頂管技術(shù)在市政給排水管道施工中的應(yīng)用研究

丁麗麗

（廣東嘉應(yīng)方海建設(shè)工程有限公司， 廣東 梅州 514000）

頂管技術(shù)是一種在市政給排水關(guān)傲施工中具有突出地位的施工技術(shù)，相比于傳統(tǒng)的開挖施工法，頂管技術(shù)的應(yīng)用能夠節(jié)約材料、減少環(huán)境破壞、不影響市政交通，是一種更加高效可靠穩(wěn)妥的施工方式。頂管技術(shù)在市政給排水管道施工中具有良好的應(yīng)用價(jià)值，從施工作業(yè)的效率以及便捷性方面分析，頂管技術(shù)的應(yīng)用能夠進(jìn)一步降低施工中的工程成本，節(jié)約了材料，并且縮短了工期；從施工對(duì)環(huán)境影響方面看，頂管技術(shù)應(yīng)用中產(chǎn)生的污染較少，消耗的能源和資源比較少，是一種更加經(jīng)濟(jì)環(huán)保的施工技術(shù)；從對(duì)城市的影響來看，頂管技術(shù)不容易影響交通狀況，不容易造成擾民情況，是一種更加適合市政工程施工的技術(shù)。頂管技術(shù)在市政給排水管道施工中應(yīng)用需要注意關(guān)鍵施工技術(shù)的應(yīng)用，比如前期準(zhǔn)備工作、工作坑位置選擇、頂管選擇及安裝、管道防水等。有效提升頂管技術(shù)在市政給排水管道施工中質(zhì)量的策略也是研究頂管技術(shù)應(yīng)用的重點(diǎn)，通過分析頂管技術(shù)的施工要點(diǎn)，在施工中通過要點(diǎn)控制、檢測技術(shù)優(yōu)化、人員優(yōu)化等策略，可以有效進(jìn)行頂管技術(shù)的質(zhì)量控制，另外著重分析頂管技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)，用發(fā)展的眼光看待頂管技術(shù)的未來發(fā)展趨勢，能夠進(jìn)一步優(yōu)化頂管技術(shù)的應(yīng)用情況，提升市政給排水管道施工的效率[1]。

1 頂管技術(shù)在市政給排水管道施工中的重要性

1.1 施工作業(yè)方便快捷

頂管技術(shù)在市政給排水管道施工中具有施工作業(yè)方便快捷的優(yōu)勢，能夠更加經(jīng)濟(jì)高效的完成給排水工程施工。與傳統(tǒng)施工開挖相比頂管技術(shù)的應(yīng)用可以通過工作坑的方式進(jìn)行給排水管道施工，頂管技術(shù)的應(yīng)用不容易受到外界因素的影響，比較典型的就是不容易受到天氣因素和氣候因素的制約，在各種傳統(tǒng)開挖無法施工的氣候條件下，頂管施工技術(shù)仍可以繼續(xù)完成給排水工程施工。這種全天候的施工作業(yè)模式不僅為市政給排水工程的工作效率帶來了極大的提升，也在很大程度上節(jié)約了工期成本，應(yīng)用頂管技術(shù)的給排水施工工程同比消耗的人力資源、物力資源以及時(shí)間資源都比較少，能夠更加經(jīng)濟(jì)快捷的完成施工過程[2]。頂管技術(shù)施工作業(yè)方便快捷的同時(shí)也為施工經(jīng)濟(jì)性作出了貢獻(xiàn)，特別是大直徑管道施工中，應(yīng)用頂管技術(shù)施工的施工成本明顯降低。

