頂管技術在市政給排水施工中的應用探究

許 鍇

（杭州城明環境建設有限公司，浙江 杭州 310000）

市政工程關系到國計民生，與人們的生活息息相關，只有保證工程質量，才能保證城市發展。當前，我國各地的市政建設項目不斷增加，給排水工程是重要的工程項目，必須保證工程施工進度和施工質量。頂管技術的應用有效解決了排水工程施工難題，進一步提高了施工速度與質量。隨著技術的不斷發展，其整體技術含量及優勢不斷展現，在未來的發展過程中，頂管技術潛在的應用價值更大。

1 市政給排水施工中頂管技術的應用價值

1.1 不影響城市交通

市政給排水施工主要是在市區進行，市區內人流密集，傳統的施工方法需要做好圍擋，這種方法占用道路影響生活，而通過此項技術實施，有效解決了交通的難題，保證了人們正常通行，頂管技術適用于繁華路段給排水施工。

1.2 施工效率高

一般給排水工程都在老城區進行，這部分區域都是人群密集區，頂管施工技術無需開挖地面，避免了大量拆遷，基本不會影響到城市居民生活，保證了施工整體效率提高。

1.3 不影響居民生活

頂管技術噪聲小，占地少，不影響周邊居民的生活，在實際應用中有著良好的效果。給排水施工一般都是在地下進行，對地下建筑物的影響大，但是通過頂管管道施工技術的實施，就能夠根據不同的建筑物進行彎曲處理，能順利繞過地下原有管線與障礙物，在不影響周邊建筑物穩定性的同時，還可以減少對居住區的破壞與干擾。

1.4 不破壞植被

在技術實施過程中，占地小、消耗少，頂管技術應用可在一定程度上減少對綠地的破壞，不影響地面植被生長，在實際應用過程中，其小面積點狀施工的特點，非常適合在市區施工，這種施工的方式和傳統長距離、大面積的施工方式截然不同。施工過程中不會產生大量垃圾，是一種環保施工技術，更不會損害城市的日常衛生。

1.5 不會受到天氣因素影響

頂管技術實施過程中不會受外界惡劣天氣影響，可以隨時開工建設，整體效率非常高。由于頂管施工技術大部分工作在地下完成，所以受到天氣因素的影響很小，雨雪天氣依然可以施工作業。

2 頂管技術應用特點和施工基本要求

2.1 技術概述

市政給排水施工應用頂管技術是最為有效的方法，雖然技術操作看似簡便，但操作起來難度較大。操作過程中，應用頂管施工技術可以避免開挖地面，不影響地面的建筑物與交通，操作時，借助頂進設備把管道頂進土中，通過對周邊多余土方處理，保證了管道的進入效果，使管道發揮出作用。要使用專業的頂管設備進行作業，設備在工作坑中利用主頂油缸、管道間、中間等推力，向周邊的土體進行大壓力頂力，這樣管道就會在壓力作用下頂進土壤里面。管道要有一定的強度，這樣才能有效克服和周圍土壤產生的摩擦，要事前做好設計與規劃，嚴格執行從設計的路線進行頂進，使管道與地面建立一個合理的角度，通過壓力作用使管道頂入土中，要及時觀測路線是否正確，嚴格施工工藝與流程，完成一節管道頂進后，再做好下一節的準備，繼續頂進下一節，全部管道頂進后，再利用專業的工具從工作坑中穿入下一個坑中，把頂管從管道中吊起，給排水管道埋設到位后，就完成了整體操作。在施工過程中，要嚴格流程環節，保證整體施工建設質量，采用頂管施工工藝前，需要對地質情況進行研究，保證機頭、主頂、中繼間、接口、注漿工藝符合施工要求。從目前的技術形態看，有開放型和密封型兩種技術，不同的地區采取不同的施工類型，才能取得良好的施工建設效果。從實際的應用效果看，施工單位主要使用的是密封施工，在市政工程施工中應用價值較高。從效益上看，頂管施工技術在市政工程應用中有著較高的經濟效益和社會效益。

2.2 頂管技術應用特點分析

2.2.1 地面影響小

在敷設給排水管道工作中，應用頂管技術可以有效地減少市政給排水施工區域地面的破壞，不需要開挖溝槽就能夠妥善完成管道敷設工作，不會給地面帶來很大的影響，很大程度上提高了管道應用的安全性。與此同時，為了能夠更加方便地開展施工處理工作，可以利用頂管技術將之前的線狀施工轉換成點狀，充分地發揮出該技術的應用優勢。

2.2.2 增加環保效益

由于頂管技術的應用具有較強的環保性，所以可以有效降低對地面環境的影響，大大增強了排水施工環保的效果。在給排水施工中，頂管技術不會產生較大的噪音，對周邊土地的影響也比較小。另外，在提升市政給排水環保施工效果的同時，還應對頂管技術的合理運用進行高度重視，以免因技術應用不科學而導致施工區域出現振動問題。

