頂管技術在市政給排水施工中的有效應用

文／趙凱旋 北京市恒鋒市政工程有限公司 北京 101300

引言：

從目前的情況來看，頂管技術已經在城市市政給排水施工中獲得了應用，并且得到了不錯的應用效果，在管道施工的過程中無需進行大幅度的地面開挖，從而有效降低給排水施工對周邊環境所帶來的影響，讓整體的效益能夠獲得提升。在給排水工程的施工過程中，為了保護地基的穩固，需要確保施工具備足夠的規范性，結合實際的狀況來合理的選擇施工方式方法。給排水施工的底板是鋼筋混凝土墊層，容易因為多方面因素而對開挖的效率造成不利影響，這其中就包括地下水等因素，需要針對這些情況來采取針對性的措施，從而發揮出降水的效果。另外，在給排水管道埋設工序當中，應該考慮到各方面的影響因素，如果工作開展不當可能會對周邊的自然環境造成嚴重的破壞，所以需要對回填土的密度進行充分的強化，符合設計要求，以此來讓地基變得更加牢固，避免發生地基沉降的現象。

1、頂管技術的概述

在城市市政工程施工的過程中，頂管技術屬于非開挖式的管道技術，與傳統的開挖施工方式相比，頂管技術不會對周邊的環境造成嚴重的破壞，同時也不會造成較大的噪音，能夠直接進入到地下開展工作，不會對地表造成影響，并能夠進一步提升給排水施工的整體質量，除了能夠縮短工期之外，也能夠實現成本的有效節約，這一特點是傳統開挖技術所無法比擬的。但在應用頂管技術的過程中，會有著十分嚴格的要求，因為頂管技術的應用過程中，最為主要的就是要考慮到這項技術的適應性，需要結合不同的條件、設計和地質情況來采用更加合理的施工方式。從目前的情況來看，頂管技術已經得到了成熟的發展和應用，通過固定的原理來呈現出不同的方式，一般是采用垂直工作的方式，利用潤滑劑來將水泥頂入到地下。從目前的情況來看，頂管技術已經在我國的城市給排水管道以及天然氣石油管道的建設中發揮著愈發重要的作用和效果，為城市建設一個更加干凈舒適的環境。

2、城市市政給排水中應用頂管技術的重要意義闡述

隨著城市建設發展，城市規模逐漸增加，對于城市的給排水也有了更高的要求，之前所采用的方法會帶來一些問題，一些城市因為有著較大的規模而進行了大量管線的設置，隨著城市規模和密度的增大，過去的給排水施工方式不但會對人們的正常工作和生活帶來影響，同時也會存在安全問題。例如一些城市有著大量的名勝古跡，如果在進行市政給排水施工時選擇了錯誤的方式，那么非常容易對這些古跡造成破壞，形成一定的損失。所以需要重視對頂管技術的應用，以此來解決上述的問題，無需對地面進行直接的開挖。頂管技術源自于國外，因為通過巖土鉆掘的方式就能夠開挖地面，為管道的維修帶來便利條件，更加無需進行填埋，在提升了整個工作效率的同時，也節約了施工的成本，所以這項技術獲得了十分廣泛的應用。另外，在采用頂管技術來進行給排水施工時，不會產生噪音和分層，更加不會對城市的正常運行帶來影響。

3、市政給排水施工中頂管技術的特點分析

3.1 降低對周邊自然環境的影響

過去的給排水施工過程中，由于技術手段和設計方案較為單一，常常需要對地面進行二次的開鑿，這必然會對施工區域周圍的植被造成嚴重的破壞。通過頂管技術的應用，改地上施工模式為地下施工模式，不會對地表生態造成破壞，為城市生態環境建設帶來幫助。與此同時，頂管技術因為需要在地下開展，所以能夠避免噪音和粉塵帶來的污染，防止對周邊地區居民的生活和工作帶來不利影響，確保該項工程能夠獲得順利的進行。

3.2 降低工程造價

過去的給排水施工中可能會對周邊的道路和建筑帶來不利的影響，同時也可能會造成周邊地區的自然生態破壞，而后續的返工和修復等環節都會對整個工程的施工周期帶來不利影響，不但消耗了大量的人力資源，同時也增加了材料成本。通過在給排水施工的過程中應用頂管技術，能夠有效的降低給排水施工對周邊建筑和環境的破壞程度，保證周圍自然環境的生態完整，同時也降低了工程修復的工作量，避免材料成本的增加，減少市政給排水施工的造價。