1.2 對(duì)環(huán)境影響較小

頂管技術(shù)的施工對(duì)環(huán)境影響比較小，在市政給排水管道施工中具有環(huán)境保護(hù)效益。市政工程施工中經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的施工技術(shù)能帶來成本上的降低，而環(huán)境保護(hù)對(duì)于市政工程建設(shè)而言同樣重要，傳統(tǒng)工程施工中對(duì)于環(huán)境保護(hù)問題的重視程度比較低，經(jīng)常容易造成環(huán)境破壞和污染，在市政給排水工程施工時(shí)管道的挖掘工作也會(huì)對(duì)周邊環(huán)境特別是水土環(huán)境造成影響，若施工過程中不注重分析除了會(huì)影響環(huán)境外還可能造成地下水污染或者水土流失等問題[3]。而頂管技術(shù)在環(huán)境方面具有較小的影響，頂管技術(shù)總體來說是一種高效節(jié)能的管道施工技術(shù)，可以消耗較少的資源和能源的條件下，完成管道施工，頂管技術(shù)通過作業(yè)坑的挖掘以及地下頂管施工，相比于傳統(tǒng)開外對(duì)周圍環(huán)境破壞比較小，不容易影響地上的植物或者建筑物，很少造成生態(tài)破壞問題。頂管技術(shù)應(yīng)用中有可能產(chǎn)生水土流失等不良問題，但其技術(shù)控制的穩(wěn)定性相對(duì)較好，對(duì)各種類型的施工問題和難題有比較有效的結(jié)局方法，根據(jù)相關(guān)調(diào)研結(jié)果顯示，頂管技術(shù)施工時(shí)造成的施工污染更小，施工過程中產(chǎn)生的廢物和施工垃圾也比較少，施工的安全環(huán)保質(zhì)量有所保障，是一種相對(duì)安全高效的施工技術(shù)[4]。

1.3 不妨礙市政交通

頂管技術(shù)在市政給排水管道施工中最大的優(yōu)勢在于對(duì)市政交通的影響相對(duì)較小。市政工程施工中最難以處理的問題之一就是施工過程中造成的交通問題，很多市政工程比如電纜電線敷設(shè)、道路維修維護(hù)等，都會(huì)對(duì)市政道路交通造成一定影響，特別是在人流量大、建筑物比較密集的地點(diǎn)，很多市政工程的施工不僅會(huì)影響附近交通情況，還可能出現(xiàn)市政工程與周邊居民、行人協(xié)調(diào)不佳導(dǎo)致的施工安全問題，另外市政工程施工中的噪音擾民問題也是困擾工程施工的一打難題。頂管技術(shù)在這方面具有較高的優(yōu)勢，頂管技術(shù)在市政給排水管道施工中應(yīng)用不僅對(duì)周圍環(huán)境影響相對(duì)較小，也不容易造成城市交通擁堵問題，基本不存在由于人流量大或者建筑密集等因素產(chǎn)生施工與交通沖突的問題[5]。頂管技術(shù)的施工特點(diǎn)以及優(yōu)點(diǎn)，使其可以廣泛用于各地段的市政給排水管道工程施工，不僅可以對(duì)中心繁華地段進(jìn)行施工，對(duì)于部分保護(hù)建筑、文物古跡等也可以在不影響建筑物的同時(shí)進(jìn)行管道施工活動(dòng)，保證市政工程質(zhì)量的同時(shí)，減少對(duì)地上建筑物、交通情況的影響。除此以外，頂管技術(shù)在施工時(shí)產(chǎn)生的噪音污染也相對(duì)較少，與傳統(tǒng)施工技術(shù)相比，頂管施工的市政給排水管道更不容易發(fā)生噪音擾民的問題，是一種更加穩(wěn)妥的施工技術(shù)[6]。

圖1 頂管施工技術(shù)

