市政給排水施工中長距離頂管施工技術分析

孫建民 劉娜娜 濟南久潤市政工程有限公司

隨著經濟的發展和人民生活水平的提高，城市居民對城市基礎設施提出了更高的要求。市政工作需要提高自身建設水平，提高城市服務能力。為了給廣大居民提供更優質的服務，排水設施是城市的基礎工程，對改善民生意義重大。長距離頂管施工技術是排水工程施工中的一項常用技術。施工人員要充分掌握施工工藝的優缺點和適用條件，使這項技術能有效地應用于實際工程中，提高整個工程的質量，提高排水工程的施工水平。

一、長距離頂管施工工藝流程及優點

（一）長距離頂管施工工藝流程

施工前的施工技術準備→地下管線測量定位、放線→工作井、接收井的施工→頂管機、液壓千斤頂、照明通風系統等設備安裝→成套設備調試→頂管施工開始→下放管接頭及接管→正常頂升測量→管道排泥及廢泥漿輸送→頂管接收→ 下一段頂管施工→管道連接→閉水試驗→竣工驗收和現場清理。

（二）長距離頂管施工技術優勢

1.項目影響

由于給排水工程頂管施工一般在地下進行，對城市道路交通和地表影響較小，施工全過程產生的噪聲也較小，不會對周圍建筑和環境造成不利影響，有利于現場的安全文明施工和環境保護。

2.施工進度

與其他施工技術相比，長距離頂管施工技術不需要在開工前提前開挖地面，風、雨、雪、雹等惡劣天氣對施工進度影響不大。由于施工過程主要在地下工作井進行，不會因惡劣天氣因素被迫停工，有利于縮短工期，降低工程造價，保證施工單位的施工進度。

3.管道設施

隨著城市基礎設施的不斷完善，城市地下管線的規格和數量越來越復雜。采用頂管施工技術，無須開挖地面。頂管施工過程中，管道可彎曲穿越地下，方便繞過既有地下管線或障礙物，在整個頂管施工過程中對地下管線設施影響不大。

4.周圍環境

由于地表開挖面積較小，頂管施工可靈活控制管道走向，對工程周邊環境影響不大。工程竣工驗收后，周邊環境恢復較快，無須重新綠化。對地面植被和綠地設施的影響可以忽略不計，有效地節約了資金成本，改善了環境質量。

二、長距離頂管施工技術的影響因素

（一）施工材料性能質量

頂管施工技術應用于市政給排水施工時，施工材料的質量將影響最終的施工質量。頂管施工材料通常以鋼管材料為主。如果鋼管材料的質量和性能不能達到工程施工標準，就不能充分發揮施工技術的最佳應用效果。目前，市政給排水工程中管材的應用缺乏材料監理制度。頂管施工階段，管材沒有統一的管理標準，使得管材的應用水平參差不齊。材料質量的不一致會導致施工后的效果不能滿足實際的標準要求。

（二）管道內壓值變化

頂管施工中存在一定的壓力，對管道結構產生一定的作用力，使管道發生位移。當管道發生位移時，整個結構力的平衡作用將受到嚴重破壞，管道的內壓也會隨之發生變化。因此，在頂管施工技術的應用中，必須調整技術方法，保證內壓處于穩定狀態，從而保證施工質量。如果管道內壓力過高，容易造成管道破裂；如果管內壓力小，給排水運行的動力就會不足。因此，在頂管的具體施工過程中，必須嚴格保證管道內部壓力平衡。

（三）管線偏移

在中長距離頂管施工中，通常鋪設一條長管道。由于施工過程中缺乏嚴密性或受外界條件的影響，管道整體結構會出現一定程度的偏差，給管道對接帶來極大的麻煩，甚至導致管道破裂，后果十分嚴重。市政給排水施工往往存在著復雜的工作環境和工人誤操作的可能性，進而出現各種安全隱患或工程質量下降的問題。這些原因導致各類安全事故層出不窮，給社會經濟造成巨大損失。

三、市政給排水施工中長距離頂管施工技術分析

（一）前期施工準備

長距離給排水管道頂管施工前的準備工作主要包括：（1）施工設備的選擇，最重要的是頂管設備。根據設計要求和施工現場的具體土質，選擇合適的機械設備，如千斤頂、起重機、電焊機、水泵、頂管機等（2）布置施工現場，包括機械設備進場，施工材料進場、管道堆放、養護等（3）機械設備的布置，根據施工現場環境，提前在各工區布置機械設備。

