市政給水管道頂管施工技術(shù)的應(yīng)用

張洪濱

蘭州城市供水（集團(tuán)）有限公司 甘肅蘭州 730000

隨著近年來(lái)城市化進(jìn)程加快，市政給水管道施工項(xiàng)目也不斷增多，常規(guī)給水管道施工技術(shù)會(huì)對(duì)道路、建筑物及地下設(shè)施帶來(lái)較大損壞，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)影響城市交通。頂管施工技術(shù)是一種廣泛應(yīng)用于市政給水管道施工技術(shù)，具有較強(qiáng)適用性，但同時(shí)頂管施工技術(shù)存在較高施工難度，對(duì)施工人員專業(yè)性要求較高，如何強(qiáng)化市政給水管道頂管施工技術(shù)應(yīng)用效率與質(zhì)量尤為關(guān)鍵。為更好推廣頂管施工技術(shù)在市政給水管道施工中應(yīng)用，對(duì)頂管施工技術(shù)要點(diǎn)和流程做深入分析探討十分必要。

1 頂管施工技術(shù)簡(jiǎn)述

頂管施工技術(shù)也被稱之為不開挖管道敷設(shè)技術(shù)，可以在管線沿線設(shè)置工作井和接收井，工作井內(nèi)設(shè)置后座，起到吊進(jìn)頂進(jìn)鋼管、千斤頂和混凝土管作用。另外，還可以將照明、泥漿管和油管等連接，通過(guò)壓漿系統(tǒng)形成泥漿套，以確保管道可以順利通行。頂管施工技術(shù)工作原理是借助井中油缸所產(chǎn)生頂力將預(yù)制管材順利頂入到土體，在頂進(jìn)過(guò)程中通過(guò)機(jī)械或人工可以將管道內(nèi)土體清出，最終實(shí)現(xiàn)埋設(shè)管材目的。就頂管施工技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)來(lái)說(shuō)，其主要有三方面顯著優(yōu)勢(shì)，一方面是在施工過(guò)程中地面活動(dòng)不受到影響和限制，且施工過(guò)程中已有管線和構(gòu)筑物也不會(huì)受到影響，可以正常使用，產(chǎn)生噪音和振動(dòng)較小；另一方面頂管施工技術(shù)是一種以點(diǎn)為主施工工藝，僅需要占用較小面積即可開展施工，不會(huì)對(duì)其他道路、建筑物及地下設(shè)施產(chǎn)生影響。

2 頂管施工技術(shù)在市政給水管道施工中的要點(diǎn)

2.1 頂管施工前的準(zhǔn)備工作

待確定使用頂管施工技術(shù)后，施工單位要組織相關(guān)人員進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)，開展全面地質(zhì)地形勘察工作，尤其是要對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)情況、土壤種類與物理性質(zhì)、地下水位、地表水進(jìn)行重點(diǎn)勘察，明確施工過(guò)程中重點(diǎn)與難點(diǎn)，確保施工方案具有可行性和可操作性。通常頂進(jìn)作業(yè)需要在工作坑水位降低至基底以下0．5-1．0m進(jìn)行，實(shí)際開挖工作坑時(shí)要重點(diǎn)做好排水和降水系統(tǒng)[1]。待正式施工時(shí)要對(duì)一些極易出現(xiàn)失穩(wěn)、方向偏移施工面進(jìn)行防護(hù)處理，避免在施工過(guò)程中出現(xiàn)路面下陷、開裂及隆起等不利情況。

2.2 頂進(jìn)設(shè)備的選擇與調(diào)試

往往較多工程地質(zhì)含有一定故腐蝕性，因而實(shí)際選擇頂進(jìn)設(shè)備應(yīng)優(yōu)先選擇鋼筋混凝土，在頂進(jìn)管制作時(shí)要對(duì)配筋和應(yīng)力進(jìn)行科學(xué)計(jì)算，確保頂進(jìn)管無(wú)論是強(qiáng)度還是韌性均可以滿足施工需求。為方便施工人員可以在頂管上方完成施工作業(yè)，通常頂進(jìn)管道直徑需要控制在500mm以上，長(zhǎng)度則要遵循越長(zhǎng)越好原則。整個(gè)頂管施工過(guò)程中所使用機(jī)械設(shè)備主要有頂鐵、運(yùn)土設(shè)備、千斤頂和高壓油泵，為確保施工順利進(jìn)行，要對(duì)所選用設(shè)備型號(hào)、規(guī)格及工作質(zhì)量進(jìn)行全面檢查確認(rèn)。待頂進(jìn)設(shè)備安裝完成后，即可開展調(diào)試工作，調(diào)試過(guò)程中逐步加大油缸壓力檢查千斤頂是否存在異常，并推動(dòng)頂管管身測(cè)定起動(dòng)推力，試頂工作要安排專人負(fù)責(zé)，尤其是要對(duì)油泵開啟后運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行即時(shí)檢查。