2 頂管技術(shù)在市政給排水管道施工中的應(yīng)用情況

2.1 施工前準(zhǔn)備

頂管技術(shù)施工前準(zhǔn)備是其應(yīng)用中比較關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。在市政給排水管道施工中應(yīng)用頂管技術(shù)需要注意施工前準(zhǔn)備工作，通常施工前準(zhǔn)備包括環(huán)境準(zhǔn)備、設(shè)計(jì)準(zhǔn)備、材料設(shè)備準(zhǔn)備以及人員準(zhǔn)備，只有各方面準(zhǔn)備工作順利進(jìn)行，才能保證頂管技術(shù)的順利應(yīng)用[7]。施工前準(zhǔn)備工作中對(duì)施工環(huán)境進(jìn)行妥善準(zhǔn)備，施工單位根據(jù)本次給排水工程施工的具體要求以及施工特點(diǎn)對(duì)施工現(xiàn)場進(jìn)行勘探，了解施工現(xiàn)場的地質(zhì)水文特點(diǎn)，并以勘探結(jié)果為依據(jù)進(jìn)行施工設(shè)計(jì)，施工設(shè)計(jì)完成后再次與施工現(xiàn)場實(shí)際情況進(jìn)行核對(duì)，并且對(duì)施工環(huán)境進(jìn)行處理，清除施工環(huán)境附近的障礙物、垃圾等。前期準(zhǔn)備好施工所需要的設(shè)備、材料以及人力資源，對(duì)施工的人員、設(shè)備、材料等進(jìn)行確定，而后對(duì)施工圖紙進(jìn)行科學(xué)研究，保證施工過程順利進(jìn)行。施工正式開始之前，還需要針對(duì)頂管技術(shù)施工要求做好相應(yīng)的安全防護(hù)工作，通過支護(hù)建立和防護(hù)系統(tǒng)的應(yīng)用，保證頂管技術(shù)施工的可靠性與安全性[8]。

2.2 工作坑位置

工作坑是頂管技術(shù)施工過程中比較重要的內(nèi)容。施工人員在工程開時(shí)候，測量放樣結(jié)束后就需要進(jìn)行工作坑施工，工作坑施工需要對(duì)工作坑的位置進(jìn)行確定，而后布置工作坑，并在這一過程中對(duì)相關(guān)設(shè)備進(jìn)行安裝。根據(jù)市政給排水工程管道的設(shè)計(jì)以及施工要求合理選擇工作坑的位置，工作坑的主要目的是放置地地下建筑物和地表設(shè)施在施工中遭到破壞，因此需要采用特殊的施工技術(shù)進(jìn)行工作坑制作，通過工作坑的密閉式保護(hù)體作用保障頂管技術(shù)應(yīng)用的可靠性[9]。根據(jù)市政工程所處位置以及周邊建筑和環(huán)境特點(diǎn)選定工作坑位置，開始制作工作坑，利用趕材料以及混凝土完成工作坑施工后，對(duì)工作坑進(jìn)行布置，注意施工區(qū)域需要設(shè)置框架、保護(hù)支撐結(jié)構(gòu)，注意頂管井部位的接收井和工作井的施工一般同時(shí)進(jìn)行，在工作坑施工布置完成后，開始下一步的頂管施工[10]。

圖2 頂管施工流程圖

2.3 頂管選擇與施工安裝

頂管的選擇與施工安裝是頂管施工中極為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，頂管選擇和安裝施工的可靠性和穩(wěn)妥性往往直接關(guān)系著工程的最終質(zhì)量。完成工作坑施工后，地面設(shè)備通常也已經(jīng)安裝完畢，而后需要選擇對(duì)應(yīng)型號(hào)的頂管并且應(yīng)用頂管機(jī)進(jìn)行施工。在這一過程中頂管的選擇至關(guān)重要，頂管的選擇通常是需要根據(jù)工程需求進(jìn)行選擇的，工程管道對(duì)于頂管的管徑、長度等進(jìn)行要求，施工單位根據(jù)相關(guān)要求為了滿足給排水的需求選擇對(duì)應(yīng)型號(hào)的頂管。而在頂管施工中還需要注意頂管長度對(duì)于施工作業(yè)的影響，一般來說頂管長度過長或過短都會(huì)對(duì)施工成本造成影響，越長的頂管可以減少頂管的次數(shù)，但是頂管的難度相對(duì)較大，而較短的頂管會(huì)增加頂管次數(shù)，但施工難度相對(duì)較小，為了保證頂管施工的效率和成本控制，施工單位需要根據(jù)實(shí)際情況對(duì)頂管的具體規(guī)格進(jìn)行選擇。頂管選擇完成后，需要根據(jù)相應(yīng)流程準(zhǔn)備頂管機(jī)，做好出洞準(zhǔn)備、注漿準(zhǔn)備、初始頂進(jìn)以及偏差測量等工作，最后進(jìn)行下管推進(jìn)施工，通過頂管推進(jìn)施工最終完成市政給排水管道施工。

