市政給排水施工中的非開挖頂管施工技術分析

陳云新

摘 ? ?要：隨著我國經濟社會的不斷發展，市政基礎工程的建設越來越重要，而且難度也越來越大。給排水施工是民生工作中非常重要的一部分，也關系著人們的生產生活。在這樣的背景下，傳統的市政給排水施工方式方法逐漸不能完全適應時代建設的需求。隨著城市建設的深入新的給排水施工技術也不斷升級，其中非開挖頂管施工技術在實踐中取得較好應用效果。本文筆者主要探討非開挖頂管施工技術在實際施工中的應用，并對該施工技術進行分析。

關鍵詞：市政工程;給排水施工;非開挖頂管施工

1 ?引言

市政給排水工程指的是合理地為城市解決給水、排水，處理污水等問題。我國的城市給排水系統建設呈現出建設規模大、建設難度大等特點， 而傳統的施工方式會在施工地進行大面積的開挖，在此條件下，無論是對日常的交通還是對人們的生產生活都會造成極大的影響。為有效解決這個問題，非開挖頂管施工技術也開始逐漸應用在市政給排水施工中。

2 ?應用非開挖頂管施工技術的優勢

非開挖頂管施工技術指的是在不開挖或少開挖（僅開挖工作井和接收井）的情況下進行地下管道的鋪設的一種施工技術。

為了保證施工的條件以及行人的安全，傳統的給排水施工中大面積開挖的情況不得不在施工路段進行道路的隔離。這種方式在如今人口基數大，發展非常迅速的國內眾多城市已經產生了非常多的弊端，交通擁堵、安全事故時有發生。同時，因為經常大范圍的開挖，地表結構受到了嚴重破壞，給長久的運作帶來了壓力，而開挖過程中產生的大量灰塵、污水對周邊的也造成了負面影響。而非開挖頂管施工技術在不開挖、少開挖、不拆遷、不破壞地面建筑、不隔斷交通、不受氣候和環境影響的情況下就能完成管道的鋪設，還能減少施工時間、減少噪音和粉塵、減少道路的占用，還能實現穿越河流、地下管線、鐵路等的鋪設，并可以在很深的地下完成管道敷設，具有顯著的經濟效益和社會效益。

3 ?非挖頂管施工在市政給排水施工中的技術應用

伴隨非開挖頂管施工技術的不斷成熟，其在市政給排水施工中的運用范圍越來越廣。因此要準確把握非開挖頂管施工技術，利用該技術提高我們的施工能力。

3.1 ?施工準備

為了確保頂管施工安全順利的進行，必須做好施工前的準備。首先，要做好頂進管的選擇工作。目前主要的頂進管有鋼管、鋼筋混凝土管、玻璃纖維增強塑料夾砂管、球墨鑄鐵管。頂管施工的關鍵是頂進管，應確保頂進管的質量，確保頂管的選擇符合實際施工的要求，且具備相應的安全性能及抗腐性。選擇頂進管時應對供應商進行嚴格的資質審查和實體關鍵的質量檢查、檢驗試驗符合要求才能使用。通常此情況下，市政給排水工程的開挖頂管施工是需要與人工方式相配合的，因此，所采用的鋼筋混凝土頂進管內徑需要控制在 800mm 以上。其次，要做好頂管機的選擇。在地下水位以上選擇敞開類頂管機如機械式頂管機、擠壓式頂管機、人工挖掘頂管機，在地下水位以下選擇平衡類頂管機如土壓平衡式頂管機、泥水平衡式頂管機、氣壓平衡式頂管機。在應用過程中應考慮施工土層特性在最大程度上保證施工安全和效率選擇合適的頂管機械。根據頂進管允許頂力選擇主頂油缸，計算機頭迎面阻力、管道表面摩擦阻力、頂進貫入阻力、管材自重、管道上垂直水平側壓力等得到頂進總阻力，對比頂管允許頂力，確定是否需設置中繼間。最后，要做好工作井接收井的施工，并做好工作井周圍土體加固、安全防護、安全檢測，確保工作井的安全穩定。在完成頂進管的選擇后，施工工作人員還應該在工作井內安裝好機頭、千斤頂、頂鐵、軌道、油泵、出泥設備、送風設備、后座、測量設備、排水設備、供電系統、起重設備、控制系統等，并進行調試驗收確保設備系統安全可靠運行。只有如此，市政給排水工程非開挖頂管施工才可以逐漸展開。

3.2 ? 施工過程

頂管施工過程如下：工作井接收井施工——頂進設備系統安裝調試——頂管穿墻出洞——正常頂進——頂管進洞到達接收井——設備轉移工作井接收井處置。首先，頂管施工時，先采用井下等方式做測試放樣，明確施工的具體地點及實施方式，標出安全高度。然后通過井上井下的相互合作將頂管機、千斤頂、軌道等設備，待安裝完畢后檢查設備的運行狀態，各方面都有準備完畢后再結合實際情況按照規劃開展施工。頂管施工最為重要的環節為下井和出洞，在確保了施工環境的安全及穩定后，通過起吊設備將所需的頂管機安裝到相應位置進行施工，在頂管出洞前也要確保墻體具有了較高的強度并且已經能夠對洞口外水土壓力有利很強的抵抗作用。

