非開挖頂管技術在市政給排水管道施工中的運用

0 引言

在快速推進的城市化進程中，市政給排水管道系統作為城市基礎設施的重要組成部分，其建設質量與完善程度直接影響城市運行效率和居民生活質量。傳統的大面積開挖式施工方法雖曾發揮重要作用，但隨著城市發展已顯現諸多弊端：不僅嚴重破壞道路結構和周邊建筑設施，還引發交通擁堵、揚塵污染等問題，對市民生活造成困擾，且后期修復需投入大量時間與資金。而非開挖頂管技術作為一種現代化施工工藝，憑借其獨特優勢正逐步成為市政給排水管道建設的主流選擇。該技術能最大限度減少地表干擾，高效完成地下管道的鋪設、更新與修復，堪稱開啟城市地下空間建設的“金鑰匙”。因此，深入研究非開挖頂管技術特點，探索其工程應用實踐，制定科學有效的質量控制措施，對保障市政給排水工程順利實施、降低對城市環境與交通的影響具有重要意義，也將為我國市政工程建設開辟新的發展路徑。

1非開挖頂管技術的特點

（1）對環境影響小。非開挖頂管技術避免了大規模地表開挖作業，能夠顯著減少對城市道路、綠化等基礎設施的破壞。該技術可有效控制施工過程中的噪音和粉塵污染，大幅降低對周邊環境的干擾，對保護城市生態環境具有顯著優勢。

（2）施工效率高。該技術可在短時間內完成管道鋪設工作，有效縮減施工周期，提高施工效率。由于不需要進行土方開挖和回填，可節省大量的人力、物力和時間成本[1]

(3）對交通干擾小。在城市繁華地段進行市政給排水管道施工時，傳統開挖施工方法經常會導致交通擁堵，給居民出行帶來不便。采用非開挖頂管技術后，可以在交通正常運行的情況下施工，減少了對城市交通帶來的干擾。

（4）適應性強。非開挖頂管技術可運用于各種復雜的地質條件，如軟土地層、砂層、黏性土層等。同時，一旦要穿越河流、鐵路、建筑物等障礙物時，這一技術也具有較強的適應性。

(5）施工精度高。非開挖頂管技術通過集成高精度測量與智能導向系統，能夠實現管道鋪設的毫米級定位精度，有效控制施工偏差，顯著提升管道工程的施工質量與可靠性。

2非開挖頂管施工技術在市政排水管道施工中的運用

2.1 做好施工準備

市政排水管道施工中，運用非開挖頂管施工技術時，做好施工準備工作非常關鍵。

（1）現場勘查工作。需對施工區域開展系統性勘察，重點包括：地質條件分析，明確土層性質（黏土、砂土等）及地下水位特征；地下管線探測，準確獲取電力、通信、燃氣等管線的空間位置、管徑參數及埋設深度；周邊環境調查，詳細記錄鄰近建筑物狀況。所有勘察數據均應建檔保存，以便為后續施工方案制定提供科學依據，確保工程實施安全可靠[2]

（2）設計施工方案。依據勘查所得數據，結合市政排水管道的設計要求，確定合適的頂管施工工藝，如泥水平衡頂管、王壓平衡頂管等；科學規劃工作井、接收井的位置、尺寸，考慮運輸、吊裝等操作是否便利，盡可能降低對周圍環境的影響。同時，科學選型頂進設備、確定管道規格，針對施工中可能出現的地層沉降、頂力不足等問題，提前制定應對

措施。

（3）準備好管材、設備。嚴格篩選高品質、符合排水功能要求、有一定強度的管材，需檢查管材外觀有無裂縫、孔洞等缺陷，并核對管徑、壁厚等參數。針對頂進設備，需依據管徑和工藝配備相應的千斤頂、頂鐵、油泵等，并保證其工作性能良好，并準備泥漿制備、通風、測量儀器等輔助設備。

2.2 頂進施工

市政排水管道施工中，非開挖頂管施工技術中的頂進施工環節至關重要，直接影響整個工程的質量與進度。頂進施工開始前，工作人員需確保頂進設備安裝、調試完畢，千斤頂應依據管道管徑、長度、預計頂力等進行科學布置，保證其可提供穩定、足夠的頂力，頂鐵安裝必須緊密、牢固，才能順暢傳遞頂力。

