基于市政給排水施工中長距離頂管施工技術的應用分析

左賀 安徽兩淮建設有限責任公司

長距離頂管施工技術屬于非開挖式的頂進施工，不僅能夠滿足城市日常的交通流量需求，還能有效改善對生態環境和周邊建筑造成的不利影響。不僅如此，頂管頂進施工的方式，能有效控制施工的速度進程，減少施工現場的安全隱患，降低危險系數，提高給排水工程的耐久性。但考慮到長距離頂管施工技術應用環境的特殊性和個別技術的復雜性，還需要進行進一步的探討。

一、長距離頂管施工的技術優勢

（一）工程影響較小

不同于以往的市政給排水管線技術，長距離頂管施工技術最明顯的優勢就是在應用該技術時不需要在地面進行開挖。因此，不會影響城市道路交通，可以確保車輛和行人的正常通行。另外，還能從一定程度上優化施工現場，有效地避免線狀、面狀施工模式對周邊交通居住環境帶來的諸多影響，產生的噪聲也相對較小，可以使施工現場更安全文明。

（二）有效提升施工速度

長距離頂管技術在市政給排水施工中，主要通過在地下建立專門的工作井進行施工，所以在施工時即使面對惡劣的天氣環境也能進行正常施工。特別是在施工過程中不會因為降雨風雪等自然因素影響工期或被迫停工，有利于縮短工期，降低工程整體造價，以確保施工單位的經濟效益和市政給排水工程的建設進度滿足預期計劃。另外，除了在施工期間方面的優勢，還可以使竣工驗收后的周邊環境得到迅速恢復，對地面植被和綠地設施的影響相對較小[1]。

（三）避免地下管線遭到破壞

城市的管道鋪設網絡十分復雜，傳統的市政給排水施工需要進行開挖，如果控制不好就很容易破壞已經接好的管線，然而長距離頂管施工技術的運用，可以有效避開已經建成的管線，避免其遭到破壞。除了對地面的影響較小，還不會對地下建筑根基造成破壞，可以使建筑物的根基更加穩固。

二、長距離頂管施工技術在給排水施工中的應用分析

（一）長距離頂管技術的應用難點

1.管體材質與長度

管材類型是影響施工質量和施工效果的最主要因素，工程建設相關單位不僅要充分考慮到地下環境的大量管道，還要考慮工程施工建設周期長和應用過程中的耐受性問題，選擇質量有保障且安全穩定的耐用型管道材料。隨著我國工程建設技術水平的不斷提高，就管材市場的整體情況來看，在長距離頂管施工中的管材選擇類型更豐富也更多元。然而，由于不同管道加工和管材生產質量的差異性，各自的質量和性能也大不相同，如表1 所示。因此，在施工建設中，管材選擇必須堅持優中選優原則。現階段，在長距離頂管技術施工中，常使用的管材類型主要有鋼管和鋼筋混凝土管，考慮到管道內部的水大多數是生活用水或生活廢水，有很大的腐蝕性，應選擇強度和抗腐蝕性更好的鋼筋混凝土管，以確保不在投入使用時漏水。相應地，不同地段還要選擇不同長度和彎曲度的管道管線，一般情況下，管線彎曲弧度小且緩和的地段應選擇長度較長的頂管。

表1 常見管材性能分析

2.管道壓力與推力

市政給排水管道的主要作用就是長時間負荷和供應大量的水流，因此，在長距離頂管施工技術的應用中，要結合實際情況，充分考慮管道的長度以及管徑的大小，以確保滿足供給水需求。在施工作業正式開始之前，必須要對城市的給排水施工區域有全面且系統的了解，同時，結合城市的規劃發展方案，合理劃分不同區域的頂管施工作業。除此之外，還要針對不同區域運輸管道所承受的壓力和推力進行相關的實驗和測驗，在確保獲得精準的計算結果后，再系統的進行各項施工安排，避免在實際操作過程中出現管道的壓力數值過大情況，影響后續正常作業的開展。

3.管道位移

由于在長距離頂管施工作業中會用到比較長的管材，所以在施工中很容易受到人為或機械的影響，使管道發生一定位移。為了避免推力變化，影響管道位置，必須要確保管道安裝整體的精準度。同時，還要嚴格按照市政給排水工程的建設系統安裝要求施工，確保給排水管道內部的壓力符合相關工程建設標準，保障日后的安全穩定運行。為了防止頂管位移，在推進過程中還需要對軸線進行實時的檢測，以確保頂進和設計方案中軸線的直線方向，當出現偏移情況時，施工操作人員要通過精準的控制壓力，調整頂推系統的運轉。

