市政給排水施工中的中長距離頂管施工技術

劉曉鳳

安徽新基建有限公司 安徽 合肥 230088

引言

近年來，我國城市化進程不斷加快，對市政給排水系統提出了更高的要求，既要求管道布局的科學合理，還要確保系統運行的安全性和穩定性。然而由于受到多方面因素的影響，市政給排水系統依然存在諸多的問題，這些問題都在極大程度上制約了市政工程的發展。為此，在市政給排水施工過程中，需要對這些問題進行深入分析，提出行之有效的解決措施。中長距離頂管施工技術作為一種新型市政工程施工技術，具有實用性高、功能適應強及應用廣泛等優勢，在市政給排水工程施工中發揮著非常重要的作用，能夠盡量避免市政工程受到環境的干擾，提高施工質量和效率，并確保施工作業的安全有序開展。

1 中長距離頂管施工技術的相關概述

1.1 施工技術原理

中長距離頂管施工技術具體指利用土壓平衡頂管機等機械設備來開展一系列的建筑施工作業，其中工作泵所具備的強大油壓能夠推動機器運行，借助轉動的刃口完成土石的粉碎和壓實等處理，再由螺旋形的傳輸軌跡將已壓縮的土石帶到尾部，這里就完成了管線工程建設的第一部分，即管線的頂進；同時，工作泵的油缸可實現動能傳遞，形成極大的推動力，讓其能夠順利地推動頂管機向前開路，以達到地下管線工程推進的目的。

由于在中長距離頂管施工過程中需要擠壓和開挖地下的土石，為確保施工的安全性，施工企業必須重視對施工區域土壤情況的全面分析，即安排專業技術人員前往施工現場，對施工環境的土壤進行取樣和檢測，結合測試結果來明確土壤是否能夠承受土壓平衡頂管機的正常運行，這樣能夠防止由于各種環境因素的影響而損壞到土壓平衡頂管機，也避免由于土質硬度的不足而造成新投入的施工通道坍塌，進而有效減少安全事故的發生，降低施工作業中的不確定性[1]。同時，通過提前做好施工現場環境的土壤調查，有利于保證后續管線鋪設的安全有序開展。具體而言，對于土壤性質較為軟弱的位置，應做好加固處理，或是在路面疏通時使用混凝土等材料來提高土壤的強度，進而讓施工現場中的土壤能夠承受住一定的地下水壓力、路面上車輛和行人踩踏的壓強，最終避免路面的沉降。

2 影響中長距離頂管施工技術應用的相關因素

2.1 管材的選擇

為確保中長距離頂管施工技術在工程建設中的優勢得到發揮，尤其要確保管道性能符合實際的使用要求，這也是保障工程質量的關鍵參數之一。通常而言，給排水管道應當依據至少30年的使用需求來進行合理設計，加上給排水管道長期埋藏在地下，那么所選用的管道必須具備較強的抗壓能力、耐酸堿能力、耐腐蝕能力和良好的密封性，以確保管道的質量可以經受住時間的檢驗，因此施工企業應當嚴格把控給排水管道的采購環節，確保購買的給排水管道符合上述要求，以避免給后期工程施工埋下安全隱患。同時，在選擇市政給排水管道時，施工企業應充分考慮工程的具體情況，明確所需管道的質量要求，選出對應的管道型號[2]。現在市場上給排水管道類型豐富多樣、管道質量參差不齊，這就需要采購人員做好市場調研工作，選擇聲譽好、性價比高、質量合格的供應商，進而確保給排水管道質量。

2.2 管道承受的壓力

在市政給排水管道運轉期間，往往需要承受很大的水壓。如城市自來水管道在正常運行過程中，就會承受非常大的水壓，所以施工企業需要結合工程的具體情況，對管道的管徑與長度進行科學評估，以此為依據提出合理的給排水管道建設方案。在城市建設規劃過程中，往往需要使用各種類型的管道，如：污水排泄管道、暖氣供應管道、自來水供應管道等，不同管道的質量參數和管徑存在很大的差距，所以規劃人員需要結合工程建設的具體需求，將不同的管道分化成不同的路線，避免管道泄漏問題的發生。另外，不同施工環境中使用的管道類型和材料也有著很大的差異，其中長距離輸送路線的管道所承受的壓力最大，需要結合最小的荷載壓力來計算出管道可承受的壓力，從而選擇最為合理的管道類型與材質，避免管道破裂問題的發生。

