頂管技術在城市給水管道施工中的應用

周 群

(太原供水集團有限公司 030009)

頂管技術在城市給水管道施工中的應用

周 群

(太原供水集團有限公司 030009)

隨著國內經濟的發展我國城鎮化進程不斷地在加快，對城市給水管道的施工提出了更高的要求。在城市給水管道施工過程中不但會受到當地地形和地質的影響，同時水文環境也會對給水管道的正常施工帶來一定程度的影響，并且在傳統的給水管道正常施工過程中會對當地的建筑、道路以及公共設施造成不同程度的破壞。通過使用非開挖施工技術能夠有效的避免這些問題的發生，在非開挖施工技術中頂管技術作為最重要的施工技術之一，在正常施工時不但不會對地面建筑、道路、以及公共基礎設施造成損壞，并且能夠加快給水管道施工的效率，在城市建設中有著廣泛的應用。本文主要對頂管施工進行了基本介紹，并且對給水管道施工中的頂管技術進行了分析，頂管技術的正確應用對促進給水管道的正常施工以及城市化建設具有重要意義。

頂管技術 ;給水管道 ;施工;應用

0 引言

作為非開挖施工方法中的重要施工技術之一，頂管施工技術不但能夠避免對建筑物以及公共設施造成破壞，同時能夠減少施工過程中對地面交通產生影響，對保護城市土層以及維護市容具有重要作用[1]。在城市給水管道建設過程中由于通常都是在人口較為密集以及交通比較繁忙的地區來進行給水管道的建設，工程涉及的建筑范圍非常的廣泛，所以要加強頂管技術在給水管道施工中的應用，從而在維護城市正常秩序以及環境的情況下保證給水管道施工的正常進行。

1 頂管施工概述

通過頂進設備的推力來克服管道與土壤之間的摩擦力，從而按照設計坡度來將管道正確的放置在土層中，這種埋設管道的技術就稱為頂管施工。在進行頂管施工的過程中，需要將主頂油缸以及中繼間和管道間的推力利用起來，以利于工具管從工作坑內的土層穿過，進入到接受坑內進行起吊，然后再將管道在兩坑之間進行埋設。相對與盾構施工技術，頂管施工作為當前應用比較廣泛的一種給水管道施工技術，不用將面層開挖就可以進行地下管道的鋪設，所以無論在公路、鐵路以及河流或是建筑物下進行給水管道施工，都能夠有效的完成管道鋪設工作。

頂管施工技術在國內起步比較落后，近些年來隨著我國建筑行業的快速發展以及城市化進程的加快，隨著頂管施工技術的應用不斷增加，使國內頂管施工技術的某些方面已經逐漸的進入了國際一流水平行列[2]。并且國內的城鎮化進程依然在加速發展著，所以在未來頂管施工技術仍然存在著非常大的發展空間。在頂管施工技術發展中比較突出問題是國家區域經濟沒有得到均衡發展從而導致頂管施工機械設備的相對落后，并且投入到頂管施工行業中的人才非常的少，從而極大的影響了頂管技術的實際應用，但是作為非開挖施工技術的重點技術之一頂管施工在我國依然具有良好的發展前景。

2 分析給水管道施工中的頂管技術應用

2.1 選擇頂進管和設備

由于在某些地段的工程地質含有一定程度的腐蝕性，所以在工具管的選用上通常都是選擇鋼筋混凝土作為頂進管，在設計制造頂進管的過程中要經過充足的應力計算及配筋，從而使頂進管的強度和韌性大小能夠滿足設計使用要求。然后在確定頂管的長度和直徑，在實際工程中，通常都是根據設計要求首先確定頂進管的內徑大小，然后再根據頂進管的受力分析以及鋼筋混凝土的韌性大小來對外徑進行確定，為了有利于工人在頂管上方進行挖土工作，頂進管通常需要保證500mm以上的管徑。在頂進管的長度選擇上通常都是遵循越長越好的原理，但是在實際施工過程中若出現較大的路線偏移情況，就會很難恢復 ，并且頂進管長度的增加會提高整個工程挖坑、支護以及回填的施工成本，所以在頂進管的長度選擇上要科學合理。

在頂管施工中使用的主要頂進設備有頂鐵、運土設備、高壓油泵和千斤頂，要根據工程設計要求和頂進管的長度來合理選擇頂進設備，為了讓這些設備能夠在施工過程中發揮出更好的效果，要對這些設備的臺數和規格進行適當的調整，

