頂管技術(shù)在市政給排水施工中的有效應(yīng)用

（山東華邦建設(shè)集團有限公司，山東 濰坊 262500）

1 頂管技術(shù)原理

1.1 技術(shù)概述

在市政給排水施工中應(yīng)用頂管施工技術(shù)可以避免開挖地面，主要是借助頂進設(shè)備將管道頂進土中然后將多余的土方處理掉。設(shè)備在工作坑中利用主頂油缸及管道間、中繼間等推力給予土體一定的頂力，把管道頂進到土壤中，管道克服和周圍土壤的摩擦力按照一定的角度和路線頂入到土中，在完成一節(jié)管道頂進后繼續(xù)頂進下一節(jié)管道，工具管從工作坑中穿入到下一接收坑中，然后再將管道吊起，然后將給排水管道埋設(shè)在坑洞之中。在采用頂管施工工藝前工作人員要注意研讀關(guān)于頂管技術(shù)的標準規(guī)范，加強對機頭、主頂、中繼間、接口、注漿工藝的分析。當前開放型和密封型是兩種主要的施工類型。通常施工單位會選擇密封施工方法，該方法可以分化為三個小類，不會對路面交通產(chǎn)生影響，在市政工程施工中應(yīng)用價值較高。此外，該技術(shù)不會產(chǎn)生嚴重的噪聲污染，能夠降低對市民的傷害。在合理規(guī)劃路線后不會受到其他地面因素或者管道影響，施工效率較高。總體來講，頂管施工技術(shù)在市政工程中應(yīng)用有著較高的經(jīng)濟效益和社會效益，是當前備受青睞的一種施工技術(shù)[1]。

1.2 基本要求

為了保質(zhì)保量地開展頂管施工技術(shù)，該技術(shù)的要求、施工工藝、驗收規(guī)范方面也有著嚴格的要求。首先，在技術(shù)方面需要按照國家標準開展測量工作、降水止水工作、開槽溝槽工作、管道處理、合槽等工作。其次，在鋪設(shè)管道時對地基密實度有著嚴格要求，需要保證基礎(chǔ)的穩(wěn)定性，避免后期受到外界荷載導(dǎo)致地基沉降進而影響給排水管道的運行。在開挖過程中可能受到地下水影響發(fā)生滲漏問題，所以還要注意做好防排水。最后，在頂管施工技術(shù)中也明確規(guī)定了溝槽回填工作，不能采用機械方式回填管道、檢查井、頂管工作井、接收井等，當前最為常見的是人工、分層等方式。如果采用鋼板樁支護那么需要在回填到指定高度后拔柱，參考國家標準嚴格落實管道敷設(shè)和功能性檢驗工作。通常按照質(zhì)量驗收要求進行市政給排水工程頂管施工技術(shù)的要求，保證按照國家規(guī)定現(xiàn)象的標準進行鋼套管、混凝土強度的檢驗，同時要嚴格按照設(shè)計要求設(shè)置預(yù)留孔洞并且精確地確定其位置，按照規(guī)定要求做好沉降和隆起監(jiān)測點，加強檢測防水材料。

1.3 頂管技術(shù)的優(yōu)勢

1.3.1 施工效率高，施工經(jīng)濟安全

在老城區(qū)給排水管道改造或者人群密集的區(qū)域中可以充分發(fā)揮出頂管技術(shù)的優(yōu)勢。頂管施工技術(shù)無需開挖地面，避免了大量的拆遷工作，不會影響到地面正常的運營，能夠在保證施工效率、安全的同時將給排水工程的經(jīng)濟性提高。

1.3.2 能夠保護地表植被和衛(wèi)生設(shè)施

頂管施工技術(shù)占用的面積小不會影響到管道周邊的地表植物，不會破壞周圍地面的構(gòu)筑物，不會產(chǎn)生大量的垃圾，所以屬于較為環(huán)保的一項施工技術(shù)，不會損害城市衛(wèi)生。