2.3 管道的偏移

在中長距離頂管施工過程中，往往需要鋪設很長的管道，但由于受到外部環境、施工操作不嚴謹等因素的影響，致使管道整體結構發生偏移問題，從而嚴重影響到管道的對接質量，甚至會導致管道后續使用時發生破裂問題，最終給整個市政給排水工程帶來嚴重的負面影響。市政給排水施工時常會伴有施工人員操作不合理、施工環境復雜等情況，這就埋下了諸多的安全隱患，大大降低了整個市政給排水工程的質量，甚至會引發各種類型的安全事故，從而給企業和社會帶來極大的經濟損失。基于此，在具體施工過程中，施工單位應當加強對施工人員的崗前培訓和考核，確保其充分掌握中長距離頂管施工技術，從而保證施工人員能夠嚴格按照工藝要求開展施工作業，確保施工質量[3]。另外，若土壓平衡頂管機的動力不均衡，也會導致管道鋪設過程中出現路線偏移的問題，所以施工企業需嚴格按照設備相關要求進行土壓平衡頂管機的安裝，做好相應的調試工作，保證該設備頂端的油泵實現穩定輸出，不會出現忽大忽小的推力，從而確保設備的動力均衡。

3 中長距離頂管施工技術在市政給排水施工中的具體應用

3.1 施工準備階段

在市政給排水施工前，施工企業需結合工程的具體情況和施工區域的特點，對施工現場進行科學布局，合理規劃管材堆放、各類施工機械設備的停放位置，做好施工現場的清理工作，以確保后續施工作業的有效開展。同時，需要對主推千斤頂、發射架、反力架、頂管機等進行合理設置，在作業井邊設置下井扶梯，還需認真核對施工材料、施工設備的數量與規格型號，嚴格檢測管材的外觀、施工材料和設備的各項質量性能指標參數，確保均符合工程施工的要求[4]。

3.2 施工測量放樣技術

測量放樣技術作為中長距離頂管施工技術中的一項關鍵性技術，通過有效應用該技術手段，能夠對頂管位置精度進行準確、合理的控制。基于此，在市政給排水施工中，施工企業應做到以下幾點：①安排專業技術人員進入到施工區域，做好測量放樣工作，明確市政給排水管道頂進高程控制點與中心線位置，其中針對中心線的測量放樣，需在頂管施工坑兩側均設置中心線，保證其高度和管件頂進線路相同；②對于頂管施工坑而言，需要設置2至3個水準點，為確保水準點設置的合理性，可選擇從坑上引測的方式，以確保水準點的測量放樣誤差保持在允許范圍之內，尤其是針對第一節管件的頂進，必須加強控制策略，盡快明確頂進位置是否正確，若存在的誤差超出允許范圍，專業技術人員應結合具體情況，選擇頂木法或是千斤頂法做出有效調整，其中對于較小的位置誤差，可采用頂木法來糾正偏差，在操作過程中，可在給排水管道偏向方向設置一段頂木，借助頂進進行糾偏作業；若誤差比較大，就需采用千斤頂法進行調整[5]。

3.3 進出洞階段技術

在中長距離頂管施工的進洞環節，為確保后續施工作業的順利開展，施工企業應采用止水技術來做好井洞口的處理，具體操作：先是用橡膠止水法蘭對注漿孔進行合理預埋，采用灌注膨潤土泥漿的方式實施作業；在施工過程中，需將橡膠雙道止水法蘭合理安裝到內襯預留洞上，利用新型水泥土攪拌樁墻（SMW工法樁）來加固處理井洞土體。頂管出洞是中長距離頂管施工中的重要技術之一，在頂管機的作用下，讓第一節管道突破工作井洞口封門，順利到達土層，隨后施工人員可借助調零工具等對管道加以調零控制，然后在工具管井壁上合理設置相應的支撐結構。在從洞口抽出管具時，施工人員需要科學設置初始角度，以避免發生下跌問題。當作業點與接收井之間的間隔距離超過15m時，必須及時對頂進軸線進行檢測，從而確保頂管頂進方向的正確性。若頂進軸線位置存在較大的誤差，可選擇主頂油缸法等技術進行合理調整。

