淺談頂管施工技術在市政給排水施工中的應用

馬曉麗

摘 要：頂管施工技術在地下管線埋設中發揮著重要作用。本文首先對頂管施工技術進行簡要介紹，其次分析了頂管施工技術的應用范圍。針對頂管施工工作流程及技術進行詳細分析，為頂管施工技術在市政給排水中的應用開辟新的途徑。

關鍵詞：頂管施工技術;市政給排水;工作流程

1 頂管施工技術簡介

頂管施工技術是一種運用非開挖的方法完成地下管線埋設的施工[1]。在市政給排水施工過程中，借助主頂油缸、管道室和中繼室的推動力將工具管由工作井內部通過障礙物進而推進至接收井后吊起。然后將工具管后面的管道鋪設在兩口井之間，進而完成非開挖方法將地下管道鋪設完成。更多的適用于直徑為600-4000mm的給排水管道，由于其有著文明環保、文明施工、合理造價的特點，已廣泛應用于穿越湖泊、涵洞、道路等管道工程。

2 頂管施工技術應用范圍

在市政給排水工程施工過程中，頂管施工技術的應用主要有以下幾種狀況：一是在地面很難大規模操作以及開挖的狀況下，如繁華的鬧市區、名勝古跡保護區域、文物保護區域、交通樞紐區域等。這些區域現場管線敷設困難，地面沒有能夠開槽埋管的位置，運用頂管施工技術能夠很好地處理問題并且完成給排水管道敷設。二是適用于不能夠重復挖掘的城市道路。城市道路的重復挖掘不僅會對城市交通產生影響，還會造成重復建設使得浪費嚴重。在這種狀況下，運用頂管施工技術能夠有效地提升市政給排水管網的施工效率以及質量，極大地節省財政資源，為市民的正常生活提供便利。三是適用于老城及舊城改造施工，老城及舊城多年形成的地下管線交錯敷設，地下管道的實際位置很難準確地確定位置，運用頂管施工技術能夠有效地減小地面給排水管道施工難度。

3 頂管施工工作流程及技術分析

（1）頂管施工工作流程。給排水管道頂管施工一共有12個環節，主要包括施工前準備環節、測量放線環節、確定穿越、設備就位、導向鉆孔、孔洞挖擴泥漿護壁、管道焊接、牽引管道、管件焊接、試壓沖洗、土方回填以及聯合驗收環節。

（2）頂管施工技術分析。1）準備環節：在頂管施工工作之前，有關工作人員應當仔細查看資料，并且對現場進行實地查看，詳細了解施工所在地的地質勘探資料、地下水位、附近地上及地下建筑物和構筑物等狀況，編制詳細并且具有可操作性的施工方案，選取合理的工具管和頂進方法。除此之外，也需要預先安排一系列頂進設備、頂管機、主推千斤頂、注水系統、起重設備、材料堆棚以及棄土坑等。2）管道頂進環節：頂管施工的第一個步驟便是選取工作坑的位置和進行開挖。工作坑底部的基礎應當嚴格依照設計圖紙上管道的位置以及坡度進行施工，導軌的安裝應當根據管道直徑大小、管道坡度以及頂進方向進行確定。管道頂進之前，還應該在頂管前端挖一條深度為30～50厘米的坑道。在管道頂進時，工作人員應當嚴格依照“先挖后頂進，隨挖隨頂進，連續作業”的原則。間歇頂進會增加頂進的阻力和難度。在管道頂進過程中，如果發現頂進前側發生土方坍塌以及活油泵壓力突然升高的狀況，應當立即暫停作業，待現場分析解決問題后再繼續作業。3）進出洞環節：在具體頂管工程中，工作井預留開口的直徑應當稍微比管節的外徑大一些，為頂管的順利出洞提供便利。工作井洞口應當使用止水法蘭有效封閉預留間隙，預先應當埋設相應厚度的鋼法蘭，螺栓需要逐個焊接，橡膠墊圈需要安裝牢固，并且使用鋼板壓緊。在頂管施工過程中，為防止洞口周圍的土層松動，出口應該同步加壓灌漿。4）注漿環節：在注漿的工作過程中，工作人員應當始終注意注漿的壓力，注漿的壓力應該大于靜止土方的壓力。為了保證灌漿壓力的穩定，還可以通過設置中繼壓漿泵對注漿壓力進行穩定控制。在泥漿出口位置應當裝設單向止回閥，以防止出現泥漿回流的狀況。工作人員應當依據頂管前進過程中的地質狀況對注漿壓力以及注漿用量隨時進行微小地調整。除此之外，工作人員應在頂管的拐角處增加外部注入量，以確保注入充分。

