市政給排水施工中的長距離頂管施工技術分析

熊耀華 安徽省城建設計研究總院股份有限公司

在市政給排水施工作業中，長距離頂管技術的應用一方面可以結合其技術本身的優勢來保障管線鋪設的質量；另一方面也便于地下管廊的施工條件，特別是一些需要相關負責人員重點關注的特殊工程環節，無論是某一段工程還是管線的設計，在應用該技術期間不會對土體造成任何的不良影響，也不會影響到土體的上部結構，進而保障整個施工作業的順利實施。

一、長距離頂管施工技術原理

在長距離頂管施工技術應用期間，施工動力主要由油缸提供，并且在土壓平衡頂管機的輔助作用下，頂管機逐漸向前運行。在頂進管道期間，刀具會不斷的轉變自己的方向，對土體做全方位切削，隨后一部分土體還會隨著螺旋輸送機進行傳輸，另一部分會被送到土倉中，這時的土體會受到擠壓作用產生土壓。

而在土體被運輸期間，需要工程相關負責人和施工人員掌握運輸機的性能，明確運輸機的正規操作[1]。隨后結合土質特點的分析和施工方法的研究，根據實際工程概況在刀盤和土倉中加入黏土漿和清水，減少施工的難度。在此期間還需施工人員著重關注的是，泥狀土其本身承受能力相對良好，不僅可以承受地下水壓，同時也可承受開挖面的壓力，因此在刀盤前可形成泥狀土，并保障整體結構的穩定性。并且施工人員也可結合不同的土層情況來分層作業。其施工工藝圖如圖1 所示。

圖1 頂管施工工藝流程圖示

二、工程背景分析

本市政給排水項目地點在繁華市區內，建設目的是處理城市工業廢水和生活廢水以及降雨量過多無法排出的雨水。由此可明確的是，在該工程的實施中需要建立兩個處理體系，分別為污水和雨水處理體系。其中污水管道分為上游和下游兩部分，其中上游與第一標段相互連接，下游和排水管網相互連接[2]。同時在該工程的明挖段包含人行道和自行車道兩個部分，這些都屬于非機動車道。如果在管線埋設期間其埋設的深度在5m 以上，或者埋設的位置在鬧市區域，那么需要結合管道安裝的具體方式來靈活運用該項技術。該工程中頂進的軸線上方覆土為粉土層，淤泥質粉質粘土，局部夾少量的薄層粉土，粉質粘土。

三、長距離頂管施工技術在市政給排水工程中的實際應用

（一）制備及澆筑泥漿，完成頂管加固

在頂管技術工程作業中，還需用到相應的材料來鞏固頂管。泥漿對于加固頂管具有著重要的作用。首先在制備泥漿的過程中，應該嚴格根據市政給排水方案中的施工方案泥漿配比，使其配比具有科學性和嚴謹性，控制好泥漿的原料性能以及注漿含水量，對泥漿進行充分的攪拌，盡量避免泥漿結塊或者不均勻的情況產生，從而發揮泥漿在施工過程中的重要作用；另外在應用注漿機的過程中，應在頂管罐體的靜止土壓力的基礎上進行壓力調整，由于該施工技術將會改變地下土層結構，所以在施工中應根據現場實際狀況調整并完善注漿方案，同時為避免管道沉降的情況發生，對于施工人員以及施工設備應做好相應的防護措施。

（二）中繼間的應用

一般在正常的排放管中，其基于本工程需求需要保障其長度為2060m，隨后在出洞之后的10-200m 范圍所頂進的斷面為砂質粉土夾粉砂，然后在淤泥質粉質粘土中進行管道的頂進作業。而在本工程的實際調查中發現，因為土層變化相對較大，并且管道特殊性和頂進阻力的考慮下，需要將14 只中繼間布置在原有的施工組織中，保障管道頂進的效果。

可采取二段一鉸可伸縮的套筒承插式結構作為中繼間的整體結構，偏轉角，端部合所選擇的管節形式結構保障相同，外形和管節的幾何尺寸也保障基本相同。而在可徑向餃接位置的2 道密封間隙中的密封裝置，保障管道在頂進期間不存在漏漿的問題。同時在承插位置利用潤滑脂油嘴的壓入來減少密封圈在管道頂進期間造成的磨損[4]。在中繼間的鉸接位置設置4 只注漿孔，在頂進過程中可以實現注漿作業，以此來減少管道頂進時期的阻力。

在頂進到194.1m 時結合施工獲取的數據計算，管節外壁和周圍土體的摩阻力在2-3kN/m2之間，數值還是比較小的，并根據施工經驗和計算結果，可以適當的調整中繼間的位置，減少對中繼間建設的成本與精力投入，保障施工作業順利進行。在中繼間的位置調整之后，正常的排放管共設置了9 只中繼間，具體的布置如表1所示。

表1 中繼間位置布置數據

四、結語

基于上述工程分析和具體長距離頂管施工技術應用的分析和研究，希望能夠為相關的市政給排水工程施工提供一些思路和建議，因此來保障施工質量提升。