（二）頂管選型

頂管一般采用鋼筋混凝土管或鋼管。鋼管的使用應考慮減少地質環境的腐蝕作用。鋼筋混凝土管的設計參數和施工技術指標應符合有關規范，配筋率應滿足受力要求，管壁厚度和配筋率應滿足頂管的實際承載能力。

（三）水平螺旋鉆進

在采用水平螺旋鉆技術施工的過程中，必須先用螺旋鉆桿推進鋼管，以保證后續工程的發展。水平螺旋鉆進技術具有質量好、外界干擾小、對地表破壞小、地表穩定性好、有效保護周邊生態環境等優點。因此，在工程實際施工中采用該技術可以有效地提高工程質量。另外，水平螺旋鉆桿更適用于直徑較小的排水管，在工程建設過程中容易獲得較好的應用價值。另外，由于水平螺旋鉆的精度高，在施工項目中會降低偏差值，從而有效提高施工質量。還有就是水平螺旋鉆在工程中的應用可以保證土體的堅固性良好，降低沉降速率，減少施工對城市環境的不利影響。另外，為了保證工程的順利進行，有必要對頂管的管位進行測量。如果測量偏差大于1cm，相關部門需要采取措施進行糾正。一般來說，校正工作有兩種：高程法和中線法。這兩種方法有不同的使用條件和方法，如高程修正法需要用千斤頂支頂、保留封層、調整超挖高度等方法進行糾偏，以減少管道工程在建設工程中的偏差，確保管道具有理想的復位效果，提高工程質量。

（四）通風技術的應用

在建筑工程中，排水工程一般在地下進行。施工現場比較封閉，空氣質量比較差，施工環境比較差。因此，在實際施工過程中，有必要在施工現場設置通風系統，以保證施工現場的空氣流通，進一步改善施工現場的施工條件，從而有效地保證施工人員的人身安全和工作環境的安全。長距離頂管施工技術的施工距離相對較長。一旦施工人員在施工過程中出現缺氧、呼吸不暢等問題，很難立即采取措施加以解決。因此，在實際工程建設中，需要重視通風系統的施工，保證整個施工現場的施工環境，從而保證工程的進度和質量，提高工程建設水平。

（五）穿墻頂進

（1）加強穿墻頂進的準備工作。作業前對周圍土體進行注漿加固，防止松散土體造成坍塌，并迅速將工具管推出井外（2）進行防水工作，穿墻管道中加入粘土水泥漿，進一步減少未封閉縫隙的滲漏（3）如果由于地質構造復雜或地質條件突發而不能正常施工，應重新分析鉆孔資料和地質取樣資料，重新選擇合理的施工工藝和正確的施工方法。

（六）頂管出洞

頂管出孔是施工的后期，容易受到多種因素的影響而形成質量問題。關鍵是保證出孔工具管的質量。首先要做好工具管調零和井壁支護工作，然后管出孔時要提前設置初始角度，以免頂管出孔時發生碰撞和墜落。排水施工應距受水井15.0m 以上，以免影響頂管效果。

（七）校正偏差值

頂進過程中，材料、人員、施工工藝等因素會導致頂管偏差或管位偏差，超出標準值±10.0cm 的部分應進行調整。頂管糾偏的一般方法是用千斤頂處理左側的偏差，用千斤頂伸左側，縮右側。當右側的偏差相同時。施工中如及時發現偏差，可采用中間站旋轉的方法進行處理。在處理過程中，應結合目前施工現場情況，制定切實可行的調整需求。不允許盲目追求一步到位，確保項目整體運行安全。

（八）洞口土體加固技術

硬土加固主要有注漿技術、深層攪拌樁技術、高壓旋噴技術和凍結技術。應考慮土的摩擦角、滲透系數、滲水量和標準貫入度等參數。如果土質較軟，頂進施工時必須對整個斷面進行加固；當土質不是很軟時，可在管道兩側和頂部一定長度和寬度范圍內對土體進行加固，避免頂管進出隧道過程中土體坍塌；如果土壤堅硬良好，且開挖面上的土壤具有自支撐性和溫度，則無法加固土壤。

（九）注漿減阻

注漿減阻技術是在管道周圍的空隙中填充泥漿以保護頂管的一種技術具體方法是在頂管機的頭部和尾部，從混凝土管中灌漿為了支撐整個頂管系統，必須同時增加灌漿阻力法在長距離給排水管道頂管施工技術中得到廣泛應用比較成熟，保障效果比較好。

總之，在市政排水系統施工過程中，采用長距離頂管施工技術，可以進一步提高施工質量，保證施工的可靠性和安全性。