頂管施工技術在市政給排水工程中的運用

陳光輝

河北拓樸建筑設計有限公司，河北 石家莊 050001

1 頂管施工技術概述

頂管施工技術指借助施工機械的推力，將管道頂進土層，實現區段土層的穿越。這種施工技術開挖量較少，甚至無需開挖，在具體施工中不容易受到周圍環境的影響，有助于提升施工質量水平，保證施工進度。頂管施工技術又稱為非開挖施工技術，在具體安裝設備和頂管推進過程中能夠采取措施，降低管道和土壤之間的摩擦力，是給排水管道施工質量優化的一種常用方法。市政給排水工程一般需要較大的跨度，施工期間容易受交通環境、地面構筑物等方面的影響，導致難以順利地進行管道推進工作。在施工中隨著線路的延長不斷增加土壤層和管道的摩擦力，增加了施工難度。針對這種情況，可以采取分段頂進的方式，最后將各個區段連接。分段頂進需要在每一段都設置機油缸，達到控制施工阻力的效果。相比傳統給排水管道施工技術，頂管施工技術具有施工成本低、環保等優勢。該技術在施工中不會破壞地表構筑物，不會對周圍環境產生嚴重影響，而且即使是在大風、降雪等天氣也可以施工。頂管施工技術可以節約成本，且施工中不需要耗費大量的人力。但是，該技術在具體施工中會受到土層地質的影響，并且在頂進過程中對技術要求較高，需要采取合理的修正措施，否則容易出現管道位置偏差的問題。

2 頂管施工技術的特點和適用范圍

2.1 頂管施工技術特點

相比傳統施工技術，頂管施工技術作為一種非開挖類型的施工技術，具有明顯的優勢。在市政給排水工程中應用頂管施工技術，能夠降低施工人員的工作強度，不用耗費過多的資金、時間、人員，進行地面開挖、回填等工作，可以順利地完成施工任務。將頂管施工技術應用于市政給排水工程中，有助于實現項目施工速度的提升，優化項目施工質量，同時可以節省資金，達到提升經濟效益的效果。該技術的環境適應性較強，大多地質條件中都可以應用。通常情況下，利用頂管施工技術能夠實現施工面到點的轉換，一系列施工工作可以垂直于地面完成，達到施工效率提升、安全性提高的效果。

2.2 適用范圍

頂管施工技術的適用范圍較廣，繁華的區域、交通量大的區域以及地表植被較多的區域均可運用。首先，在城市繁華的區域可以應用頂管施工技術，施工作業面積較小，無需占用過多的空間，不會嚴重影響城市交通運行，同時不會對道路的外觀產生影響，可以達到提升給排水工程施工經濟效益的目的。其次，該技術常常應用于人流量大、人口密集的區域，施工中不會產生嚴重干擾居民日常生活工作的噪聲，具有環保的效果。最后，該技術可以應用于地表植被較多的區域，對施工動土面積進行控制，避免損害綠化環境。

3 市政給排水工程頂管施工技術要點

某污水管網工程全長共計4015m，將工程分為2個標段。在施工中，全線采用鋼筋混凝土結構，共設置30座沉井、15座工作井和接收井。由于工程所在區段的地表環境復雜，經過城市為較繁華的區段，最終確定采用頂管施工技術。

3.1 施工測量

以鋪設方向為基礎做好施工放線各項工作的準備，用全站儀等設備準確地放置施工場地的管道鋪設中線，并且控制好頂坑位置，確保樁點能夠符合頂管道中心線。如果施工區段存在障礙物，那么操作井的位置可以根據實際情況進行適當的調整。在控制樁放好后需要以混凝土為材料充分固定控制樁。在完成工作坑開挖后，應當將中線和中心點引入坑內，便于后期檢查、復查等工作的展開。

3.2 施工方法

（1）千斤頂及頂鐵安裝。千斤頂是掘進頂管施工中主要設備之一。工作人員按照并列式的布設方式將千斤頂布設在工作坑中，保證頂力合力作用點和管壁反作用力作用點處于同一軸線上，確保定位精準，避免發生偏差，對頂進施工質量產生不良影響。在安裝頂鐵時，工作人員需嚴格遵守操作規范，重點關注是否存在扭曲等不良問題。工作人員需注意在頂進施工過程中避免在頂鐵上面或者側面位置站立，以免發生扭曲等問題。