1.3.3 不會受到天氣因素影響

由于頂管施工技術(shù)大部分工作在地下完成所以受到天氣因素的影響很小，及時是在雨雪天氣依然可以施工作業(yè)，有助于施工效率的提升，能夠保證施工進度。

2 施工前期的準備工作

2.1 布置施工現(xiàn)場

在正式開展頂管施工作業(yè)前，首先需要做好施工平面的布置，主要工作內(nèi)容包括合理布置材料堆放場所、棄土坑、拌漿場等。為了保障施工順利開展，要提前安裝好施工設(shè)備，并且檢查設(shè)備安裝運行質(zhì)量情況，便于后期的施工，在工作井周邊設(shè)置好下井扶梯[2]。

2.2 加固頂管后靠土體和進出洞

為了保證頂管施工技術(shù)的安全性需要加固處理頂管的后靠土體以及進出洞口，保證土地穩(wěn)定。混凝土后背墻技術(shù)、高壓旋噴樁加固技術(shù)等都是當前常用的加固技術(shù)。施工人員要注意根據(jù)實際情況做好加固方案的確定，保證加固效果和施工的安全性，同時注意保護環(huán)境，避免發(fā)生水土流失，在工作井的洞口安裝好止水裝置。

2.3 施工機械準備

給排水施工中常常會遇到淤泥質(zhì)砂、黏土層等地質(zhì)，此類地質(zhì)會增加溝槽開挖的難度，故可以采用頂管施工技術(shù)，降低不良地質(zhì)對施工過程產(chǎn)生的影響。在采用頂管施工技術(shù)時要注意按照＞800mm 的標準控制管道的直徑，同時工作人員還要對管徑大小、現(xiàn)場土體摩擦力、管道材料等進行充分考慮，從而配置足夠數(shù)量的千斤頂、頂進設(shè)備等。為了降低頂進施工中的摩擦力，通常會配合使用泥漿，所以還要做電焊機、全站儀、泵站、激光準儀等設(shè)備的配置，如圖1為某工程所用泥水處理設(shè)備。

圖1 泥水處理設(shè)備

3 頂管施工技術(shù)應(yīng)用

3.1 測量技術(shù)的應(yīng)用

測量放線是頂管施工技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵，直接決定了頂進路線是否正確，為此在施工前以及施工中要嚴格做好測量工作，密切關(guān)注頂進的路線。在市政給排水工程建設(shè)中，建設(shè)單位提供線路中心線和高層樁控制點，施工中要注意求抱兩側(cè)設(shè)計中心樁符合管件線路。為了保證路線準確通常需要設(shè)置大約2-3 個水準點，工作人員要嚴格檢查水準點的位置，盡量降低誤差，加強比較可控誤差值，確保誤差處于規(guī)定范圍當中。同時，需要通過一定的設(shè)備和方法全面測量市政給排水管道頂管的施工管道位置，在第一節(jié)段管件頂進過程中需要加強測量路線準確性，通常按照30cm 測定一次的頻率進行測量，當施工進行到土層后300cm 后再次測量如果發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)偏差就是采取糾偏等調(diào)整措施。為了降低誤差通常要校正管道，最為常用的兩種糾偏就是就是頂木法和千斤頂[3]。如圖2為激光測量示意圖。

圖2 激光測量

3.2 泥漿減阻技術(shù)

為了削減頂進過程中管壁和土體的摩擦力可以利用泥漿減阻技術(shù)，在泥漿中增加膨潤土保證壓漿孔中能夠壓緊泥漿。頂管進入到預(yù)留洞后需要嚴格控制好后續(xù)施工環(huán)節(jié)，在這個過程中應(yīng)當有效控制橫豎向誤差，保證進洞的及時性。在頂進過程中，可以用激光測量等設(shè)備將測量的精度提高，將施工平臺提前搭建好，準備好泥漿、平臺、設(shè)備等基礎(chǔ)設(shè)施后開始下一步作業(yè)。