首節管道要精準放置在工作井導軌上，要求其軸線與設計頂進方向精準重合，以便為后續施工做好鋪墊。進入頂進階段，需依據選用的不同頂管工藝把控關鍵點，若采用泥水平衡頂管工藝，必須要密切關注泥水壓力調節，促使其時刻與開挖面的土壓力、水壓力相平衡，防止開挖面坍塌、涌水現象。同時，也要精準控制泥漿流量，確保切削下來的土體能隨泥漿順利排出管外，促使施工更加連貫[3]。頂進過程中，工作人員要利用專業測量儀器持續對管道的軸線偏差、高程變化進行監測，秉持“勤測、勤糾、小角度”的原則，一旦偏差超出設定范圍，必須第一時間進行糾偏操作。為確保施工過程的動態平衡，必須嚴格控制出土速度與頂進速度的協調性。當頂力超出設計值時，應及時采取減阻措施，包括但不限于注入高性能潤滑劑或增設中繼間等工藝手段，保障頂進施工的平穩性和高效性，從而確保市政排水管道工程的施工質量達到設計要求。

2.3 頂管出洞

在市政排水管道施工中，頂管出洞作為非開挖頂管施工技術的核心初始環節，其施工質量直接關系到后續工程的整體進度與施工安全。該工序是指管道從工作井始發并切入土體開始頂進的關鍵過程。施工前需全面勘察洞口周邊地質條件，包括土層特性及地下水位等參數，為制定合理的出洞方案提供依據。特別是在軟弱土層區域，需預先采取高壓旋噴注漿等加固措施，以提高洞口周邊土體的強度和穩定性，有效預防頂管出洞時的土體坍塌風險，確保施工安全與進度[4]。

洞口止水裝置的安裝質量尤為重要，橡膠止水圈等裝置須精確定位并保證密封性能，確保其與管道外壁緊密貼合，能徹底封閉洞口與管道間的間隙。此舉可有效防止頂進過程中泥水滲入工作井，同時避免外部水土流失對周邊地質環境造成不利影響。

頂管出洞施工時，需嚴格控制初始頂進速度，保持緩慢平穩的推進節奏，使管道逐步切入土體。施工過程中應運用全站儀、水準儀等測量設備實時監控管道軸線位置及高程變化，發現偏差立即按預定糾偏方案進行調整，確保管道按設計軌跡準確出洞。此外，施工人員需持續觀察洞口狀態，重點檢查止水裝置的工作效能，一旦發現土體異常或止水失效，須立即采取應急處理措施。

2.4注漿減阻施工

在市政排水管道非開挖頂管施工中，注漿減阻技術至關重要。其原理是在管道與地層之間的環狀間隙內注入特制潤滑漿液，隨著漿液的充分填充，管道外壁形成連續均勻的泥漿保護層，猶如覆蓋一層“潤滑外衣”，可顯著降低頂進過程中的摩擦阻力。

為確保注漿效果穩定，建議每間隔 400m 設置壓漿泵，并嚴格控制注漿壓力，使漿液均勻填充環狀間隙。在注漿工藝上，需采用差異化系統設計：布漿階段，需采用低壓大流量注漿泵，確保漿液在管道周圍廣泛均勻分布；補漿階段，要采用高壓小流量注漿泵，針對局部薄弱區域進行精準補漿，增強泥漿保護層的完整性和可靠性。

注漿施工必須與頂進作業同步進行，以保證管壁外圍形成穩定的泥漿潤滑套，充分發揮減阻及支撐作用[5]。

2.5 管壓測試

在市政排水管道非開挖頂管施工中，管壓測試是確保工程質量的關鍵環節。該測試通常在頂管施工完成后實施，旨在驗證管道的密封性能和承壓能力，為后續排水系統的正常運行提供保障[6。首先，需做好測試前準備工作，將管道兩端封閉，安裝好相應的壓力測試設備，如壓力泵、壓力表等，確保連接牢固、無泄漏點。之后按照設計要求，向管道內注水增壓，過程中一定要密切關注壓力表數值變化，并安排專人沿著管道仔細巡查，查看是否存在滲漏、變形等異常情況。一般而言，要將壓力維持在規定數值一定時間，模擬實際排水時管道所承受的壓力環境，檢驗管道的性能。