3.3 為施工順利開展提供保障

過去的給排水施工常常采用的是地上施工方式，這種方式不但有著更大的工作量，且影響的范圍也更加廣泛，所以會對周邊的環境帶來不利影響，容易與周邊地區的居民產生糾紛，不利于給排水工程的順利開展。通過頂管技術的應用，實現地下施工，不會對周邊環境帶來較大影響，且不會受到天氣的影響，確保施工能夠順利進行，不會因為天氣原因而被中斷，避免資源的過度消耗，提升整體的工程質量。

4、市政給排水施工中頂管技術的應用策略

4.1 頂管技術的應用范圍

在城市迅速發展中，往往會在城市的中心區域有著更加密集的建筑和人群，如果需要在這個區域進行市政給排水施工，那么必然會擁有很大的難度，同時也包括了一些名勝古跡所帶來的影響，在實際的給排水施工中，因為建筑的密集而不能夠進行管線的假設，就會發生大量的阻礙。通過頂管技術的應用則能夠有效的解決這一問題，并在利用這一技術后進一步降低了使用成本，并提升了整體的質量，例如當需要在城市中心區域進行管道敷設時，很難利用明溝開挖的方式來開展工作，所以需要采用頂管技術來進行施工。

4.2 工作坑

在對頂管技術進行應用時，為了能夠確保給排水工作的有效開展，在施工中應該對工作坑的位置進行提前的設定，并以此為前提條件來對附近的建筑實施安全保護措施，例如利用一些鋼材等其他結構來組成后背墻，確保給排水施工的順利進行。在對工作坑進行支撐的過程中，應該采用的是封閉式摸框架，針對矩形工作坑則要選擇傾斜框架來達到支撐的效果，結合頂管技術所需要的要求來做好各方的配置工作。頂管井主要是由接收井和工作井來組成，在實際的施工中需要建設多種結構，為施工的順利進行奠定良好的基礎。或者也可以利用鋼筋混凝土結構來操作，在施工中要考慮到工作井采用的是單排孔還是單孔方式，從單排孔的角度來看，應該把握好其中的形狀，結合實際情況來合理開展施工，工作井的形狀不同，那么受力性也就會有所差別，需要對各種形狀的受力大小進行了解。過去在對頂管技術進行應用時，會發現圓形的受力性最大，矩形的受力性最小，在對施工技術進行實際操作時需要合理的布置結構，并要做好井內結構設計，確保頂管施工的順利開展，讓整個給排水工程施工的質量能夠獲得保障。

4.3 設備安裝處理

在對頂管技術進行應用時，對于導軌進行制作是十分必要的，在這個過程中要合理的控制鋼材質量，在導軌安裝時要先做好固定工作，在整個施工中要確保縱坡符合相關的設計標準，并要確保施工的質量達到預期的要求。在實際的施工中，做好導軌的日常維護檢查是非常重要的工作內容，如果出現了問題要及時發現并解決，同時也要做好相應的監督管理，防止位移情況的發生。在安裝設備時，要配合好油泵和千斤頂，并要準備好備用的油泵，避免在施工中出現一些突發情況。在完成安裝后需要對實際的設備安裝情況進行檢查，確定安裝無誤則要對設備進行調試運轉，做好使用前的質量保障，避免后期的負面影響，同時也能夠有效的降低工作量。在安裝設備時如果發生了油壓土壤升高的問題，需要立刻停止并對問題進行檢查，對問題進行合理的處置后再重新的頂進。同時，在安裝中需要對頂鐵的剛度和硬度進行控制，保持臨面的垂直，完成頂鐵的安裝后要確保頂鐵軸線和設備、管道的軸向相互平行和對稱，確保設備的正常穩定運行，避免出現設備或者導軌污染的情況。在對頂鐵進行更換時，應該對其實際的應用狀況進行檢查，如果發現了異常問題要及時進行改善，如果頂鐵承受了過大的管道材料壓力，甚至超出頂鐵所能夠承受的壓力時，就要及時在管口加設頂鐵，確保設備的順利運轉，保證頂管技術的有效實施，提升施工效率和質量，達到預期的標準。

4.4 管口防水

在城市市政給排水施工中，為確保工作井管道順利流出，可在工作井當中進行稍大于管道直徑的洞口，從而在施工中確保管道流出順利，但因為施工中預留的洞口，所以在填充縫隙時需要嚴格控制和封閉縫隙，在制作沉井時可利用洞口止水的方法來處理縫隙。一般情況下需要在洞口進行鋼法蘭的埋設，做好表面焊接工作，接著進行橡膠法蘭的安裝，接著利用鋼壓板來對其進行壓緊，在工作井施工中就能夠根據工序來開展各項工作，并對出洞施工進行正確的處理，這一施工環節在頂管技術中是十分重要的。在完成穿墻環節后，要對掘進設備的方向進行合理的控制，以確保其能夠保持正確的管道方向，這會對后續的施工技術運用重要影響，所以在穿墻施工中應防止大量泥水的滲入，并確保管道與軸向之間的方向一致。另外，在施工中應該做好誤差的控制，確保頂管技術的順利應用，將頂管技術在排水施工中的效用充分發揮出來。

