施工的土方開挖，同時其對于城市中的公共資源的占用也遠低于傳統技術，因此其施工成本也相對較低。另外，相比于傳統管線施工技術，頂管施工技術的施工效率更高，所以其施工技術本身的性價比是極高的。

1.3.3 安全性較高

頂管施工技術在施工過程之中，施工人員以及施工設備都處于地表之上，地面工作場地的占用面積較小，這些原因都使得工作場景顯而易見，遇見一些棘手的問題都可以快速及時解決，補充相應的人力物力。對于市政工程來說，這種新興的施工手段能有效減少地面工程給予周圍環境的破壞與安全隱患。另外，頂管施工由于被廣泛采用而使得工程技術水平愈發成熟，無論地下還是地上施工水平都得到了質的提升，因此其已經被市政工程領域廣泛接受。

1.3.4 防水性良好

頂管施工技術可以很好地擺脫由于施工開挖而破壞污染地下水的問題，最大程度上避免污染地下水資源的運輸以及居民的日常使用，提升工程的施工進度確保工程質量。頂管施工技術是一項綜合性的施工手段，其很容易滿足水密度與結構強度要求，同時管道的接口接縫都遠小于盾構機工法，大大降低了工程的防水性能。

2 我國現今市政給排水施工技術的概況

社會經濟的不斷進步對于城市給排水的發展提出了新的要求，在現行的城市規劃中，城市給排水管網日趨密集，給排水管道面積不斷增大。在對新管道的建設和與舊管道的對接中，耗費了大量的人力物力，導致設計施工管理和管道連接技術急需提升。

這些層面的不完善導致整個城市的供水系統不完善，從而使得居民的日常用水有時得不到保證。城市給排水系統的建設不是一蹴而就的，而是在原有的給排水管道施工技術上加上新的管路設計手段的過程中，市政相關工作人員經常忽視城市建設程度和自然環境因素，這就導致給排水的近期和遠期規劃不相符。在給排水的實際施工中，因受到施工地域等限制和施工過程中突發情況的影響，管道鋪設不是脫離施工技術就是無法按原有的設計方案實施。

這種工程變動極大地影響著整體的施工周期和施工質量，因此要把給排水系統的設計和城市現狀相匹配，在設計環節進行前要對城市整體的自然情況和原有的管路進行全面調查，并且要促使建設管理單位加強這方面工作的認識，從而避免一些不必要的情況發生。[1]

3 市政給排水施工項目對于頂管施工技術的運用

3.1 管道材料的選擇要點

我國市政項目工程的管材通常采用鋼材、鋼筋混凝土材料、玻璃鋼材以及陶瓷材料等建造，鋼筋混凝土管材的應用較為普遍，其主要工程性能為強度剛度高、性價比較好。但與此同時，也存在著材料防水性差、抗滲透性差等缺點。其中，鋼管的優勢在于重量較輕且挺進的阻力較小，密閉性與防滲透性能都較高。但其極易受到雨水的腐蝕，且造價較高，使用壽命不長；玻璃鋼管在于質輕，承載能力較強且使用壽命較長，能夠承擔起較長距離的挺進工作，但其造價仍偏高且彎曲性差。其他材料大多存在著自身的優點與缺陷，這也要求相關工程人員在選擇時要因地制宜，并結合一定的有效措施，趨利避害，發揮材料自身所長。

3.2 挑選頂管設備設施

頂管施工技術主要的工程設備是挺進式頂管機，其目前主要類型分為手掘式頂管機、泥水式頂管機、土壓式頂管機、氣壓平衡頂管機。不同類型的機械需要結合不同的地質類型以及氣象條件加以選擇。正常情況下，淤泥多的黏土地多選用泥水式以及土壓式頂管機；而砂土較多的地方多采用泥水式頂管機。同時，在實際工程項目的加工過程中，需要改良地面地質的情況以實現理想的管線頂進工作。例如，黃土土質一般較差，需要進行改良以便于工作開展，可以通過敞開式與氣壓平衡式頂管機械來實現。而強風帶以及中風化巖石需要根據現場的具體情況進行挺進機的選擇，依據內部結構選用不同的設備刀頭，保障頂管施工的強度及質量。

3.3 設置工作接收井

在頂管施工技術中技術人員應該根據實際情況設立工作井與接收井，根據井的位置確定，在工作井內啟動推進設施將管線挺進機頭按照工程技術規范頂入地下土層。再根據事先預制的鋼筋混凝土管道將管線頂入底層，同時清理在挺進過程中產生的土方雜質。工作井與接收井一般采用現澆鋼筋混凝土的矩形構造，設置結構之前需要事先勘測井位的地質情況與水文情況，結合氣候條件，確保井位地點的地質結構足夠穩定以方便工作展開。按照分層施工的工序進行開挖作業，以在合適位置為管道設置預留空間。

3.4 設置防水橡膠圈與管線頂進節點

在設置防水層橡膠圈的過程中需要對于管線洞口的內側壁，將鋼套安置穩定，以便于止水封板與防水橡膠圈能夠在設計位置良好固定，避免洞口處理與頂進管線期間泥沙會流入工作井內，防治井內沉降地下水；在管線下沉施工階段，應選用小型的龍門去吊下管。要注意測量管線中的中線位置以及前后梁端管道底部的標高，對于導軌的具體點位給予精確落實。

3.5 強化市政工程的施工意識與施工管理工作

市政工程分工明細，每個部門都有檢查組來確保工程的安全性及經濟可行性。然而，強調的點在于檢查是否能行之有效。工程崗不同于其他行業，稍有不慎不僅是金錢虧損那么簡單，是非常有可能導致工程事故甚至人工生命安全遭到威脅的。作為強化質量意識的首要環節，對工程責任感和使命感的培養增強具有必要性。對于職工個人的道德品質以及職業操守有了確切保證，建設工程才會有確切保障。市政公共工程檢查設施作為城市運行發展體系中的不可或缺的部分，不能允許任何可能出現的問題苗頭存在。通過引進尖端工程技術以及具有豐富工程經驗的員工來充實行業內部人員的軟實力，提高工程人才的職業操守，使得建設水準逐漸提升。[2]

然而，監管體系的必要性以及監管工作開展的有效性常常被領導班子忽略，逐漸使得監管人員消極怠工，工程監管環節惡性循環；另外，從上述現象我們可以看出，如果不及時解決工程中對于管理體系消極怠工以及必要性被忽視的問題，市政公用工程的順利進行就會受到威脅。因而在工程內部要制定獎罰措施，且設置多道檢查組，多角度進行工程檢查。在現如今金錢至上的時代，僅有處罰措施是無法調動施工人員的積極性的，也要利用好人性的弱點，制定一定的獎勵措施，調動員工的積極性，使得整個工程中的崗位相輔相成、互相監督，共同保證市政公用工程保質保量地完成。

4 結語

頂管施工技術在市政工程的給排水工程中運用程度已經相當廣泛了，但在實際工程開展中仍然會存在著一定的問題，且地下工程復雜性使得工程建設中的問題不能簡單分析并處理，需要規避工程風險，合理科學地采取施工要點以保證理想的施工成果。