需特別注意的是，不同管徑、材質及用途的排水管道，其測試標準存在差異，必須嚴格遵循《給水排水管道工程施工及驗收規范》（GB50268-2008）等相關要求執行。若測試中出現壓力異常下降或滲漏等問題，應立即查明原因（如接口密封不良或管材缺陷等)，并采取針對性修復措施，直至測試結果完全達標。

3非開挖頂管技術在市政給排水管道施工中的質量控制策略

3.1施工前的質量控制

（1）強化施工圖紙審查。施工前需對圖紙開展全面細致審核，保障圖紙完整性，并組織相關人員開展技術交底，確保施工人員熟知圖紙、方案，明確施工質量標準。

(2）嚴控材料質量。對入場的管道、密封等材料逐一核驗，確保其符合施工規范。同時構建系統化材料管理體系，覆蓋采購、運輸、存儲、使用等全流程，嚴格把控以杜絕材料質量問題。

（3）嚴抓設備質量。對頂管設備進行嚴格調試，保障其性能穩定、運行正常，并建立設備管理制度，對維護、保養、檢修等環節實施嚴格管控，防止設備故障發生[7]

3.2施工過程中的質量控制

（1）強化測量管控。頂管施工中，可借助先進測量儀器對管道位置、高程、坡度實時監測，發現偏差立即糾偏，以保障頂進精度。同時建立測量管理制度，嚴格規范測量儀器的使用、維護與校準，杜絕測量誤差。

（2）強化頂進管控。頂管作業時，需密切留意頂進速度、頂力、方向等參數，及時調整，確保頂進精準。同時，應建立頂進管理制度，嚴格管理頂進設備的使用、維護與檢修，從而避免設備故障。

（3）強化泥漿管控。頂管過程中，需合理調控泥漿性能與用量，發揮其潤滑、減阻、護壁功效。同時，應建立泥漿管理制度，嚴格把控泥漿制備、使用與排放環節，防止泥漿污染環境[8]。

3.3施工后的質量控制

（1）強化管道驗收。頂管施工結束后，需對管道開展驗收工作，不僅核查外觀、尺寸，更要檢測壓力試驗、閉水試驗等參數是否契合設計標準。同時，應建立管道驗收管理制度，嚴格規范驗收程序、方法與標準，從而杜絕驗收漏洞。

（2）強化資料管理。頂管施工完成后，應對施工全過程的各類資料進行整理歸檔，包括施工圖紙、方案、技術交底、材料檢驗報告、設備調試記錄、各項施工記錄等。同時建立資料管理制度，嚴格把控資料收集、整理、歸檔與保管環節，防止資料遺失、損毀。

4結語

綜上所述，非開挖頂管技術在市政給排水管道施工中發揮著關鍵推動作用。它既能減少對環境的影響，又能提升施工精度，有效化解傳統開挖施工面臨的諸多困境，為市政給排水管道建設與完善開辟了新路徑。展望未來，科技必將持續進步，非開挖頂管技術也將不斷創新。相關人員需投入更多精力，探索其在市政給排水管道施工中的多元應用。在此，呼呼更多從業者攜手同行，共同打造智能、環保的城市給排水系統，為我國基礎設施建設與發展添磚加瓦。

參考文獻：

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[3］黨智軍，何聰利，王科科．市政給排水施工中的非開挖頂管施工技術［J]．城市建設理論研究（電子版），2024(34):144-146.

[4］馮朝，張健，王亞超，等．泥水平衡頂管施工技術研究以西安曲江新區植物園地下停車場項目為例［J］．江蘇建筑，2024 (3):76-80.

[5］江永安，劉新朋，胡曉輝.非開挖頂管施工技術在前坪灌區穿越北汝河工程的應用[J.海河水利，2024(5：97-100

[6］張海峰．頂管技術在給水管道施工建設中的實際應用與施工技術［J]．工程建設與設計，2019（22)：210-211.

[7」仲旭東.非開挖頂管施工技術在市政管網工程中的應用研究［J].工程技術研究，2023，8（8)：89-91.

[8］陳巨輝.淺談市政道路給排水管道施工質量控制要點及防治措施［J]．城市建設理論研究（電子版），2024（24）：181-183.