頂管施工技術(shù)在市政排水工程中的應(yīng)用

陳飛

摘要：頂管技術(shù)在目前的市政給排水項(xiàng)目工程中被廣泛的采用，不但能夠降低施工成本，提高施工效率，還能夠有效地控制施工質(zhì)量，促進(jìn)施工目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。本文探討了頂管施工技術(shù)在市政排水工程中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：頂管；施工技術(shù)；市政排水工程；應(yīng)用

相較于傳統(tǒng)的施工技術(shù)，頂管技術(shù)具有一系列的優(yōu)勢(shì)，施工成本和施工時(shí)間可以得到減少，工程的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益可以得到提升，因此，在市政排水工程中已經(jīng)開(kāi)始廣泛的應(yīng)用頂管技術(shù)； 在具體的工程實(shí)踐中，需要嚴(yán)格依據(jù)相關(guān)技術(shù)規(guī)范和設(shè)計(jì)規(guī)范來(lái)進(jìn)行，控制每一個(gè)施工環(huán)節(jié)的質(zhì)量，這樣施工質(zhì)量才可以得到保證。

一、頂管施工技術(shù)的定義和優(yōu)點(diǎn)

1、 頂管施工技術(shù)的定義

頂管施工技術(shù)，就是在不開(kāi)挖地表的情況下，利用液壓頂進(jìn)工作站從頂進(jìn)工作坑將待鋪設(shè)的管道頂入，從而在頂管機(jī)之后直接鋪設(shè)管道的非開(kāi)挖地下管道施工技術(shù)。從具體的內(nèi)容來(lái)說(shuō)，就是按照施工方案的設(shè)計(jì)進(jìn)行管道沿線的工作井和接收井設(shè)置，并在工作井的內(nèi)部進(jìn)行堅(jiān)固后座的設(shè)置，然后進(jìn)行油管、照明和泥漿管等管線的連接，再采用油壓千斤頂將所要預(yù)埋的管道進(jìn)行頂進(jìn)作業(yè)，并通過(guò)壓漿系統(tǒng)使管節(jié)周圍形成泥漿套，從而使管道在泥漿套中滑行。

另外，在進(jìn)行頂進(jìn)作業(yè)時(shí)，必須對(duì)頂管的方向進(jìn)行不斷地控制，并且要邊頂進(jìn)、邊排土和邊調(diào)整實(shí)施作業(yè)，以此確保所要預(yù)埋的管道順利地頂進(jìn)接收井內(nèi)。

2、頂管施工技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

（1）頂管技術(shù)的施工面由線到點(diǎn)，從而具有占地面積較小的優(yōu)點(diǎn)。

（2）基本上地面的活動(dòng)不受施工的影響，所以對(duì)交通的影響也較少。

（3）頂管技術(shù)能夠減少施工的噪音，并且施工震動(dòng)較低，不僅可以減少對(duì)居民生活環(huán)境的影響，而且對(duì)建筑物的使用和現(xiàn)有的管線不產(chǎn)生影響。

（4）頂管施工技術(shù)可以在較深的地下進(jìn)行管道的鋪設(shè)，并且可以安全地穿越河流、地面建筑物和鐵路等。

二、頂管施工技術(shù)在市政排水工程中的應(yīng)用

1、作業(yè)形式的選擇

目前在市政排水工程中應(yīng)用的頂管作業(yè)形式主要有人工頂管與機(jī)械頂管兩種。

人工頂管是在推進(jìn)管的前端安裝一個(gè)工具管（帶刃口的鋼制管子），以便工人在里面進(jìn)行挖土、運(yùn)土，隨后利用千斤頂逐漸頂入。其優(yōu)點(diǎn)是施工難度小、造價(jià)低，但鑒于其安全性差、精度差、效率低等原因，現(xiàn)已很少采用。

機(jī)械頂管是在推進(jìn)管前端裝上掘進(jìn)機(jī)械，利用掘進(jìn)機(jī)進(jìn)行掘土、破碎、輸送的頂管施工方法稱為機(jī)械頂管。相應(yīng)的頂管機(jī)械有泥水平衡頂管機(jī)、加泥式頂管機(jī)、土壓平衡頂管機(jī)、巖石掘進(jìn)式頂管機(jī)等。

2、管材的選擇

頂管管材的選擇主要根據(jù)管道的用途或管養(yǎng)部門的要求確定。除去當(dāng)?shù)赜忻鞔_要求的材料外，一般來(lái)說(shuō)，市政給水工程管道基本上采用鋼管，管道接口處采用焊接處理；排水工程管道基本上采用Ⅲ級(jí)F型鋼筋混凝土管，采用鋼承口管接口。

3、工作坑

在排水工程中設(shè)置工作坑主要是為了提升頂管施工設(shè)備的安裝、拆卸便利性，同時(shí)還可以保證周邊地上、地下建筑結(jié)構(gòu)的安全性。

工作坑形狀一般有矩形、圓形、腰圓形、多邊形等幾種，其中矩形工作坑最為常見(jiàn)。在直線頂管中或在兩段交角接近180o的折線的頂管施工中，多采用矩形工作坑。矩形工作坑的短邊與長(zhǎng)邊之比通常為2：3。如果在兩段交角比較小或者是在一個(gè)工作坑中需要向幾個(gè)不同方向頂進(jìn)時(shí)，則往往采用圓形工作坑；另外，較深的工作坑也一般采用圓形，且常采用沉井法施工。沉井材料采用鋼筋混凝土，施工完成后沉井則直接利用成管道的附屬構(gòu)筑物。腰圓形的工作坑的兩端各為半圓形狀，而其兩邊則為直線；這種形狀的工作坑多用成品的鋼板構(gòu)筑成，而且大多用于小口徑頂管中。

