市政給排水管道施工技術

王繼宗

【摘要】市政給排水工程是城市建設發展的必然要求，隨著施工技術的不斷提升，人們對城市給排水管道的施工質量也提出了越來越高的要求。本文就頂管技術在市政給排水管道施工中的應用進行了詳細的分析，同時對不開槽設計技術的施工要點進行闡述。旨在完善給排水管道施工，提高施工效益。

【關鍵詞】市政工程；給排水管道；施工技術

前言：

市政給排水管道的設計要求在對周邊環境影響較小情況下開展施工，這就要求施工時僅在部分管線開挖，在短時間內完成管線的鋪設以及后期處理。不開槽設計是目前使用較普遍的一種管道鋪設設計模式，可有效減少對交通的不良影響。頂管技術是一項在排水管道以及各種地下管道中使用的一種技術，它和正處于施工階段或者是施工完畢的公路、管道、建筑等工程產生連接時，會使得平面交叉變成立體的交叉，進而盡最大的可能減少或者是杜絕了給社會公眾、經濟生產、運輸系統等造成的干擾和不良影響。

1. 市政給排水管道施工技術

1.1盾構及頂管后背墻施工

這一環節的施工應注意測試后背墻的土體架構，保障其使用強度以及剛度。在受力情況下，后背墻的強度以及剛度應確保其與開挖曲線處于垂直狀態，這樣才能夠減少后背墻所受沖擊力，延長給排水管道使用時間。后背墻的建筑應注意平整度，保障傳遞有效。在關口端面，應利用緩沖材料將其后背鋼板隔開，同時注意保護操作，避免實際運作時影響后背墻使用壽命。

1.2工作井洞口施工

施工時應根據具體施工井形式結構、地質水文、環境條件等不同情況，設定好應有的尺寸來達到對工作井口的保護，盾構推進后坐力的條件滿足可采用海英，讓井壁得到一定程度的支護，提升管道使用有效性，且頂管安置應放在管道井室位置。由于市政周邊相對處于繁華階段，因此施工應注意避免影響到道路、建筑物等周邊設施，盡可能按照分層開挖、先撐后挖以及適度開挖這三項原則來施工。

封底施工時，應注意將水坑設置好，同時在地面井口周邊部分設置防汛設備以及防護欄，保障施工環節的安全性。

1.3頂管工作井施工

施工人員應按照頂管機特有的外徑尺寸、管節長度情況，同時結合后背墻設計標準、千斤頂長度、洞口防水設計、垂直運土情況以及管接口連接方式來具體操作施工。頂鋼管環節，應注意將施工人員焊接的高度預留出來，平面尺寸操作需滿足施工車架、洞門拆除、盾構拆卸安裝以及測量運輸等環節的要求，其中深度應考慮到洞口額定防水設計以及盾構基座安裝，采用正確的管道連接模式。進行淺埋暗挖方式施工時，其深度及平面尺寸需注意施工中排水效率、材料運輸、土石方供給等因素情況，避免施工時出現與設計要求不符情況。

1.4淺埋暗挖施工

施工時應選擇鋼制材料來導軌，且導軌安裝坡度切記按照設計坡度施工。頂鐵的剛度及強度需滿足最大允許定力要求，保障管線使用壽命。施工對軸線的安裝需先測量管道軸線，保障兩條線對稱、平行，讓頂鐵在導軌上滑動時能夠平穩。管端面與頂鐵之間的施工需安防緩沖材料襯墊，可使用環形頂鐵或是U形頂鐵；施工中操作人員需時刻觀察頂鐵是否存在異常，避免站在頂鐵側面或是上方。

2.給排水工程中頂管技術的應用

2.1頂管施工的前期準備

（1）現場平面布置

平面總體布置包括起重設置、自動控制室、料具間、管片堆場、拌漿棚及拌漿材料堆場、注水系統、棄土坑的布置等。始發工作井內安裝發射架、頂管機、前頂鐵、主推千斤頂、反力架等頂進設備，工作井邊側設置下井扶梯供施工人員上下。