此外，在出口的地方放了頂管機后，可以針對出洞進行切割與封堵。需要注意的是，打開洞口的時候，需要對土體進行加固，增強其穩定性。其次，頂管機的進洞、起吊和轉移都必須建立在清晰來掌握了洞口所處位置的實際情況、地質條件以及水的流動情況，并將這些條件如果發生變動后的應急措施考慮到，確保施工安全了，再安排施工人員拆除接觸機頭與管道之間的連接。在完成頂管機的轉移后，洞口的徹底清理工作必須及時進行，止水設備也會在這個階段進行安裝并使其發揮作用。通常情況下，洞口封閉采用的是混凝土澆灌的方式。

3.3 ?常用的市政給排水施工中頂管技術

3.3.1 頂管穿墻技術

頂管穿墻技術指在實現把穿墻悶板和相應工具管頂到井外后，在合適的位置及時安裝穿墻止水設備。總的來說是將經夯實的黃粘土以及低強度的水泥粘土填到穿墻管里后，通過頂進使管里的填充物堵住工具管與穿墻管間的縫隙堵住，進而實現止水。隨后結合實際情況進行穿墻管外側注漿固結，再行穿墻，這個過程中間產生的問題必須及時處理。最后，正式開啟悶板后，需要將工具管的推進以及止水做到非常好的協調，此過程需要注意的是止水板環必須有非常良好的拉伸率以及耐磨性，并借助管道將其頂進至原已安裝完畢的橡膠板，最終完成止水的任務。

3.3.2 ?進洞施工技術

進洞施工是指工具頭頂進至接收井前3倍管徑范圍內為進洞段施工。到達這一區段時應對頂進軸線、里程進行復測，評估和調整工具頭姿態，減慢頂進速度，變換壓漿位置確保順利進洞。此后，確定頂管機到了距封門一定距離時，拆除封門，立即頂進，確保施工的連貫性以及工作效率。待工具頭進洞后停止頂進，立即做好洞圈封堵止水堵漏及填充穿墻管與關節之間的間隙，避免滲漏水引起沉降過大影響地面建筑物及管線安全。在這個過程中，需要注意的是管節后退的問題。它的出現會引起頂管機在推進過程中方向失控的情形，影響施工的順利進行。

3.3.3 ?注漿減阻技術

注漿減阻技術是一項常用于長距離、大管徑頂管施工中，主要通過壓注觸變泥漿填充管道周圍的空隙，形成一道泥漿保護套，支撐地層，減少壓力，減少地面沉降情況的發生率，實現減弱頂進阻力的目的。在實際施工中，要根據不同土層性質選用不同配方、不同粘稠度的泥漿，要對頂管機頭尾部壓漿，與頂進工作步伐一致，對壓漿情況實時跟進，及時補漿，以此彌補頂進中泥漿的損失。非開挖頂管施工中，注漿減阻工作對施工的質量具有較大的實際影響。因此，合理調整灌注漿中潤滑泥漿的配比是非常重要的工作。一方面，控制注漿孔布置的科學合理，另一方面在施工中認真落實注漿減阻施工工藝。只有如此，非開挖頂管施工在市政給排水工程施工中才能真正發揮其應有的作用。

3.3.4 ?頂管測量與偏差校正技術

頂管測量工作一直貫穿頂管工作的始終，包括頂管中線樁測設、工作坑內高程控制、導軌安裝測量、頂進中管道中線及高程測量。尤其以頂進中管道中線及高程測量頻次高重要性突出，首節頂進每200mm～300mm測一次，正常頂進每0.5m～1.0m測一次，校正時每頂進一鎬測一次。由此在校正中測量的緊密配合尤為重要。頂管校正技術一般是在頂管工作中由于土層性質、頂進力度、管道連接方式等因素的影響下導致頂管中線出現偏離20mm后不得不實施的偏差糾正。偏差糾正的一般方法有挖土校正法、強制校正法、工具管校正法、主壓千斤頂校正法等。在合理選定第一節的長度并確保第一節的管材質量及第一節頂進精確頂進后的主頂段中要勤頂勤測勤糾、盡量小角度糾、動態及時糾。在處理時，必須對發生異常的頂管中線進行實時測量以及定位，進行密切關注，對于偏差及時進行校驗調整，將誤差控制在50mm 以內，保障管線敷設質量，保證施工的安全有效。

4 ?結束語

本文對市政給排水工程的非開挖頂管技術進行了詳細具體的一般性闡述。在實際施工中除應遵循的一般性原則為更應根據施工項目的具體情況具體問題作具體分析，以確保頂管施工技術的合理運用，以此提升施工質量提高施工效率，為城市建設發揮積極的作用。

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