給排水長距離管道的頂管施工技術研究

趙明輝

中交一公局集團第七工程有限公司 河南鄭州 450000

1 長距離頂管施工的主要影響因素

分析長距離頂管施工的主要影響因素，就要了解頂管施工的基本施工過程。頂管施工的優點是能夠有效的避免給排水管道的鋪設造成公路的挖掘和破壞，穿越河流、渠道。長距離頂管施工工藝，只需要在一個方便施工的特定范圍內制作沉井，然后通過土壓平衡、泥水平衡、氣壓平衡等方式，按照指定的路線進行管道頂進鋪設。利用這種施工工藝進行管道鋪設，不僅能夠保留公路的原貌，避免影響人們的正常交通，還能夠為我國的節能減排方面做出貢獻。通過對基本施工過程的分析，可以知道長距離頂管施工的主要影響因素為以下幾個方面。

首先，頂管工具頭的選擇，頂管機機頭直徑必須符合設計的尺寸和滿足功能性需求，直徑略大于管道直徑20 mm，與工具管連接緊密不滲水，外殼圓順無變形，各管路的連接處應不漏水、不漏油，刀頭安裝牢固，滿足長距離頂進磨損要求。其次，因為距離比較長，所以需要液壓推動裝置給予的推動力就比較大，如果推動力過大會對沉井及后靠背產生結構性破壞，同時會影響管材的使用壽命，如果推動力過小，又不會達到預期的頂進距離，所以必須設置中繼間，逐級增加推進力。另外，管材的選擇也會影響長距離頂管。現階段我國進行頂管施工工藝中所采用的管道材質主要為鋼管和混凝土管，與混凝土管相比，鋼管因為和土壤之間有更小的摩擦力，并且所能承受的推力也比較強。同時，長距離頂管施工工藝還要考慮頂管施工過程中管道的檢查和通風等問題，這個影響因素的重要性主要體現在它與施工工人的生命安全直接關聯。如果在頂管工藝施工過程中，通風管道或者通風系統沒有良好的性能，就會導致管道中的施工人員出現安全事故。最后是頂管沿線的地質情況也會影響長距離頂管施工。長距離頂進過程中可能會遇到流砂層、地下暗河、拋填片石、頂管所在土層不均勻等問題，會造成頂管出現移位、沉降、透水、頂進受阻等現象，導致頂管無法正常施工。所以針對長距離頂管施工的主要影響因素，需要進行相應的技術措施和設備選擇才能保證給排水管道長距離頂管施工的順利進行。

2 給排水施工中長距離管道的頂管施工技術

2.1 非開挖頂管施工技術

當前非開挖施工技術尚未形成較為獨立的系統性研究體系，但隨著經濟的發展，城市化進程的加快等，給排水施工也在不斷地發展，這推動了非開挖頂管施工技術的應用。對于非開挖施工技術需要注意的是，其在施工中需要進行工作溝的開挖，而不是不挖溝的。在當前時期，給排水施工中非開挖技術已經超過了地質工程技術，在工程中運用地質工程技術手段來限制非開挖技術，可能會導致一定的偏差問題，進而對整個工程施工產生影響，這同樣不利于非開挖施工技術的發展以及創新。所以，唯有在給排水施工中科學合理地運用非開挖頂管施工技術，才可以將非開挖技術的作用給充分發揮出來。

2.2 頂管施工技術

在給排水工程施工過程中頂管施工技術能夠在無鋼套或頂進鋼套管的情況下開展，從而有效確保頂進公共管道得以有效應用。在工程施工中可在地表設置上2 個基坑井，并在其中設置鋼管，從而可以在千斤頂的影響下把機械推至頂部。除此之外，還應該在工作井之中設置出口，這樣可以確保土層和接收井進行聯系，并且可以穿過接收井之上所預留的口，這就構成了管道工程施工的整體過程。

2.3 水平螺旋鉆進法

在給排水工程中水平螺旋鉆進法的應用較為普遍，其主要是應用螺旋鉆桿于工作井之中進行鋼管的推進操作，將鋼管推至預留的井之中，從而構成管道施工管理的有效方式，可以切實降低對地表產生的干擾，避免土層破壞產生的環境破壞問題。水平螺旋鉆進法一般是于小口徑剛進混凝土排水管道之中開展。

2.4 通風系統

在長距離管道頂管施工之中，應該將通風問題給明確化，保證工作人員在開展長距離頂管施工中不至于存在氧氣不足的問題。有害氣體不但會影響工作人員的生命安全，同時也會對工程測量操作產生影響，因此需要有效開展通風散氣操作。現在常用的通風形式主要包括：抽風、鼓風以及抽風鼓風相結合。其中，鼓風模式的通風出口氣流范圍較廣，可以將工作面中的有害氣體給排出來，也具有較強的煙塵能力，較高的安全性能，但是這一通風模式的通風距離較短，所驅散的空氣可能會在工作坑之中停留，因此應該引起注意。

