市政給排水施工中的長距離頂管施工技術分析研究

靳 楠

西安市第二市政工程公司，陜西西安 710054

1 頂管施工技術概述

該項技術在實際的應用中，要求不對作業區域的地面進行開挖，借助于頂管工作坑以及液壓工作站，將需要鋪裝的管道頂進、安裝至地下的相應位置即可，當前該項技術在河道、公路等工程施工中有著較多應用，與常規給排水管道作業技術進行應用效果的對比可知，該技術有著非常顯著的應用優勢，該種技術作業時使用的機械設備操作簡單、施工效率高、造價成本低、無需開挖鋪裝管道的溝槽所以省時省力，技術應用的限制條件較少，因此頂管施工技術值得在目前的市政給排水工程施工中多加應用與推廣。頂管技術應用時的作業原理為依托工作井的油缸獲取管道頂進的動力，之后頂管裝置在動力推動下需要將管道推進土層中。在此期間，地下的土體在刀盤的旋轉作用之下，可以實現土體的合理切割，之后再通過土倉的擠壓作用，生成新的壓縮性較強的土層，被輸送到基底相應位置形成穩定性較好的土層即可進行后續的管道頂進施工[1]。

2 長距離頂管施工技術在市政給排水工程施工建設中的應用分析

2.1 技術應用

目前的長距離頂管施工技術主要包括兩種，分別為密封型和開放型。密封型按照具體的應用情況又可以分為土壓、泥水、泥濃三種作業方式，第一種土壓式施工技術在進行旋轉刀盤切割作業時，需要添加一些混合料，以此平衡土壓、水壓，工程施工的支出成本低、效率高，可以對100cm以上、300cm以下直徑的給排水管道進行施工。第二種為泥水式，借助于刀盤掘進機進行擠壓與推進，施工迅速，作業后地基不會有嚴重沉降的情況發生。第三種則為泥濃式，該法施工過程中對于長距離排水管道的施工效果良好，作業方式為二次注漿，注漿作業之后地基與頂管機之間的摩擦作用力可以顯著降低，排水管道管徑在70cm以上、230cm以下均可以使用該法來建設工程[2]。所以施工單位需要分析工程建設要求，選取適合的長距離頂管施工工藝，具體施工技術應用情況如下。

2.1.1 頂管施工

在施工時，需要設置基坑井，將鋼管放在井中，用千斤頂將機械設備移動至基坑井口位置，該井共要設置2個。注意在設置工作井時要在與接收井的上下連接處設置出口，而且該出口需要從接收井預留出口穿過。挖掘工作井時，對施工標準線進行放線測量，以此獲得中心線，并將中線樁釘在工作井的兩端，能夠起到支護作用，中線樁與工作井邊的間隔距離需要在1.5m以上，寬度依據管道、集水井等的寬度參數來確定。按照施工前選用的排水管道選擇導軌并安裝，由于管道大小的不同分別可以使用重、輕導軌來施工，在枕木上進行導軌的固定處理，作業期間需要對導軌高程偏差進行檢查，如果偏差值超過3mm需要重新進行導軌的安裝工作，以此讓管道能夠順利進入[3]。

2.1.2 水平螺旋鉆進

該種鉆進方法在長距離頂管施工中使用較多，作業過程中需要在工作井中使用螺旋鉆桿進行管道推進處理，常規情況下以鋼管進入到預留井中為施工合格。水平螺旋鉆進法的作業質量非常好，施工期間所受到的外界干擾較小，不會對地表造成嚴重的破壞，地表的穩定性較好，對于周邊生態環境也有保護作用。分析水平螺旋鉆進技術應用情況可以了解到該法對于排水管道口徑大小有一定要求，若管道為小口徑時頂管施工效果好，發生頂管作業偏差大的風險低，鉆進時能夠干擾鉆入區域土層方向，使得管道可以安裝在施工方案中要求的位置，土層也不會輕易的發生松動、沉降情況。

頂管施工結束后，需要對頂管的管位進行測量檢查， 如果有明顯的偏差或者偏差值超過1cm的情況，要求施工人員及時對管道管位進行校正處理，常用的校正方法有高程、中線法，前一種方法校正時可以使用千斤頂支頂、留封、超挖等方式進行管道復位處理，后一種方法則使用超挖方式在一側區域挖掘，以此調整管道中心線，之后為保證管道有著理想的復位效果需要在另外一側放置木樁來推動管道向正確的位置移動[4]。