2.2 頂管施工準備

在進行實際頂管施工之前要做好準備工作，主要就是對頂管施工的起重設備、管片堆場還有注水系統進行配置，同時要設置好物料工具放置處、拌漿材料處和拌漿棚，對于自動控制室以及棄土坑的位置也要進行合理的布置。為了保證頂管機的安全需要對頂管進洞和出洞地方的土體進行加固，加固方式主要是利用高壓旋噴樁在進洞和出洞區域還有后靠土體處進行加固[3]。在頂進管機的進、出洞時會造成一定程度的泥水損失，所以要將洞口止水裝置安裝在洞口，從而減少頂進管機進、出洞時帶來的泥水的損失，同時保證頂進時產生的觸變泥漿不會流失。

2.3 設計頂管井

頂管井分為兩種一種是工作井，還有一種是接收井，在設計建造頂進管時有很多可選擇的方式，通常情況下都是選擇鋼筋混凝土頂管井結構。根據工作井的結構形式又分為單孔井和單排孔井。單孔井的孔形主要有正方形、矩形和圓形[4]。而單排井基本上都是矩形，圓形結構的工作井受力性能最高，其次是正方形結構，矩形結構的工作井受力性能最低。

2.4 頂管施工技術應用流程

（1）穿墻

穿墻是指將墻悶板打開然后頂出工具管至井外并將止水裝置安裝的過程。首先在穿墻管內填紙筋粘土和土，以保證穿墻管能夠擁有暫時性的阻水擋土效果，要注意將穿墻管內的紙筋凝土夯實；然后對穿墻管的外圍采取注漿措施進行固結，從而保證工具管穿墻施工前，穿墻孔外圍附近土體的穩定和強度達標；對穿墻施工前會出現的問題進行預分析有利于處理計劃和措施的及時制定和實施；在打開悶板之后要將工具管迅速推進，推進過程中要做好穿墻止水工作。

（2）頂管出洞

頂管機從第一節管子中破除工作井洞口進入土層中的過程指的就是頂管出洞。在頂管出洞的施工過程中，施工人員要時刻注意管子受力情況，避免出現受力過大從而導致安全事故的產生[5]。為了確保管子出洞過程的順利一般都是利用工具管進行處理，并且在出洞過程中對頂進和接受工作井的外側都會采取注漿措施來對土體進行加固，來確保出洞的安全。

（3）注漿減阻

在頂管施工過程中通常會采取注漿措施來將管材和土壤之間的阻力減小，使用的注漿材料主要是水和膨潤土。在水與膨潤土充分混合以后會形成一種潤滑層，將這種混合材料使用到管材外部和土壤之間能夠將管節的推進摩擦力有效的進行降低，從而將管子的推進距離延長，并且能夠起到保護管壁的作用，

（4）頂進糾偏

在頂管發生偏移時會導致管子無法合攏，需要采取糾偏措施。具體的糾偏措施有超挖、頂木和千斤頂三種糾偏方法。在偏差較小在1-2cm時可以采用超挖糾偏，通過在偏移一側進行反挖來使管子回正；當偏差超過2cm時可以使用頂木糾偏，主要是通過將圓木頂在管子發生偏移的另一側管壁上，另外一段則是斜撐在有鋼板的管前土壤上，頂進過程中會斜支撐會有阻力產生利于頂管回正；千斤頂糾偏和頂木糾偏方法沒有太大差異，只是在頂木上利用千斤頂強行校正管子。

3 結語

在給水管道的施工過程中頂管技術的有效應用，不當能夠減少施工對周圍環境的影響，還能有效提高施工效率，在未來的城市化建設中，擁有著很大的發展空間。

[1]馬超. 淺談市政給排水施工中頂管技術的應用[J]. 城市建設理論研究:電子版, 2015,23(30):51-52..

[2]施華鋒. 頂管技術在市政給排水施工中的有效應用研究[J]. 建筑工程技術與設計, 2015,18(12):156-156.

[3]齊麟. 試論市政給排水工程中長距離頂管的施工技術[J]. 工程技術:文摘版,2016,29(12):00065-00065.

[4]明永成, 胡應文, 馮楨. 探究長距離頂管施工技術在市政給排水施工中的應用[J]. 建材與裝飾, 2016,14(6):81-82.

[5]朱五龍. 市政給排水施工中頂管技術的實施要點初探[J]. 城市建設理論研究:電子版, 2015,36(9):000183-184.

TU75

B

1007-6344（2017）10-0241-01

周群，1987.11，男，漢，2010.7畢業于山西農大-電器自動化，本科，助理工程師，研究方向：給排水