3 排水施工工程中頂管施工技術的應用

3.1 準備環節

對于開展此技術，應對實際情況勘察，并畫圖紙規范施工環節，對于畫圖環節應做好調查、記錄等工作，此圖應準確反應施工點的情況，不能隨意添加點、遺漏點等，待其圖紙完成后再綜合此技術匯總操作圖，所開展各項工作應當遵循圖紙，其畫圖、匯總工作不能出現誤差，若數據有誤差的情況下，會影響其他環節工作。待其工作完成，應綜合圖紙準備工具、軌道、水、灰等工作，完成此工作后應開展架建、測高等，待其架好導軌，應及時裝置油箱、起重機等，此工作完成應關注底板強度，若達不到的情況下則不能開展工作，若未嚴控其強度則會造成施工較差的情況。應做好止水工作，避免其應用中出現泥水灑漏情況，施工者應掌控好高度、長度等，對于此工作具有認真度，耐心度。

3.2 穿墻技術

在穿墻管中需要填充一些黏土水泥拌合土，選擇的是一些強度較低的拌合土，能夠有效防止水土的侵入，通過注漿對穿墻管的外部進行加固，防止土體發生松動，在進行穿墻施工時，需要對周圍的施工環境進行分析，根據實際的施工情況制定出施工方案，在開啟悶管之后，需要及時推進工具管，做好止水工作，選擇的止水板要是20mm 左右，要能夠耐磨和拉伸，及時做好安裝工作。

3.3 糾偏技術

在排水管網的施工過程中，隨著管道的逐漸頂進，管道所遭受的阻力也逐漸增加，由此出現了偏心力，這也是導致管道偏離管網規劃路線的主要原因之一。鑒于此，在頂管施工中一定要對管道進行糾偏。例如在某大型城市的排水管網施工過程中，技術人員要隨時對管道的方向進行測量，要對頂管上下左右的偏移量進行測量，對照偏移量數據表來檢驗頂管是否在頂入過程中產生偏移。比如可以在頂入的管道口進行人力施壓工作，以確保管道方向和預先的設計方向一致。同時，為了避免壓力過大損壞管道口，施工人員可以采用逐步增加壓力的方式少量多次的進行管道糾偏工作。此外，施工人員在糾偏時，要靈活使用千斤頂和超提刀，在這兩個工具的幫助下讓管道逐步回歸到原來的設計路線上。同時，為了確保管道方向沒有發生偏移，在進行糾偏工作時還要采用“頂入一次、測量一次”的工作方針。

3.4 注漿減阻

在使用頂管技術時，利用相應設備所產生的泥漿來對管道附近的縫隙進行填充，這樣就能夠很好的保護管道，并且還能夠起到支撐地面的作用，減少地面沉降的問題。在給排水工程施工中對頂管技術應用時，要對其頂管的尾部和頂部進行施工，隨后的注漿施工必須要在混凝土管道中完成，彌補在這過程中泥漿施工的不足。

3.5 頂管出洞技術

在排水管道的架設過程中，頂管出洞是整個頂管施工技術的核心環節。頂管出洞技術即頂管機的機頭和頂管管道出洞口的過程。在頂管出洞過程中，由于管道頂入的黏土密度很小，不易成型，因此容易導致管線偏離預設的方向。如果管道口遭受的壓力過大，還會導致管道變形。鑒于此，施工人員在進行施工時一定要結合實際的施工情況采用正確的糾偏措施。例如在重慶某區域的排水管道鋪設過程中，重慶地勢情況較為復雜，且土質非常松軟，這些地理要素對排水管道的頂管出洞過程產生了嚴重影響，稍有不慎就會出現管道偏移的情況。鑒于此，當地施工人員采用對主頂管施加恒定壓力的方式讓管道緩慢回歸到原來的設計方向上。除此之外，為了保障頂管出洞過程中施工人員的安全，一定要對頂進管道的土壤采用相應的加壓加固的方式，避免在頂管出洞時發生塌方事故。

4 結語

綜上所述，當前很多大中型城市的排水管道都采用了頂管施工技術，該技術不僅可以減少對城市交通道路的破壞，而且可以有效降低對城市環境的二次污染。正因如此，越來越多的地區政府開始采用頂管施工技術來鋪設城市的排水管道，但是該項技術對政府施工單位的技術要求很高，相關施工單位一定要結合實際的施工情況進行頂管施工，在保障施工進度的同時提高施工效率。