2.3 通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)置

通風(fēng)問(wèn)題是頂管施工過(guò)程中必須予以充分重視問(wèn)題，往往施工人員會(huì)因?yàn)殚L(zhǎng)時(shí)間在管道內(nèi)工作而出現(xiàn)氧氣不足情況，同時(shí)管道土層所散發(fā)有害氣味也會(huì)對(duì)施工人員身體健康產(chǎn)生影響。因此，在頂管施工時(shí)即需要合理設(shè)置通風(fēng)系統(tǒng)，常用通風(fēng)系統(tǒng)有抽風(fēng)形式、鼓風(fēng)形式及抽風(fēng)聯(lián)合鼓風(fēng)通風(fēng)形式，可以根據(jù)具體施工需求選擇。

3 市政給水管道頂管施工技術(shù)應(yīng)用流程與要點(diǎn)

3.1 穿墻施工

在穿墻施工中為有效避免施工過(guò)程中水對(duì)管道產(chǎn)生影響，可以先在穿墻管道內(nèi)封填低強(qiáng)度水泥粘土拌合土填充料，確保管道密實(shí)。待穿墻穿孔施工時(shí)要先在穿墻管外部開展注漿固結(jié)施工，通過(guò)增強(qiáng)管道強(qiáng)度來(lái)避免管道損壞。待所有前期施工完成后即可以將工具管迅速推入，此過(guò)程要合理控制施工時(shí)間，并有針對(duì)性地做好防護(hù)措施。

3.2 頂管出洞

頂管出洞是頂管施工過(guò)程中尤為關(guān)鍵環(huán)節(jié)，需要注意施工要點(diǎn)較多，必須予以充分重視?？倎?lái)說(shuō)，在頂管出洞施工時(shí)要做好以下幾點(diǎn)工作：①頂管出洞時(shí)要特別注意洞口土體質(zhì)量，確保開挖面具有足夠穩(wěn)定性，必要時(shí)可以根據(jù)施工特點(diǎn)加固洞口土體，比如可以采用注漿法來(lái)加固洞口土體；②頂管出洞頂進(jìn)過(guò)程中要逐步加壓，施工人員要對(duì)管道所受到應(yīng)力值進(jìn)行時(shí)刻觀察，一旦發(fā)現(xiàn)應(yīng)力過(guò)大則要立即采取相應(yīng)措施；③頂進(jìn)過(guò)程可以直接影響頂管施工質(zhì)量，實(shí)際施工時(shí)可以將液壓千斤頂作為主頂，頂進(jìn)時(shí)控制速度，初期要緩緩進(jìn)行，待管道與后方嚴(yán)密結(jié)合后可以加快速度[2]。另外，頂進(jìn)過(guò)程中要時(shí)刻關(guān)注油路壓力，一旦發(fā)現(xiàn)油路壓力異常立即停止頂進(jìn)；④如果選用機(jī)械設(shè)備進(jìn)行除土，則務(wù)必要防止掘進(jìn)機(jī)穿墻時(shí)下跌，必要時(shí)可以采用保留洞口下部頂留縫隙磚墻方法開展施工。

3.3 中繼間設(shè)置

中繼間設(shè)置屬于長(zhǎng)距離和超長(zhǎng)距離頂管施工關(guān)鍵裝置，通過(guò)將頂進(jìn)管道分為數(shù)段并增加油缸，分段向前推頂，可以分散千斤頂頂力，實(shí)現(xiàn)一次頂進(jìn)長(zhǎng)度目的。在設(shè)置中繼間時(shí)技術(shù)人員要嚴(yán)格按照施工現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)情況合理計(jì)算推進(jìn)力，同時(shí)要預(yù)先制定中繼間與管道焊接方案，確保中繼間與管道無(wú)滲水和漏水情況存在[3]。除此之外，在確定中繼間型號(hào)、數(shù)目及位置時(shí)要給予充分重視，確保頂管質(zhì)量和頂進(jìn)速度。

3.4 注漿施工

為保證管道護(hù)壁能力，確保管道周圍土質(zhì)平滑和齊整，施工人員需要對(duì)施工周圍土壤進(jìn)行注漿處理。注漿材料可以優(yōu)先選用高分子聚合物和膨潤(rùn)土泥漿，以便可以取得良好潤(rùn)滑作用，同時(shí)當(dāng)漿液深入到周圍土體后可以起到加固土體、減少土體變形作用。實(shí)踐應(yīng)用發(fā)現(xiàn)，通過(guò)注漿處理可以很大程度上減少頂進(jìn)過(guò)程中管體所受到摩擦力，管道周圍土體得到支撐后可以降低施工地面沉降危險(xiǎn)。

4 結(jié)語(yǔ)

頂管施工技術(shù)在市政給水管道施工中有良好應(yīng)用效果，用時(shí)鑒于頂管施工技術(shù)要求較高，實(shí)際開展施工時(shí)要重點(diǎn)做好前期準(zhǔn)備工作和施工流程控制，尤其是要做好頂管出洞、中繼間設(shè)置及注漿處理等工作，以保證和提升施工質(zhì)量。