4 頂管施工

（1）做好地表沉降或隆起監測及防治工作。在進行頂管施工過程中，管線軸線兩側在一定的范圍內會發生地面沉降或者隆起狀況，在一定程度上影響著公共道路、周圍建筑物、道路交通以及管道等公用設施。發生地面沉降或者隆起的原因主要有以下幾點：一是開挖端取土量過多或者不足，導致頂管的推進壓力和土方壓力不平衡，造成地面沉降或者隆起;二是頂管施工軸線發生偏差沒有及時糾正，使得土層受損發生沉降或者隆起;三是頂進管和工程管外徑有一定的管徑差，環形孔隙未及時填充造成沉降。因而，有必要跟蹤與監測路面狀況和周圍結構的沉降狀況，地面變形以及構筑物的沉降大多運用水準測量方法進行測量。監測頻率依據施工進度、沉降速率、頂管施工的影響范圍與監測對象的防護等級確定。其中，墻、柱以及構筑物基礎等作為監控對象，應當保證監測點有可視條件。構筑物的傾斜狀況測量通常運用傾斜電測法或者傾斜位移法進行檢測。當構筑物有一定裂縫時，應當在施工之前對關鍵部位進行粉刷，并標出原先的裂縫。當裂縫發生變化時，應當通過裂縫觀察鏡對裂縫寬度數據進行詳細讀取，并且仔細做好記錄。為了防止發生地表沉降或者隆起，施工前應當嚴格開展好各項準備工作，并且安裝壓力監測裝置。在頂進過程中，工作人員應當對頂進軸線進行實時關注，及時進行偏差糾正。與此同時，運用滿足國家標準的潤滑支承介質，及時填充環形孔隙。

（2）管線糾偏工作。頂管施工的行進路線應當嚴格遵照圖紙設計的路線開展施工，如果管道軸線偏離設計軸線，管道將彎曲，偏差嚴重時會導致管道接頭損壞和接頭泄漏狀況的發生。管線偏差的主要原因有以下幾點：一是地下土層成分不均勻，阻力不一樣導致頂進工具管受力狀況不相同形成導向偏移，導致管道軸線偏移。二是頂進工具不同步或者頂進工具壓力差使得管道軸線產生偏差;頂管合力發生偏差導致位移引起軸線偏差。因而，在頂管施工的過程中，應當定期檢查頂進的軸線。一般狀況下，每頂進一段就要測量一次，可以通過第二次測試或者加大測量頻率進而減少軸線偏差;在設備安裝過程中，應當選擇精度較高的頂進設備，進而提升設備安裝的精準度。當管道軸線有偏差時，應當首先仔細分析頂進施工過程中軸線彎曲的發展趨勢，用可伸縮的超提刀以及千斤頂來糾正偏差。糾偏需要進行定量糾偏，防止出現糾偏過度的狀況。

5 結束語

隨著城市建設的逐步發展，頂管施工技術的應用領域更加廣泛，并廣泛應用于城市供水、排水、供電、供熱、供氣、移動通信等諸多管道的施工中。合理運用頂管施工技術，能夠很好地解決沒有辦法較大范圍開挖狀況下的管道鋪設問題。它不僅提升了工作效率，還很好地避免了資源的浪費，極大地節省了建設單位的資金。除此之外，維護了城市交通，保護了城市環境。

參考文獻：

[1]覃浩城.淺論頂管技術在市政給排水施工中的有效應用[J].工程技術（文摘版），2016（37）：28.