頂管技術在市政給排水施工中的有效應用

李長寬 高小雨 于海生

摘 要：隨著城市的不斷發展，城市人口也在不斷增加，人們對城市的生活環境和交通設施提出了越來越高的要求。在這種背景下，頂管技術在市政給排水管道施工中得到廣泛應用。它有效地解決了管道施工對城市道路和建筑物的破壞，避免了因施工造成的道路封閉造成的交通擁堵，特別是在人口稠密、建筑物眾多、交通相對復雜的大城市。本文將從頂管技術的優點分析，針對常見的市政給排水施工應用實證分析，為相關工作者提供參考借鑒。

關鍵詞：頂管技術；市政給排水；施工；有效應用

1 導言

市政工程中的給排水管道是工程建設的重要組成部分。管道鋪設、假設和管道設置施工直接決定了整個給排水工程完工后的投資效果。鑒于目前市政給排水管道的施工過程，給排水管道的施工需要工程團隊人員在結合原有市政工程中存在的電纜線路和管線與具體工程的施工目標和施工要求的基礎上重新設計和規劃。市政工程給排水管線施工工藝與施工技術的創新應用于傳統管線施工工藝、技術相比較，無論是在工程前期規劃、工程施工建設還是工程竣工線路鋪設效果分析基礎上都有著無可比擬的優勢，對于解決繁雜的市政工程給排水管線施工任務、保證線路有效規劃設置等方面起著非常重要作用。

2 頂管技術概述

中國給排水工程中應用最廣泛的技術是頂管技術，該技術根據其運行特點被業界稱為非開挖鋪設技術。也就是說，在城市給排水工程建設中，無需挖掘城市路面就可以實現地下電纜鋪設、管道鋪設以及這些設施的修復和更換。該技術是城市給排水施工中的一種新型技術，與傳統施工相比沒有絕對優勢。首先，頂管技術的應用可以有效提高施工效率，縮短施工周期，降低施工成本；其二，頂管技術的非開挖特點可以實現對城市資源的保護，降低施工難度；其三，對于建筑物下方的管道鋪設和修護可以直接利用頂管技術實現，從而增加了施工的可操作性；最后，頂管技術的應用可以避免因施工而造成的城市交通的擁擠，實現工程施工與城市交通的有效統一，保障城市交通的正常運行。

3 頂管施工技術的優勢

首先，頂管作業所需的工作面小，可以進行點施工，這改善了以往線路或平面施工造成的工作面需求過大的缺陷。其次，由于其建筑工程位于地下和井中，因此不會影響地面的正常活動，也不會影響城市交通和人們的正常工作和生活。同樣，城市中的正常活動不會對其產生太大影響，因此建筑效率會大大提高。第三，施工技術有效地打破了過去對露天開挖和鋪設的各種限制，例如，施工可以在水下或地下進行，而且還不會對建筑、道路、橋梁、河流等產生不利影響，不用拆遷原有的房屋建筑，所以造價相對更低，而施工質量與施工效果也更加優良；另外，該作業方法產生的噪音與振動較以往作業方法相對更小，對居民生活工作產生的影響更低，對上方的建筑、橋梁、道路與原有管線等基本不會產生影響；最后，該施工技術在鋪設管道時不受地面障礙物的影響可以直線施工，提升了施工速度節省了工程造價，而且整個作業過程基本不受自然環境的影響，避免了因外界雨、雪、冰凍等惡劣氣象環境所導致的停工，有效的保證了施工工期。