（2）頂進施工。在頂進施工階段需要堅持連續性原則，按照先挖后頂、隨挖隨頂的方式進行作業。在安裝好工作坑內各項設備后，工作人員應仔細檢查各個部件，明確設備運行狀態良好，再進行試頂施工。施工人員將工具頭下放至導軌處，準確就位后進行頂鐵的安裝，連接各個系統，檢查各個系統運行情況，確定無誤后頂進工具頭。同時，安裝混凝土管節，測定標高，檢查頂進施工的質量，確認無誤后可以正式開展頂進作業。在前期施工需要控制施工速度，緩慢頂進明確各個接觸部位是否充分結合，然后根據實際情況逐漸加快至正常速度。

（3）管道糾偏。與傳統開槽施工法相比，頂管施工具有更加復雜的管道偏差控制要求，如果施工不當，會導致發生偏差等問題，對施工的質量產生不良影響。為此，應當確定各個管道部位標高情況，及時校正施工中的偏差。

第一，按照10mm左右的標準控制允許偏差，如果超出了這個范圍，需及時采取校正措施。避免一次性完成校正工作，需循序漸進，緩慢且準確，避免強硬糾偏。如果頂進施工中發生偏差，可以采用超挖糾偏法進行糾偏處理。超挖糾偏指按照反側方向適當超挖，或者留坎對管道實施一定阻力，達到推動管道復位的效果。

第二，如果偏差較大，超過20mm，那么可以利用千斤頂設備進行糾偏處理，即在反側內安裝固定好小型千斤頂，給予管道一定的頂力，達到糾偏的效果。千斤頂糾偏可以與超挖糾偏法配合使用，提高糾偏效果。

（4）接口的處理。在頂管施工完成后需要連接好管道，并且加強處理接口部位，避免后期發生滲漏問題。通常用水泥砂漿材料填充密實兩管之間的縫隙，保證膨脹水泥砂漿材料的性能，配置比例為硅酸鹽膨脹水泥∶中砂∶水=1∶1∶0.3。按照配合比配置并且拌和均勻膨脹水泥砂漿，將其在30min內用完，超過使用時間的砂漿不能與新配置的砂漿混合。在施工中，需將接口濕潤，然后將砂漿逐層添入縫隙中壓實抹平，做好養護處理工作。

（5）注漿減阻措施。管道頂進過程中受到各種因素的影響，將導致管道頂進阻力加大，不利于順利完成頂進施工。為了達到減阻、提高頂進效率的目的，采用注漿減阻的方式。在具體施工中，技術人員需對施工現場具體情況、地質條件等因素進行分析，明確是否可以采用注漿減阻施工方案。通常在管壁和土壁之間的縫隙部位采取注漿措施，形成泥漿護套，減小管壁和土體之間的摩擦力。

（6）閉水試驗。在管道連接完成后，需要通過閉水試驗明確各項工序質量，明確管道安裝性能是否滿足標準要求。工作人員按照試驗規程和要求進行閉水試驗，試驗達標方可確定頂進施工合格。如果不滿足要求，那么需要詳細檢查出現問題的原因，并且采取處理措施，直至達到檢測標準要求。

4 頂管施工的質量控制措施

4.1 頂管過程中的質量控制

市政給排水工程頂管施工技術的標準要求較為嚴格，并且對施工時間有著嚴格要求，通常頂管施工作業需要在一個月內完成，尤其是核心施工技術。為此，工作人員需充分砌筑好工作井，保證工作井的質量，控制氣體的徑向壓力，提高結構穩定性。

4.2 后背墻質量控制

為了保證墻體周圍的土層具有穩定的壓力，需要在頂進施工中確保后背墻枕木和土壁的密閉性和平整性。如果后背墻體上的水分較多，那么需要適當放慢頂進的速度，以確保頂進質量。

4.3 加強現場管理

工作人員在正式開展施工前需清理現場，控制整體系統強度、氣密性，在頂進過程中加強考慮氣候因素，嚴格控制嚴寒地區的頂管施工技術，避免在打氣壓時管道結冰。為此，技術人員需加強監測分析各項數據，保證安全順利地完成頂進作業。

5 結束語

在市政給排水工程中應用頂管施工技術，可以滿足城市經濟發展的需求，避免對周圍居民、環境產生不良影響，有助于提升施工質量和項目經濟效益。在具體應用頂管施工技術時，工作人員需切實控制好頂進技術，加強質量管控，充分發揮其應用優勢。