圖3 頂管推進(jìn)施工

2.4 管道防水

管道防水工作是頂管技術(shù)應(yīng)用中需要重點(diǎn)管控的工作。管道防水設(shè)計(jì)不僅對(duì)于頂管施工的安全性和可靠性有所保障，還能夠幫助頂管順利出洞從而提升施工質(zhì)量。在頂管施工時(shí)應(yīng)該提前對(duì)管道防水工作進(jìn)行設(shè)計(jì)，市政給排水管道施工時(shí)，需要通過管道防水技術(shù)對(duì)地下水進(jìn)行防護(hù)和引導(dǎo)。目前比較常用的管道防水技術(shù)中，選擇鋼板壓緊方式進(jìn)行管道方式，在有效防護(hù)管道內(nèi)安全的同時(shí)，還可以促進(jìn)地下水正常流通，實(shí)現(xiàn)施工進(jìn)程與環(huán)境調(diào)節(jié)的雙重效益，具有比較好的應(yīng)用效果。另外管道防水中，也可以通過排水技術(shù)等技術(shù)手段幫助減少地下水對(duì)管道施工的影響，提高施工質(zhì)量。

3 頂管技術(shù)在市政給排水管道施工中的應(yīng)用策略

3.1 施工現(xiàn)場管控

頂管技術(shù)在市政給排水管道施工中應(yīng)用需要進(jìn)行必要的施工現(xiàn)場管控。頂管技術(shù)施工相對(duì)簡單便捷，但在施工過程中仍需要注意施工現(xiàn)場管控問題，特別是部分設(shè)計(jì)較為復(fù)雜應(yīng)用設(shè)備較多的施工現(xiàn)場，除了需要對(duì)施工現(xiàn)場的環(huán)境障礙進(jìn)行處理外，還需要做好設(shè)備保護(hù)材料防護(hù)工作，并且注意定期對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢查和維護(hù)。在正式施工過程中，施工監(jiān)管人員也需要對(duì)施工現(xiàn)場的實(shí)際施工狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)察，確定施工各環(huán)節(jié)順利按照計(jì)劃進(jìn)行，一旦發(fā)現(xiàn)施工中出現(xiàn)問題，需要及時(shí)檢查并商討對(duì)應(yīng)處理方案，保證施工現(xiàn)場的秩序以及施工質(zhì)量。

3.2 施工要點(diǎn)控制

頂管技術(shù)是一種對(duì)施工環(huán)節(jié)管控要求較高的施工技術(shù)，施工過程中應(yīng)當(dāng)注意施工要點(diǎn)的控制。上文提到的施工前準(zhǔn)備、工作坑布置、頂管選擇安裝以及管道防水等，都是比較重要的施工要點(diǎn)，在施工中還需要注意頂管線路的規(guī)劃、出動(dòng)程序等施工過程的管理和控制。施工要點(diǎn)管控中對(duì)各項(xiàng)施工內(nèi)容提出對(duì)應(yīng)的施工標(biāo)準(zhǔn)，要求施工人員按照施工標(biāo)準(zhǔn)完成任務(wù)是比較有效的管控方式，同時(shí)也需要注意利用好監(jiān)督管理作用，通過監(jiān)管以及獎(jiǎng)懲制度等對(duì)施工流程進(jìn)行管控。施工要點(diǎn)控制中還需要注意重點(diǎn)施工內(nèi)容的管理，比如施工的距離、操作次數(shù)、特殊情況處理等，應(yīng)當(dāng)做好管道堵塞、地下水滲透等意外情況的處理預(yù)案，一旦發(fā)生問題根據(jù)預(yù)案完成進(jìn)行妥善處理，保證施工質(zhì)量。