3.4 頂進技術

在頂進過程中，施工企業應合理設置基坑井，為頂進設備創造良好的作業環境，還需嚴格按照工程建設要求對工作坑坡度加以準確控制；為保證頂進作業的連續性開展，施工人員需要反復核查頂進設備的運行狀態。在導軌施工過程中，施工人員應結合頂進方向的要求、管道坡度、管材尺寸規格，來明確導軌的安裝位置，并且在頂管前段處開挖坑道，注意其深度不可超過50cm，也不可小于30cm。在頂進施工時，需遵循先挖后頂的原則，做到隨挖隨頂，以此來確保頂進施工的連續性，盡最大可能減少頂進阻力，還需對預留口進行合理設置，確保頂進施工的有序開展。另外，施工人員需要合理明確鋼管位置，再準確安裝混凝土管，若頂進施工時遇到前方塌方或是油泵壓力急劇增加等緊急情況，必須馬上停止施工，安排專業技術人員對這些情況發生的原因進行分析，進而提出科學可行的處置方案。

3.5 接口處理技術

在中長距離頂管施工時，為保證整個市政給排水工程的施工質量，施工企業需要有效應用接口處理技術，結合管材的性質特點，采用接口處理方式，以保證接口的密封性，防止出現滲漏等問題。同時，施工企業需安排專業人員對接口處理工作進行質量驗收，只有確認質量符合相關規范后，才可以繼續后續的施工工作。

3.6 管節止轉技術

在頂進施工過程中，由于受到螺旋機和刀盤的影響，頂進機頭極易發生旋轉情況，若機頭旋轉角度超過可控范圍，將會降低頂進施工質量。針對這一問題的處理，施工企業需要合理利用管節止轉技術，通過采用翼板分別焊接在機頭筒兩側的方式，并保證兩塊翼板保持相平行的狀態，再在翼板上設置壓重塊來有效避免機頭旋轉情況的發生。另外，可結合頂進施工的具體情況，在機頭兩側分別焊接鐵支架，從而借助壓鐵的移動來防止機頭偏轉。

3.7 水平螺旋鉆孔技術

在市政給排水施工中，為能夠有效降低對地表狀況的不良影響，防止由于土層侵蝕而損害到周圍環境，施工企業需要有效應用水平螺旋鉆孔技術，將管道從工作井推進到預留水井。需要強調的是，該施工技術在具體應用中很難把握方位，管道施工過程中容易出現偏差，這就會影響到整個工程的建設品質。目前其僅適用于小口徑鋼筋捆扎的混凝土排水管道工程，能夠在極大程度上提高小口管道頂進精度。

3.8 注漿技術

在頂管施工過程中，泥漿發揮著重要的潤滑減阻作用，所以施工企業需要結合施工區域土壤的特點和性質、管道直徑等情況，科學控制泥漿配置，保證泥漿具備良好的工作性能，不會發生泥漿流失等問題。對于泥漿的制備，施工人員應依據設計配比對所有成分用量進行嚴格控制，加強對所有原材料質量性能的檢測，充分且均勻的攪拌泥漿，從而確保泥漿質量合格。在注漿施工過程中，施工人員應遵循先注后頂、隨頂隨注的原則，切記在頂進過程中不可隨意中斷注漿，并依據施工段巖土體結構、特點及所頂罐體上方實際靜止土壓力值等，來及時合理的調控注漿壓力。

4 結束語

總而言之，市政給排水系統是現代城市建設中必不可少的一環，但該工程的建設往往會影響到居民的生活和城市的交通等，為解決這一問題，施工企業需要加強對中長距離頂管施工技術的研究，結合市政給排水工程的建設要求，準確把控這一新型技術在具體施工中的重難點與技術環境，確保該技術的優勢和作用得到全面發揮，從而提高給排水工程的施工質量與效率。