2.1.3 灌注漿頂管作業

應用泥濃式長距離頂管施工技術時，需要使用灌注漿來對地基土層物理性能進行改進處理，以此減少機械設備的進管阻力，使得灌注漿能夠將管道、土層之間存在的間隙完全填充，構建一個保護膜，在降低管道頂進難度的同時增強土層的穩固性，避免在受力作用下發生土層支撐力下降以及沉降等問題。在灌漿時須注意灌漿的整個過程要連貫，中途不可停止，頂進設備要先灌漿，并隨時檢查泥漿量，如有不足及時配置并補足灌注泥漿，保證注漿作業能夠持續進行。

2.1.4 通風系統

通風系統為給排水工程施工的重要內容，作業時施工現場有著運行良好的通風系統，可以為施工人員構建一個安全的作業環境。采用長距離頂管施工技術的工程施工現場空氣質量較差，部分施工人員在此種環境中施工常會出現缺氧、呼吸不暢等身體不適情況，因此施工單位需要構建通風系統。當前給排水工程施工中主要采用三種通風方法，首先，規定作業人員連續作業的時間，通常情況下在2h以內，每間隔2h更替一組施工作業人員，以此保證所有的作業人員都有著良好的體力，人員更換期間可以采用通風換氣設備對作業區域內的空氣進行抽風、送風處理，此種通風方式應用時的總成本較低，但是對于施工長度有一定要求，管道不可過長，以免造成通風換氣效果不佳的情況出現。

其次，作業區域內安裝常規通風設備的方式，即準備抽風機、鼓風機，在兩種設備共同作用之下每天連續不間斷進行抽風、供氧，此法的通風效果非常好，但是設備長時間運轉使用使得施工單位需要額外支出一大筆施工成本。

最后，使用專業化程度高的通風設備，施工單位可以根據本單位的經濟實力租賃或者購買專業通風設備，借助于專業設備來對作業區域內的空氣進行處理，及時排出產生的二氧化碳等廢氣，并且吸收新鮮空氣之后作以過濾處理，形成優質的氧氣對作業環境內的工作人員進行連續24h的持續供氧，同時此種設備在使用期間還可以將大量的揚塵吸收進去，自動調節周圍環境的溫濕度，所以該法一般在很多大型的給排水工程施工通風中應用，可確保工程的作業質量[5]。

2.2 應用難點

結合長距離頂管施工技術的實際應用情況，可知還存在著兩個方面的難點問題，如果在施工作業中沒有得到妥善處理與解決，對于技術應用的有效性會產生不利影響。首先，進出洞施工，管道在依托頂管技術進行進出洞處理時，一般情況下使用的設備會對土層穩定性造成干擾或者會出現不同程度的水滲漏問題，所以在施工過程中需要施工人員要先確定地層的物理性質，如果為軟土地基時則要使用固化劑等方法進行處理，之后再進行鉆進；還可以在鉆進位置附近設置支護鋼圈，以此有效保護土地。其次，泥漿制備、鋪筑作業，在應用基于注漿作業的頂管施工方法時，施工人員要對泥漿制備時使用的原材料質量做好檢查，尤其要注重濕潤土的質量，若該材料的質量不合格則容易造成摩擦力過大問題，泥漿應用之后無法起到降低頂管設備進入土層困難的作用；并且在拌和時需要控制好時間，制備完畢后盡快運送至施工現場進行澆筑作業，以免發生泌水情況；澆筑時施工人員需要對頂管管體的靜止土壓進行測量，要求澆筑作業的壓力在該壓力之下，以此確保泥漿能夠完全進入要求的區域內，如果澆筑后檢查發現有泥漿澆筑變形的情況，則需要重新準備泥漿再次進行澆筑作業，以避免排水管道沉降情況的發生。

3 結語

現階段諸多城市在利用頂管施工技術（長距離）開展給排水工程的建設期間，存在一些不足和缺陷，所以要求施工單位在承建此類工程期間能夠對長距離頂管施工作業技術涉及的內容進行充分熟悉和了解，從而結合工程建設需要，高質量、高效率的做好給排水工程施工建設工作，使得該項工程能夠在實際使用中發揮各方面的價值。