市政給排水施工中頂管技術的應用分析

摘要：我國的市政排水工程還存在著一系列的問題，如排水系統不完善、市政排水管道維修不及時以及相關排水設施失靈等。文章著重從頂管的選擇、頂管的技術工序及其施工前期的準備三方面分析了頂管技術在市政給排水施工中的應用。

關鍵詞：市政給排水；給排水工程；頂管技術

中圖分類號：S276 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）15-0062-02

隨著我國經濟的快速發展，地下工程建設越來越廣泛，頂管技術應運而生。可持續發展戰略是我國的一項重要戰略，然而只有加快我國基礎設施的建設，提高市政排水工程的質量，才能為基礎設施的正常運行提供保障，才能維持生態平衡的和諧發展。目前，我國的市政排水工程還存在著一系列的問題，如排水系統不完善、市政排水管道維修不及時以及相關排水設施失靈等，工程質量問題亟需解決，市政府針對以上問題應加強對排水施工的管理，加大施工工程的投入，不斷提高工程圖紙的質量從而確保市政排水工程的質量。

1 頂管施工的特點

頂管施工是一項不需要開挖地面就能進行管道鋪設的技術，它能通過穿越地下管線、公路、鐵路以及河道進行施工，此種施工技術較傳統施工技術而言有利于減少工程施工的成本，降低施工的難度，還能加快施工的進度從而大大減少工程施工的時間。此外，因為頂管技術不需要開挖地面就能進行施工的優勢能大大降低工程施工帶來的噪音，對人們的正常工作、休息妨礙不大，頂管技術還能減少空氣中的粉塵，減輕對城區的交通的干擾。而傳統的施工方式不僅噪音大、污染大，而且還會阻撓交通的正常通行，對人們的生活帶來了極大的不便。由此看來，頂管技術具有無污染、高效率的優勢。頂管技術因其卓越的優勢被廣泛運用到市政給排水管線工程中。頂管施工占地面積小，因而不會影響現有管線及構筑物的正常使用，其噪音和震動低，因而也不會影響城市居民的正常工作與休息。但是頂管技術還存在一定的缺點，頂管施工對施工人員的技術要求較高，在施工前要進行嚴格的地質勘探，市政府有必要提高施工人員的施工技術。

2 頂管技術施工的運用

2.1 頂管的選擇

頂管技術因其特殊性和復雜性對頂管的直徑、材質以及長度都有一定的要求。在對頂管的直徑進行選擇時要根據工程的性質來確定頂管的內徑，頂管直徑的選擇要建立在內徑的基礎之上，只有確定頂管的載荷之后才能確定砼管的配筋和壁厚從而確定頂管的直徑，頂管的內徑一般不小于500毫米。在對頂管的材料進行選擇時要考慮是否有抗腐蝕的需要，如果沒有腐蝕要求一般選用鋼管，鋼筋砼管應該根據鋼筋砼管的標準和技術規程進行設計和應力驗算。在對頂管的長度進行選擇時應考慮到頂管的實際用途，頂管的長度不僅對整個工程的可控性有著重要作用，而且還能減少工程的施工成本，在直線推頂的時候可以使用長管，這樣可以減少拼裝頂管的次數，從而取得很好的效果，但如果頂管的長度不斷增加，可能會導致頂管的鋪設路線偏離原來的預定路線，這樣會增加路線恢復的難度。

2.2 頂管技術工序

2.2.1 工作井和接受井。工作井是安放所有頂進設備的場所，也是頂管掘進機的始發場所。接受坑是接受掘進機的場所。因此，頂管施工前必須首先在頂管線路上按設計標高修建工作井和接受井。工作井和接受井的建筑方法有鋼筋砼沉井法、WMS工井法和鋼板樁井法等。根據現場的具體情況，工作坑和接受坑可修建為方型、圓形、腰鼓型等。工作坑沿頂管路線前頂方向須設置預留洞口；反向加墊后靠背，圓形井壁或鋼板樁井施工一般須在井壁和后靠背之間加設后背墻。

2.2.2 頂管掘進機及其頂管施工的主要配套設備。頂管施工的主要配套設備有主頂設備、基坑導軌、頂鐵和后靠背、起重設備、注漿設備等。頂管掘進機簡稱頂管機，它安放在導軌上（導軌按設計標高和坡度的要求安裝在工作坑的基底上），在所頂管道的最前面，它的主要功能是取土和確保管道頂進方向的正確性，為確保頂管的順利頂進，必須根據頂進線路上的土質情況確定頂管機的形式。主頂設備也安裝在工作坑的基底上，其前頂的方向與管道的線路方向一致。管材放置在頂管機和主頂設備之間，主頂設備依托后靠背將頂進時的反作用力均勻地作用到工作坑井壁上。