2.2.3 適用范圍廣

頂管技術比傳統的施工方式更加占有優勢，特別是在溝槽開挖方面，頂管技術可以適應各種復雜條件的環境，有利于市政給排水施工計劃的有效制定和有序實施。如果給排水管道施工環境條件比較復雜，就需要應用頂管技術，在該技術的支持下，可以拓寬施工思路，提高施工效率，確保市政工程建設的高效發展。

2.3 基本要求

要想全面保質保量開展頂管施工技術，則需要嚴格流程與工藝，充分保證各部分的施工質量，才能達到該項技術標準規范的要求。一是技術上要嚴格標準，根據國家規定標準，做好整體推進，測量、降水止水、開槽溝槽、管道處理、合槽等工作均要保證精細，為下一步的施工提供條件，有利于施工安全穩定。二是鋪設管道過程中要嚴格遵循工藝要求，根據地基的情況做好密實度處理，保證管道后期使用效果，進行處理時，要充分保證基礎性穩定，因為管道主要處于地下，在地下惡劣的條件下，難免會出現外界荷載導致的壓力，路面會產生不均勻的地基沉降，如果控制不當，就會造成給排水管道運行不暢通的問題，想要在后期進行處理難度可想而知。為了全面提高施工建設質量，開挖前做好地下水的處理，避免出現滲漏問題，充分做好防排水才是技術操作的關鍵。三是頂管施工過程中的控制，要充分把握要領，嚴格執行技術標準，確保符合技術要點要求，全面做好溝槽回填工作，采用設備與人工并用的方式，不能僅僅采用機械方式回填，對于管道、檢查井、頂管工作井、接收井等要適度使用人工進行工作，保證封閉效果。要嚴格做好質量的驗收，根據設計標準嚴格對照各項數據，保證驗收質量。對鋼套管、混凝土強度做好強度檢驗，對預留孔洞進行檢測，保證洞口精確、位置精準，要全面監測現場施工，避免出現沉降和隆起。

3 施工前期準備

3.1 布置施工現場

為了提高工作效率，需要事前做好充分準備，也就是說，正式開展頂管施工作業前，要全面做好現場的檢查與處理，設計施工平面圖，對占用的地方要合理科學，準備過程中，包括布置材料堆放地、棄土坑、拌漿場等，保證施工順利開展。提前安裝施工設備是必然的過程中，要充分檢查好設備性能，確保性能良好，工作井周邊設置下井扶梯，有利于施工推進，更能夠保證施工安全。

3.2 加固頂管后靠土體和進出洞口

要注意周邊環境的融合，不能因為施工影響到周邊土質結構上的變化，只有全面做好周邊的處理，才能保證頂管后施工技術安全。而對周邊的加固處理是主要的方式，頂管靠土體及進出洞口的穩定性，決定了施工的安全，要充分保證周邊墻體穩定，才能進行下一步操作。要做好混凝土后背墻技術、高壓旋噴樁加固技術的應用，全面提高周邊穩定性。施工過程中的環境保護也至關重要，不能因為施工產生水土流失的現象，要充分做好井洞口工作安裝，避免出現水浸現象，安裝好止水裝置，才能進入地下作業。

3.3 施工機械準備

給排水施工需要大量的機械設備，要充分保證設備的性能良好，一般情況下，施工中會遇到淤泥質砂、黏土層等地質，這些地質的處理，必須要依靠良好的設備才能完成，只靠人工是不能完成施工的，面對此類地質會增加溝槽開挖難度，為了提高施工整體效果，降低施工危險性，要使用頂管施工技術來完成。采用頂管施工技術時要注意按照＞800mm 的標準控制管道直徑，充分做好管徑大小、現場土體摩擦力、管道材料等的評估，根據不同的施工段，合理配備千斤頂、頂進設備、電焊機、全站儀、泵站、激光準儀等設備，全面為施工提供充足的條件。

4 頂管施工中各項技術應用

4.1 測量技術的應用

市政給排水工程建設難度大，主要是市區施工，地面地下的建筑物較多，建設單位提供線路中心線和高層樁控制點是重點，充分把握好幾個重要的點線，才能保證測量數據的精度，施工中要注意中心樁符合管件線路。可以建立2-3 個水準點，有效避免誤差的出現，要求工作人員嚴格檢查水準點位置是否符合要求。要把握第一節段管件頂進的測量路線準確性，這樣，才能確保后續精度，按照30cm 測定一次頻率測量，不斷進行偏差處理，施工土層到達300cm 后再測量一次，及時調整路線，校正管道位置。

4.2 泥漿減阻技術

頂管進入到預留洞后需要嚴格控制好后續節奏，確保各個環節緊密相連，根據測量所得到的數據，及時做好橫豎向誤差的控制，確保進洞效果與質量。為了有效保證質量，可以利用激光測量設備進行測量，保證整體精度符合誤差標準要求，要進一步提高施工控制，做好平臺搭建，充分備好泥漿、平臺、設備等，便于施工順利。