3.3 穿墻止水技術(shù)的應(yīng)用

在頂管施工過程中工作井可能會流入部分泥漿和水，一旦發(fā)生這種問題要及時用黏土將墻管掩埋從而達到阻隔水和泥漿的效果。在工具尾管接近穿墻管時要提前做好止水工作。

3.4 接口處理技術(shù)的應(yīng)用

市政給排水管道結(jié)構(gòu)的核心為頂管的接口處理，所以應(yīng)當嚴格管理好接口的各個部位和各個環(huán)節(jié)，在頂進之前檢查好各項施工作業(yè)，重點對材料質(zhì)量加強控制，加強檢查材料進場前的質(zhì)量，避免不合格品投入使用。如圖3為鋼頂管承插柔性接口。

圖3 鋼頂管承插柔性接口

4 頂管技術(shù)在市政給排水施工中的應(yīng)用策略

4.1 明確頂管技術(shù)的應(yīng)用范圍

市政給排水工程很多施工作業(yè)都需要在人口和建筑物密集的區(qū)域開展，有的甚至是在城市中心，此時受到周圍環(huán)境影響難以采取地面開挖施工。比如在施工中無法搬遷地面的建筑物、文物古跡等，無法開挖交通擁堵的路段。現(xiàn)代化城市無論是人口還是建筑物都越來越密集，這導(dǎo)致施工難度大大增加，如果空中架設(shè)管線條件不足那么必然阻礙施工正常開展。頂管施工技術(shù)有效地解決了這一問題，能夠保證施工質(zhì)量，節(jié)省工作量和成本，將工程經(jīng)濟效益提升[4]。

4.2 科學(xué)選擇頂管長度

市政給排水施工會影響到周圍的環(huán)境，施工效率也無法保障。為此，工作人員在采用頂管施工技術(shù)過程中應(yīng)當合理選擇頂管的長度。首先相關(guān)施工人員應(yīng)當對施工項目的實際給排水要求有充分的了解，做好實際頂管長度的確定，避免頂管長度對后續(xù)施工產(chǎn)生不良影響。其次，施工人員要對管道承窩的直徑進行仔細確定，確保能夠按照工程質(zhì)量要求進行施工。水管的長度、噴嘴的直徑也是員工需要重點考慮的問題。

4.3 管道頂進環(huán)節(jié)

頂管施工的首要步驟就是工作坑位置的確定，工作人員要嚴格按照設(shè)計圖紙中的關(guān)心位置和坡度修建工作坑，按照管徑大小、管道坡度、頂進方向確定導(dǎo)管安裝順序。在頂進前應(yīng)當在頂管前段開挖一個約30～50cm 深度的坑道。斷續(xù)頂進會增大頂進施工中的阻力，導(dǎo)致頂進更加困難，所以在頂進中要堅持“先挖后頂、隨挖隨頂、連續(xù)作業(yè)”，如果發(fā)現(xiàn)存在塌方、油泵壓力突然增大的不良問題要及時暫停作業(yè)對造成和諧現(xiàn)象的原因進行分析，然后再進行施工作業(yè)。

4.4 閉水實驗控制要點

閉水試驗是頂管施工中工作的重點，是頂管施工技術(shù)質(zhì)量的重要保障。在施工后，通過閉水試驗可以明確施工結(jié)果是否能夠和設(shè)計要求相符合，避免發(fā)生滲漏水問題。如果在閉水試驗時發(fā)生滲漏問題需要及時查找位置并且采取處理措施。如果閉水試驗合格可以進行下一階段施工[5]。

5 結(jié)束語

在我國市政工程建設(shè)中，給排水作為基礎(chǔ)的設(shè)施，影響和城市的運營和居民的日常生活。頂管施工技術(shù)是當前常見的一種施工技術(shù)，施工方式可以降低對國民的影響，有助于保證施工效率，為居民創(chuàng)造舒適的生活環(huán)境。