4 頂管技術在市政工程排水施工中的應用

4.1 工作坑

工作坑的位置應根據方便排水和開挖的原則設置，并保護地面和地下建筑設施。因此，在選擇工作坑的位置時，有必要掌握整個項目，選擇排水和挖掘地點，并采取措施確保某些位置的安全，包括建筑物和設施的組裝，如后壁，這是一種混凝土形式的鋼筋混凝土防護墻結構。如果矩形工作臺需要傾斜框架，則實現了支撐功能。與接收井匹配的頂管施工可以通過在不同的施工要求和不同的施工項目中架設不同的結構來進行。一般來說，在工程中使用鋼筋混凝土結構是可能的。但是，無論哪種施工方式都需要考慮一個常見的問題，那就是單孔井或單排孔井的使用。如果是前者，就必須準確地理解和掌握形狀，以適應工程的正常發展。單孔井有圓形、方形和矩形，單排孔井多用矩形。不同形狀結構在力性能上略有偏差，通過經驗總結可以知道圓形受力性能最高，其次是正方形、矩形。

4.2 市政給排水設備安裝

安裝市政給排水設備時，應采用頂管技術來引導軌道，以合理控制鋼結構材料。在安裝設備之前，固定并修理剛性軌道，以確保其符合國家標準。還需要注意日常維護和維修工作，及時報告和解決問題，防止移位等。此外，應準備好油氣泵和千斤頂等設備，以提高設備安裝的施工質量，防止不良事件，有效減少設備安裝時間，確保市政給排水設備能夠快速正常運行。同時需要注意，在安裝市政給排水設備時要加固管道井口并進行頂鐵，避免頂口壓力過大，確保市政給排水設備實現正常運行。

4.3 頂管的選定

4.3.1 直徑的選定

在頂管作業中，管徑將直接影響項目的整體效果和成本。因此，應根據實際需要和施工目的，科學合理地選擇管徑。此外，頂管的材料、壁厚、外徑和加強結構應根據頂管承受的相應壓力確定。此外，由于頂管施工需要人工配合，因此選擇直徑大于0.5m的頂管施工通常是合適的。

4.3.2 長度的選定

在直頂進過程中，選擇的頂管長度越長，需要的管道連接次數越少，運行效果越好，但是如果出現頂起偏差，也會導致修復工作更加困難，頂管長度的增加會導致頂管井的尺寸增大，相應的工作量和成本也會增加。頂管長度越短，就越容易彎曲頂管路線，并且頂管過程的可控性越差。主要原因是短管將更容易被擠到它旁邊的土壤中。因此，應當對管道的長度予以科學、合理、全面的考量，以保障施工質量。通常情況下，可依據管道直徑來對管道長度進行確定，若頂管的長度與直徑的比值≥2.1，長管更適合；若比值=1.15，標準管更適合；若比值≤1.1，則短管更適合。

4.3.3 減小頂進作業阻力

在采用頂管技術的給排水工程施工中，降低頂管阻力不僅有助于保護頂管及相關附屬設備，還能提高頂管效率。因此，根據給排水工程的實際情況，應采取有針對性的措施降低頂管阻力。一方面，具有潤滑作用的泥漿被壓入管道外壁，從而泥漿被包裹在管道的周圍，并且當它被推入時阻力減小。此外，壓泥還可以起到一定的支撐作用，避免粉質粘土坍塌造成地層損失，防止地表沉降。另一方面，減阻效果是否能夠達到要求，與泥漿質量有著密切關系，這就要求施工中嚴格控制泥漿壓入質量，壓漿作業與管道頂進同步進行，并做好中部管節等位置的跟蹤，及時進行補漿。另外，施工中尤其應準備好充分的泥漿量，應為理論值的4～5倍左右。同時，為給市政給排水工程后期維護、檢查提供方便，施工中還應設置檢查井。

5 結語

總而言之，頂管技術與傳統技術相比具有獨特的優勢，已經成為市政給排水施工中的一項十分重要的技術，得到了越來越廣泛的應用。頂管技術的應用不僅可以提高市政給排水施工的質量和水平，還可以有效縮短工期、降低成本，并能夠在很大程度上降低給外界環境造成的負面影響。隨著科技的進步和人們對頂管技術的不斷研究，此項技術定將在未來的建筑施工中會發揮越來越大的作用，不僅給人們的生活帶來便利，還能夠促進人們生活水平的不斷提升。

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