市政給排水施工長距離頂管施工技術分析

劉芳

摘 要：隨著城市化的不斷推進，人們對城市基礎設施建設有了更高的要求。市政給排水施工工程在城市基礎設施的建設中發揮著重要作用。伴隨著技術水平和人們需求水平的提高，長距離頂管技術在市政給排水施工過程中得到了廣泛的應用。本文通過大量國內外有關文獻的查閱以及結合自身的工作經驗，研究了當前我國長距離頂管技術在市政給排水施工中應用現狀，并結合具體施工技術探討未來的發展趨勢。

關鍵詞：市政工程；給排水；長距離頂管；施工技術

1 引言

現代市政工程的建設不僅對工程自身的技術水平有了更高的要求，還必須要滿足人們日益增長的物質文化需要。市政排水系統在城市基礎設施的建設中發揮著重要作用，對于推動城市經濟發展和提高人們生活質量都產生重要影響。隨著新工藝、新技術的廣泛應用，我國的市政給排水施工技術也得到了較大的突破，其中長距離頂管技術的應用就是一個典型的例子。因此，對長距離頂管技術進行分析對于完善市政給排水施工建設具有積極意義。

2 市政給排水長距離頂管施工技術現狀及發展趨勢

2.1 長距離頂管施工現狀

隨著當前市政排水系統的不斷升級改造，取消原有大開挖形式的排水系統，逐步采用長距離頂管施工方式。長距離頂管施工技術在目前施工中存有一些限制因素，其中包括：管道軸線偏移這種現象主要是由于施工人員在放置軸線時，沒有實際參考位置點，造成軸線的偏移，這樣頂管在推進過程中，沒有按照預期的排水線路進行施工。其次便是在管壁阻力的加大，由于原有頂管采用的材質為混凝土土管，其運行阻力大大削減了頂管運行動力，造成頂管材質的損壞，并且降低了施工效率。最后便是在推力大小選用的范圍，如果無限次的增加頂管推力，便會增加其設備的運行負載，造成頂管機電設備的損壞。另外在巖層結構施工時，其頂管的承受壓力無法承受巖層的阻力，使其降低注漿壓力，無法進行推進。

2.2 長距離頂管施工發展趨勢

根據上述原有長距離頂管施工存在的缺陷，市政在頂管技術方式上也進行了逐步改進。其中在管道軸線校準方面采用紅外線測距儀，能夠水平描出后期施工位置點。其次在土層監測成分上，也有了逐步改進，通過測定施工位置土層結構，選定不同的頂管材質，這樣減小了后期的機械設備的故障問題。其次便是在管壁阻力方面，頂管鉆頭采用合金成分，這種材質硬度大，并且能夠減少與巖石的摩擦力。這種長距離頂管口徑在30-50mm，在其口徑標準范圍內可直接深入進行施工。現在頂管在技術標準上也進行了明確的指示，頂管機推力達到50T時，可直頂距離為100-1000mm，此時工作壓力為63MPa；當頂管機推力達到150T時，可直頂距離為200-1500mm，此時工作壓力為63MPa；頂管機推力達到500T時，可直頂距離為200-2000mm，此時工作壓力為63MPa。這種頂管施工方式選定的標注范圍，能夠提高施工效率。

3 長距離頂管施工技術類型

3.1 非開挖頂管施工技術

非開挖頂管施工技術在定義上可以理解為利用頂管從一端穿射至另一端，然后通過克服管道直接的摩擦力，將管道內的土方運輸至地表，然后通過掘進機將其余管道進行預設推進，然后完成管道兩端之間的掘進。當頂管直徑達到DN800-4500時，深入工作井地下穿行的長度可達1400-1600米，此時這種頂管技術還能饒弧線穿行。穿行的主要技術在于糾正地下管子延伸的偏差范圍，當偏差范圍達到±0.3m時，穿行終點便會大于5-8m。在頂管穿行過程中，需要對管道注漿，注漿的目的是減少內部的土體流失，并且注漿還能減少管道與周圍土層的摩擦， 這樣便能降低設備故障損耗。另外在注漿配比中，需要將膨潤土和水按照一定的適用比例進行調和，其比例為1立方水配比8立方膨潤土，這樣保證后期混合的注漿不會出現凝結，增大管道與土層的摩擦。