（2）頂管機進、出洞處以及后靠土體加固

為確保頂管機出洞的絕對安全，需對后靠土體及進、出洞區域土體進行高壓選噴裝加固。為防止頂管機進、出預留洞導致泥水流失，并確保在頂進過程中壓注的觸變泥漿不流失，必須在工作井安裝洞口止水裝置。

2.2頂管施工的工藝

頂管施工又稱為頂進法施工，是指利用頂進設備將預制的箱變或圓形構造物逐漸頂入路基，以構成立體交叉通道或涵洞的施工方法。頂管施工需先在確定的管段之間設置工作井和接受井，然后在工作井內安裝推力設備將導軌上的頂管機頭推入土體，由機頭導向，將預制的鋼筋混凝土管向前頂進，前端土體通過工作井運出土，最后完成管道鋪設。

（1）頂管井的設計

頂管井分工作井和接收井兩種，頂管井的建造結構有很多種類，一般使用鋼筋混凝土結構。工作井的結構形式通常有單孔井和單排孔井 。前者形狀有圓形、正方形、矩形等，后者則大多為矩形，它們的結構受力性能由高至低依次為圓形—正方形—矩形。結構布置時，可在井內設置內支撐，改善結構受力。在建造過程中，工作井按雙向頂進設計，與接收井間隔布置，間距與設計檢查井間距一致，施工完畢，在工作井和接受井的位置按設計要求做檢查井。

（2）頂管施工工序

穿墻，打開穿墻悶板將工具管頂出井外，并安裝穿墻止水裝置，主要技術施工措施如下：穿墻管內填夯壓密實的紙筋粘土或低強度水泥粘土拌和土，以起到臨時阻水擋土作用；為確保穿墻孔外側一定范圍內土體基本穩定并足夠強度，工作井工具穿墻前，對穿墻管外側采取注漿固結措施；穿墻前對可能出現的問題進行分析并制定相應處理措施；悶板開啟后迅速推進工具管，同時做好穿墻止水，應采用止水法蘭加壓板，中間安入20mm后的天然優質橡膠止水板環，要求具有較高的拉伸率和耐磨性，借助管道頂帶動安裝好的橡膠板形成逆向止水裝置，應防止因穿墻管外側的土體暴露時間過長而產生擾動流變。

頂管出洞是頂管作業中一個很值得注意的問題，頂管出洞，即頂管機和第一節管子從工作井中破出洞口封門進入土中。開始正常頂管前的過程，是頂管技術的關鍵工序，也是容易發生事故的工序。為防止管線出現偏斜，應采取工具管凋零，在工具管下的井壁上加設支撐，若發現下跌立即用主頂油缸進行糾偏，工具管出洞前預先設定一個初始角袮不下跌等措施。

在頂管施工中還有一個重要的技術措施就是通過壓注觸變泥漿填充管道周圍的空隙，形成一道泥漿保護套，起到支撐地層，減少地面沉降，減少頂進阻力的作用。在施工中，首先對頂管機頭尾部壓漿，并要與頂進工作同步，然后在中續間和混凝土管道的適當位置進行跟蹤補漿，以補充在頂進中的泥漿損失。注漿工序一般多應用于長距離頂管施工中。

糾偏是機頭偏離設計軸線后，利用設置在后部的糾偏千斤頂組，改變機頭端面的方向，減少偏差，使管道沿設計軸線頂進。頂進糾偏是采用調整4臺糾偏千斤頂組的方法，進行糾偏操作，若管道偏左則千斤頂采用左伸右縮，反之亦然。如果同時有高程和方向偏差，則應先糾正偏差較大的一邊。糾偏應做到在頂進中采用小角度分級逐步進行，勤調微糾。當頂管頭發生旋轉時，可采取在管內的相反方向增加壓重塊或在中間站提供旋轉糾正力矩等方法糾正。

3.總結

市政給排水管道的鋪設關系到當地用水的有效性，且工程的設計與施工均會不同程度影響到周邊環境及生活方便性。頂管技術利用其破壞小、效率高的優勢解決了市政給排水網管的難題，同時管道的設計應尤其注意材料與考察工作，施工時注重各環節質量及施工人員安全，保障管道鋪設有效性。

參考文獻

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