4.5 頂進工序

在市政給排水施工中對于頂管技術的應用，頂進環節是其中十分關鍵的一道工序，在開展這道工序時，一般應用的是手掘的方法，要把地下水位控制在管底50厘米之上，從而防止地下水進入管道，這會對整個給排水施工的開展帶來不利影響。在施工中應該做好施工設備和材料的檢查工作，確保各方面都沒有問題后再開始頂進施工，先進行頂鐵的安裝，接著對油泵進行發動，然后待頂管伸出一部分后將油泵關掉，將頂進工作停止，采用分層處理的方式，最后進行開挖的過程。

4.6 處理障礙物

在市政給排水施工中對于頂管技術進行應用，如果涉及到風化、微化等類型的地質情況，那么則很難開展頂進施工，所以在給排水施工中對于頂管進行設計時，應該對地質情況進行準確的了解，做好地質查驗工作，對于施工中可能會碰到的情況要做好預設，例如一些時候會選擇隧道開挖的方法，從而消除風化和微化地質結構對施工帶來的負面影響，也就是說在施工中應該結合實際情況來開展工作。

4.7 合理的應用泥漿

在上述的頂管技術施工工序完成后，需要做好防滲工作，在給排水施工中要在管道外壁進行泥漿的壓入，有效的減少頂進壓力。在施工中所形成的泥漿套會有效的保護機械設備，避免發生滲漏問題，同時也可以避免塵土坍塌。面對地層流失的問題應該做好沉降控制工作，通過泥漿套質量的控制來對管道進行防滲處理，在對其進行實際應用時要及時補漿處理漏洞位置，確保頂管技術的順利實施，讓整個工程項目的質量能夠獲得提升。

5、市政給排水應用頂管技術時應該注意的要點

5.1 做好頂進路線的規劃

在對頂管技術進行應用的過程中，在頂進這一環節一般主要應用的是手掘方法，所以需要注意保持好地下水的水位，將其控制在管道間的一米左右，確保地下水或者其他物質不會進入到管道當中，否則可能會造成管道堵塞的問題。在開展頂進環節之前應該做好材料處理，以此為前提來開展頂進工作，并要做好頂鐵的安裝，在完成滾動后要保持活塞的距離，實現穩定的運行后再關掉頂泵，結束頂進的過程。可以看到在頂管技術的應用中，頂進環節是其中的重要內容，必須做好線路的合理規劃和設計，才能夠確保這項工作的順利開展。

5.2 要嚴格控制出洞的程序

在進行給排水施工時，對于頂管技術的應用過程中，進洞和出洞這兩個部分的內容是十分關鍵的，在完成穿墻這部分工作后，需要通過挖掘設備來做好拼接和處理工作，避免出現工作井外側泄露的情況，所以需要做好出洞的控制管理工作，保證管道出洞的順利。同時，作為操作人員應該積極的進行創新，要求其符合程序控制標準，并要對自身責任意識進行明確，提升自身的專業水平和綜合素質，對出洞程度進行嚴格控制。

5.3 重視監測系統的設置

在進行市政給排水施工的過程中，如果所處的區域建筑較為密集，就需要通過相關的系統裝備來做好監測工作，通過實時監測來對裂縫或者沉降的問題進行有效方法，同時在施工中也要嚴格的控制材料質量，如果發現了不符合要求的材料要及時處理，避免出現材料浪費的情況，確保給排水施工質量的提升。

結束語：

綜上所述，在市政給排水施工中，頂管技術目前已經得到了較為廣泛的應用，通過應用該技術，能夠顯著的減少給排水施工中出現的噪音粉塵，以達到更好的施工效率和質量，同時也達到了自然環境保護的目標，避免了因為開挖工序而對城市交通帶來的不利影響。可以說頂管技術的出現，明顯減少的施工方案的投資和施工成本，在縮短工期的同時提升了施工質量，對城市本身所形成的影響更小。但在該技術的實際應用中，所采用的操作方式相對較為復雜，且對于技術有著較高的要求，因此在實際施工中應該重視掌握頂管技術，面對問題能夠提出有效的對策，并加大對頂管技術的創新發展，為給排水施工的順利開展帶來技術上的保障。