頂鐵是頂進作業中不可缺少的設備，有環型、U型頂鐵之分，它放置在頂管管材和主頂設備之間，起到將頂力分散并將頂力均勻作用于管材，進而保護管材并延伸主頂設備作用力的作用。

起重設備架設在工作坑上空，為的是將頂管管材運到工作坑內。 注漿設備的采用是頂管施工的重要一環，在頂進過程通過對含有注漿孔的管道注漿使管道周壁形成環形的泥漿套，從而降低了頂進阻力，既保護了管材，又使得長距離大口徑頂管成為可能。

此外，輸土裝置、測量系統、洞內通風和照明設施也是施工中不可忽略的環節。由于頂管施工的特殊性，對頂管施工的管材也提出了一些與明挖施工管材不同的要求，如管材接縫在頂進過程中的自密封要求，鋼筋混凝土管的28天抗壓強度不低于40MPa等。

2.3 頂管施工的前期準備

市政排水工程是將管道埋在地下，如果在施工前沒有做好相應的準備會為后期的維修工作帶來較大麻煩。在施工前期，施工人員一定要根據實際情況購買施工材料，要根據施工的不同特點選用不同的材料。對施工的材料進行嚴格把關有利于保證材料的合格率，從而提高工程的施工質量。一般情況下，車行道下方的排水管與其他地方的排水管所使用的材料不同，車行道下方的排水管要用二級以上的鋼筋混凝土排水管而在對其他排水管道的施工材料進行選擇時要遵循覆土厚度的原則，如果覆土厚度不低于4米，那么就要選用一級承插式鋼筋混凝土水管。此外，施工人員還要防范管道結構的遺漏問題，在購買施工材料時要根據實際用途來選擇相應的施工材料。比如：雨水管道要用水泥砂漿制作的材料，污水管道要選用瀝青油膏材料。道路排水的主要作用就是排雨和排污，要對城市道路機動車道兩旁的排水管道進行合理設計，為提高排水管道的使用期限應使排水管道與道路中心線保持一定的距離。

3 頂管技術對市政排水施工工程的要點

排水管道施工人員在制定施工方案時要根據管道的不同線路和工程施工的實際情況進行制定，現今，我國市政排水施工主要有以下兩種形式：一是頂管施工，使用頂管技術進行施工的一個好處就是可以不開挖地面，保證交通的暢通性，不干擾人們的生活，施工人員在進行施工時要考慮到如何在管道內施工作業，管道直徑通常為0.8米。頂管的材料主要分為鋼管和水泥管。水泥管主要用于市政排污管道，而鋼管主要用于自來水管和煤氣管。二是開挖工程，因為大部分市政管道都在地下而且跨越了各種建筑物，如果對管道進行施工就會比較麻煩，為了減少不必要的麻煩，可以將一部分管道鋪設在路邊，在保證不影響交通的情況下可以采用明挖施工。

4 結語

頂管技術相對于傳統的施工技術而言有著無可比擬的優勢，其技術是完全可行的，具有一定的社會效益與經濟效益，不僅促進了經濟的發展，而且為人們的生活帶來了極大的便利。實質上，頂管施工過程較為復雜，它涉及到了諸多學科，如材料力學、巖土力學、流體力學、彈塑性力學。頂管施工技術利用其破壞小、效率高的優勢解決了市政給排水網管的難題，頂管技術不僅適用于城市基礎設施的建設，而且還適用于各種復雜的地形，頂管技術的出現為建設和諧安寧的城市和加速城區建設創造了勃勃生機。

參考文獻

[1] 王昕.澆筑水下混凝土常見事故處理[J].公路，2010，（6）.

[2] 陳新梅，王慶柏，楊道敏，顏娟.淺談鉆孔灌注樁施工中常見質量問題的原因及對策[J].治淮，2009，（8）.

[3] 李悅梅，閆利杰，唐永慧.鉆孔灌注樁的施工技術和質量控制[J].經營管理者，2009，（4）.

[4] 劉國偉，喬巍.淺談鉆孔灌注在樁施工過程中的質量控制[J].中國城市經濟，2011，（18）.

（責任編輯：黃銀芳）