3.3 檢測技術(shù)優(yōu)化

檢測技術(shù)優(yōu)化是頂管技術(shù)質(zhì)量控制中比較關(guān)鍵的內(nèi)容。頂管技術(shù)作為市政給排水管道施工的重要技術(shù)，在施工過程中需要應(yīng)用檢測系統(tǒng)對(duì)施工的過程以及施工情況進(jìn)行檢測，確保施工不會(huì)對(duì)周圍的建筑、環(huán)境等產(chǎn)生負(fù)面影響。通過檢測技術(shù)的應(yīng)用同樣也可以對(duì)施工過程中可能出現(xiàn)的管道滲漏，管道沉降等問題進(jìn)行預(yù)防，及時(shí)將風(fēng)險(xiǎn)扼殺在搖籃里。施工中應(yīng)用檢測技術(shù)不僅可以對(duì)施工安全問題進(jìn)行檢測，同樣也可以對(duì)施工材料進(jìn)行有效的管控，合理利用檢測技術(shù)發(fā)現(xiàn)施工中的不合格材料，避免影響施工安全。

3.4 施工人員優(yōu)化

施工人員優(yōu)化是保證頂管技術(shù)應(yīng)用質(zhì)量的有效策略。施工單位應(yīng)該注意對(duì)施工人員進(jìn)行宣傳教育，注重安全意識(shí)、責(zé)任意識(shí)的培養(yǎng)，通過培訓(xùn)活動(dòng)幫助施工人員更加系統(tǒng)的掌握施工要點(diǎn)的重點(diǎn)施工技術(shù)，提升頂管技術(shù)能力，從而更好的完成市政給排水工程管道施工活動(dòng)。

4 頂管技術(shù)在市政給排水管道施工中的展望

頂管技術(shù)是一種在市政給排水管道施工中具有較強(qiáng)優(yōu)勢作用的技術(shù)，能夠在施工過程中節(jié)約資源、減少環(huán)境破壞、減少交通影響，但頂管技術(shù)同樣也具有一定缺點(diǎn)，特備是在施工管控不當(dāng)?shù)那闆r下，頂管施工更容易發(fā)生工期延長、成本增加等問題。因此在頂管技術(shù)展望中，頂管技術(shù)的未來發(fā)展前景是比較明朗的，這種優(yōu)質(zhì)的管道施工方式特別適合市政管道施工，但是在實(shí)際應(yīng)用中需要充分考慮如何利用技術(shù)優(yōu)勢，縮短施工工期并且減少施工成本。揚(yáng)長避短是現(xiàn)階段頂管技術(shù)發(fā)展中的一個(gè)重要趨勢，在應(yīng)用頂管施工時(shí)可以通過更加高效的機(jī)械化操作以及科學(xué)專業(yè)的勘探工作，提高工作效率，降低工作中的不良影響因素。也可以針對(duì)特定情況特性分析的方式提高頂管技術(shù)的應(yīng)用效率，比如對(duì)于流沙土質(zhì)進(jìn)行頂管施工時(shí)選擇泥水平衡頂管技術(shù)等。

圖4 泥水平衡頂管

5 結(jié)束語

頂管技術(shù)在市政給排水管道施工中具有優(yōu)秀的應(yīng)用價(jià)值，不僅減少了施工量以及工期，對(duì)周邊自然環(huán)境和市政交通的影響也比較小，是一種相對(duì)經(jīng)濟(jì)、實(shí)惠、便捷的給排水管道施工方式。頂管技術(shù)的應(yīng)用能夠?yàn)槭姓o排水管道施工帶來更好條件，同時(shí)也有利于降低施工成本，在實(shí)際施工中應(yīng)該重視對(duì)頂管技術(shù)的要點(diǎn)進(jìn)行分析討論，從前期準(zhǔn)備工作、工作坑位置、頂管選擇與安裝、管道防水等方面對(duì)頂管技術(shù)的施工情況進(jìn)行管控，注重通過工作要點(diǎn)的控制提升工作質(zhì)量。同時(shí)也需要注意施工質(zhì)量控制中的施工流程全過程管理、人員控制等良好措施，挖掘頂管技術(shù)現(xiàn)階段的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行綜合分析和展望，從而更好的推進(jìn)頂管技術(shù)的應(yīng)用。