4、 設(shè)備安裝

在對(duì)設(shè)備進(jìn)行安裝的過(guò)程中，導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)主要采用的鋼質(zhì)材料來(lái)進(jìn)行制作，鋼軌的安裝需要具有一定的牢固程度。在順直和水平上都應(yīng)該達(dá)到相應(yīng)的安裝標(biāo)準(zhǔn)。導(dǎo)軌應(yīng)該定時(shí)被檢查，避免出現(xiàn)位移的現(xiàn)象。施工人員在安裝千斤頂?shù)臅r(shí)候，需要將其規(guī)定在支架上。另外，在管道的中心位置應(yīng)該做好垂直方向的設(shè)置。在安裝的過(guò)程中，工作人員如果遇到油壓突然增高，或者是停止頂進(jìn)的現(xiàn)象。工作人員應(yīng)該在安裝完畢之后繼續(xù)頂進(jìn)。其中頂鐵的相鄰面需要相互垂直，在裝的過(guò)程中還應(yīng)該保證軸線的對(duì)稱性和平行性。在頂鐵和導(dǎo)軌的接觸面上不能出現(xiàn)任何的雜物。在更換頂鐵的時(shí)候，工作人員應(yīng)該對(duì)頂鐵部位的異?，F(xiàn)象加強(qiáng)注意。采將頂鐵和管口之間設(shè)置相應(yīng)的襯墊結(jié)構(gòu)，在具體的設(shè)備安裝之前，需要事先進(jìn)行試吊工作，檢查中午的捆扎情況。要盡量避免在超負(fù)荷的作用下進(jìn)行吊裝。

5、 注漿減阻

在實(shí)際施工過(guò)程中，長(zhǎng)距離的頂管經(jīng)常會(huì)發(fā)生較大的摩阻力，從而不利于排水工程的順利進(jìn)行，與此同時(shí)，我們需要使用泥漿減阻對(duì)其進(jìn)行處理。通常情況下，首先要將混凝土管材進(jìn)行潤(rùn)濕，其次對(duì)其進(jìn)行涂抹黃油或者機(jī)油，在施工過(guò)程中，假如灌入的泥漿在其管道的外層，因某種原因形成了完整的漿套，從而大大提升了泥漿的穩(wěn)定性，一般而言，補(bǔ)漿管的位置設(shè)置，通常設(shè)置在第二節(jié)管以及中斷環(huán)與工具頭或者是后座中間的位置，以120°的規(guī)模進(jìn)行設(shè)置注漿孔，頂進(jìn)結(jié)束之后，必須要置換已經(jīng)完成的泥漿套漿液，一般為水泥砂漿，與此同時(shí)，要將其摻入適量的粉煤灰，并用單螺桿泵壓住，二十四小時(shí)之后凝結(jié)壓漿體時(shí)，需要拆除管路，并將其換上封蓋，最后用環(huán)氧水泥封堵孔口。一般而言，通常通過(guò)總管及支管等上面的預(yù)留注漿孔，對(duì)潤(rùn)滑泥漿進(jìn)行注壓，從而充填管子與外管土體。

6、頂管校正

在頂進(jìn)施工過(guò)程中，受到土層性質(zhì)、頂進(jìn)力度、管道連接方式等因素的影響，經(jīng)常會(huì)發(fā)生頂管中線出現(xiàn)偏離的現(xiàn)象。這就需要對(duì)頂管進(jìn)行校正。在進(jìn)行頂管校正處理時(shí)，首先要進(jìn)行準(zhǔn)確的測(cè)量和定位，并做好每次測(cè)量和定位工作的記錄；其次，后續(xù)頂進(jìn)施工過(guò)程中，要密切跟蹤，切實(shí)提高管線敷設(shè)質(zhì)量；重點(diǎn)在于及時(shí)對(duì)偏差和失誤進(jìn)行調(diào)整，誤差水平要控制在50mm以內(nèi)。

7、 洞口止水

在頂管施工過(guò)程中，為了確保工程的施工質(zhì)量，避免出現(xiàn)質(zhì)量隱患和安全風(fēng)險(xiǎn)的情況，確保頂管可以從工作井中順利出洞，一般情況下，都會(huì)預(yù)留出相比管節(jié)外徑稍大的工作井洞口，但是在施工完成后，這個(gè)空隙很可能會(huì)造成滲漏等問(wèn)題，因此，需要對(duì)其進(jìn)行有效處理。具體來(lái)說(shuō)，就是采用洞口止水的方法，在對(duì)沉井進(jìn)行制作的過(guò)程中，在洞口埋設(shè)一個(gè)厚度約在10mm 的鋼法蘭，并在其上焊接相應(yīng)的螺栓，固定上厚度約為16mm 的橡膠法蘭，并使用10mm 的鋼板將其壓緊。在頂管施工完成后，要對(duì)工作井的實(shí)際情況進(jìn)行檢查，確保沒(méi)有地下水和泥沙的流入。

總之，隨著我國(guó)市政工程事業(yè)發(fā)展速度的不斷提升，頂管技術(shù)在市政排水工程中的應(yīng)用更加廣泛，加強(qiáng)管頂施工技術(shù)，對(duì)提高市政工程質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)其經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益具有重要意義。

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