3.2 頂管施工技術

頂管施工首先需要對頂管機進行選型配置，一般根據機頭形式可分為三種，其中包括：土壓平衡式、泥水平衡式及網格式。其中土壓平衡式適宜的土層為砂質粉土及黏質粉土；泥水平衡式適宜的土層為淤泥質黏土及粉質黏土；網格式適宜土層為暗綠色黏土及粉細砂。所以根據不同形式的頂管進行不同方式的頂管機進行選用適配，其次當土體工具管切入土體后，需要對水平距離范圍進行調節，主要是縮小頂管深入距離與水平位移的偏差，即起初將誤差距離控制在5mm范圍內，保持后期水平位移偏移度在誤差范圍內。然后工具管連接鋼管時，需要對周圍土層進行分挖，主要是防止后期在掘進頂管過程中，出現坍塌的危險。其次在進行手工頂管時，要不間斷的對頂管縱向的高程進行測量，一般當頂進距離為30米時，需要對偏差測定一次，當管道正常在土層工作時，深入距離達到100米時，也要進行不間斷的測量，精確測量數據，保證后期頂管位置的偏移度在允許范圍內。

3.3 水平螺旋旋鉆技術

該旋鉆技術首先要將螺旋桿放置于管道中軸線，確定好管道后期旋鉆方向。由于旋鉆內部的直徑較小，一般為5-6mm，將裝好的導向儀打開，對準后期旋鉆位置點，便能較好的控制管道中軸線的位置。然后便是后期工作坑的確定，一般選定工作坑為2個，一個旋鉆深入的主坑，另一個為安裝導軌所用的副坑。待確定好工作坑后，便用吊車將旋鉆放入主坑內進行施工操作，每節鉆桿長度為1.5m，在旋鉆過程中要保證螺紋旋鉆速度不要過快，防止出現位置的偏移。然后在擴孔施工工藝流程中，查看孔洞軸線與實際的設計是否一致，若出現較大的偏差，則應將鉆桿拆下，重新測量中軸線的位置點。若一直則可繼續擴孔，使其達到預期的孔徑大小尺寸。安管過程也是旋鉆施工工作重要環節中的一部分，螺旋鉆桿在往回收縮過程中，首要保證將鋪設的管道鋪設至孔洞中，這樣可以將導軌與托盤之間存有一定的間隙，其間距為1cm，防止防止旋鉆頭錐冒的脫落。最后便是設備的拆除環節，預制鋪設的管道完成后，便將管道兩端施工部分進行處理，查看最終的偏離度是否滿足設計標準。

3.4 通風系統改進技術

通風系統的應用主要是為了在施工過程中保證施工人員的安全。長距離頂管施工過程中，為了保證施工人員的氧氣供應，以及避免涂料中有害氣體對身體的損害，必須保證有效的空氣流通。同時，密閉環境也不利于施工測量的進行。因此，必須高度重視通風系統的應用。常見的通風有三種形式，鼓風形式、鼓風抽風和抽風形式。這三種不同的通風形式的效能也不盡相同，在實際的施工過程中應該根據具體的工程特點進行選擇和運用，必要時也可以將三種形式相結合，取長補短，發揮最大的優勢。

4 結語

市政給排水施工中長距離頂管施工技術的應用對于城市基礎設施的完善起著重大的推動作用。通過對長距離頂管施工技術的四種主要技術的具體研究和分析，不難發現這種技術的應用對于解決以往施工技術的弊端，提升市政給排水施工的效率和水平有重要的意義。繼續推進長距離頂管技術的理論研究和實踐應用，可以有效的保證工程建設的正常進行，完善城市基礎設施建設。同時，有利于我國城市工程的發展和人們生活水平提高。

參考文獻：

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