4.3 穿墻止水技術的應用

頂管施工過程中常受到地下水的影響，為了保證施工質量，就要做好止水處理，工作井中可能會流入部分泥漿和水，出現這種現象就會產生危險，所以止水才是關鍵的一步，出現了問題要及時用黏土將墻管掩埋起來，從而達到阻隔水和泥漿的目的。

4.4 接口處理技術的應用

市政給排水管道結構較復雜，需要根據不同的地段做好處理，地下的彎管較復雜，處理好接口是核心，只有全面保證封閉效果，才能保證施工質量。應當嚴格管理好接口的各個部位和各個環節，強化材料質量與過程控制，避免不合格品投入使用，并保證現場施工規范。圖1 為鋼頂管承插柔性接口。

圖1 鋼頂管承插柔性接口

5 頂管技術在市政給排水施工中的應用策略

5.1 明確頂管技術的應用范圍

市政給排水工程主要是在市中心施工，為了保證技術的應用效果，要根據不同的區域做好范圍劃分，對于不能使用此項技術的，采取其他管道處理方法，合理劃分范圍很重要。施工中，會遇到各種各樣的問題，要根據現場的情況做好計劃安排，對于無法搬遷的地面的建筑物、文物古跡等和無法開挖的交通擁堵的路段，該技術優勢更加明顯。

5.2 科學選擇頂管長度

市政給排水施工對周邊的影響不大，為了提高技術效果，則需要根據施工標段做好長度設計，良好的頂管施工長度決定了施工的質量。相關技術人員要做好分析，根據施工的實際情況，對施工項目給排水要求充分了解，有效確定長度，避免長時間施工影響周邊的生活。施工技術人員要對管道承窩直徑做好認定，仔細測量與計算，全面保證工程質量要求。為了保證整體性，要充分做好水管長度、噴嘴直徑的處理，保證接口封閉性能良好。

5.3 管道頂進環節

按管徑大小、管道坡度、頂進方向進一步做好導管安裝，使順序更加合理，避免了重復性勞動。頂進前需要開挖約30～50cm 深度坑道，根據初步的頂進，查看壓力與摩擦力的大小，為了提高施工速度，要保證流程科學，遵循“先挖后頂、隨挖隨頂、連續作業”的原則，全面保證頂進的速度，要做好危險評估，及時查看施工過程，如發現塌方、油泵壓力增大等問題，要暫停推進，解決問題后再進行下一步的施工作業。

5.4 閉水實驗控制要點

管道安裝完成后，做好閉水試驗是重點，要全面保證封閉性，保證管道后期使用的效果。頂管施工工作重點就是對封閉性的試驗，只有符合頂管施工技術標準，才能保證整體質量。施工后，要嚴格執行閉水試驗流程，根據不同的標段做好試驗，保證各標段符合標準設計要求，避免發生滲漏水問題。對于閉水試驗過程出現的滲漏問題，要及時查明成因，有效解決，才能提高使用效果與質量。

6 頂管技術應用期間需要注意的事項

6.1 做好地表沉降或隆起監測及防治

地面沉降與隆起的原因主要有三方面：一是開挖端取土多了，會導致周邊壓力增加，土質出現失衡現象，最后就會引發地面沉降或隆起；二是頂管施工時沒有嚴格遵循規劃路線，使路線出現偏離，而且在后期也沒有及時進行糾正，對周邊產生破壞性影響，誘發地面沉降隆起；三是頂進管與工程管外徑偏差，不符合環形孔隙標準，致使沉降問題。要想全面解決這些問題，則要在施工中嚴格工藝流程，及時做好現場的跟蹤監測。對地面變形程度與構筑物沉降情況要用水準測量法做好校正。構筑物基礎與墻體柱的情況，要根據條件做好修正，通過在周邊安裝壓力監測裝置的方式，及時做好監測，密切關注偏差的情況，用符合國標的潤滑支承介質，及時填充環形孔隙。

6.2 管線糾偏

管道軸線和設計軸線偏差也是影響工程質量的主要問題，出現這種情況的成因主要有三個方面。一是地下土層構成不均的時候，會使阻力不均勻，頂進工具管會因受力不均而出現導向與管道軸線偏差。二是頂進工具因自身的問題，也會產生偏差，如果工具本身存在壓力差，就會與行進速度不同步。三是頂管合力偏差誘發的位移現象。為了有效解決這些問題，則要在施工期間做好偏差的糾正，每頂進一節，就要做一次軸線偏差測量。使用高精度頂進設備才能保證質量，對中軸線彎曲度做好分析，用可伸縮千斤頂或超提刀糾正偏差，避免大的失誤。

7 結束語

市政工程建設中的給排水是基礎工程，要全面提高技術標準，用先進的技術進行施工，才能保證質量與安全。頂管施工技術是當前最為主要的技術，通過技術的實施，全面提高施工效果，保證施工整體效率，為居民創造舒適的生活環境。