4.頂管機的選擇

實際應用過程中需要充分考慮工程周圍的地質、地層以及水文情況，在選擇頂管機時，既要保證施工質量，又要確保施工安全。一般情況下，地層穩定且在地下水位以上的頂管施工，應選擇敞開式頂管機，而不穩定的地層或在地下水位以下的頂管，則需要根據地形條件選擇土壓平衡式頂管機。

（二）長距離頂管技術的應用要點

1.穿墻技術

在長距離頂管施工技術的實際應用中會用到穿墻技術，在我國市政企排水工程建設的過程中對穿墻技術有著明確的要求，必須要保證穿墻的精準度和速度滿足實際施工需要。首先，在長期的地下施工中，施工建設單位應根據施工現場的作業環境條件制定切實可行的施工作業方案，并根據現場的土壤強度和土層情況選擇最科學的施工方法。其次，考慮到在穿墻技術的應用過程中可能會遇到堵塞通道的物質，相關技術人員要提前制定對應的解決方案并采取措施。最后，施工技術人員還要結合市政給排水長距離頂管施工的相關要求，制定有效地的整體管道防護方案，提高給排水管道的耐久性，避免在后期應用中出現管道泄露的情況，防止污染環境，浪費資源等問題[2]。

2.出洞技術

頂管出洞技術及其應用是關系到施工質量的關鍵技術和重點環節，在該項施工技術的應用中，施工單位必須要減少各個流程的操作誤差，提高作業的精準水平。在施工作業前，應在制定科學施工方案的基礎上，做好應急處理的針對性預案。在開展頂管出洞作業的過程中，要重點關注管線的進行方向，準備好相應的隨時調零工具，避免出現管線偏斜的情況。除此之外，還要考慮到施工現場環境因素的作業的影響，在工具管下方的井壁處也要做好相應的支撐，并通過對預設初始角的彌補，有效控制出洞前的整體下跌幅度。

3.減阻技術

在頂管施工的過程中還需進行注漿作業，減阻技術可以有效控制注漿過程中的阻力，提高長距離頂管注漿的實際效果和質量水平。在注漿減阻技術的過程中，要在管道和地層之間的環狀間隙中注入減阻液，通過形成保護套，使管壁達到濕潤的狀態，以減少在長距離頂管頂進中的摩擦阻力。相關的操作人員注意注漿各個步驟的順序性和同步性，頂管布漿應設置單獨的注漿系統，選擇流量大且壓力低的注漿泵，同時還要及時進行補漿作業，補漿作業也需要單獨的注漿系統，在補漿時則要選擇流量下、高壓力的注漿泵。在管道頂進的過程中，施工人員還要定期檢測注漿的壓力數值以及漿液的粘度和用量情況，保證注漿、補漿、頂進能夠同步，并堅持先注后頂，隨頂隨注、及時補漿的原則，才能最大程度地避免出現漏漿問題，有效降低阻力，起到良好的支撐作用，提高工程的施工質量，延長給排水管道的使用壽命。

4.頂進測量與糾偏技術

在長距離頂管的頂進施工中，還需要對給排水管道的中心線和高程控制點進行測量。通常情況下，頂管工作坑兩側的中心線應與管件線路保持高度一致，頂進軸線和設計軸線也要保持一致。因此，在頂進時，要每頂進一次測量一次，確保出洞技術應用的順利進行。為了提高測量的進度，還應對測量控制點進行反復測量，施工操作人要要在及時糾偏的基礎上，繪制相應的管道頂進軸線控制圖，確保有效掌握糾偏的實際效果，如圖1 所示。另外，還可以通過糾偏千斤頂不斷縮小偏差值，直至實際頂進軸線與設計直線相一致。

圖1 頂進測量糾偏技術應用示意圖

5.洞口土體加固與通風技術

除了注漿技術的加固作用，在長距離頂管的施工過程中還需要通過深層攪拌樁技術、高壓旋噴技術和凍結技術進行洞頭土體的綜合加固。在加固時，要充分考慮到土摩擦角、滲水量、滲透系數等參數。當發現洞口的土質較軟時，應在頂進過程中對斷面加固，如圖2 所示，反之，則在管道兩側和頂部的固定范圍內加固，防止出現坍土現象；而針對個別土質較硬的自立性土體，也可以選擇不加固。此外，考慮到施工作業場所和環境密閉性較大，空氣流通情況不佳，為了確保施工人員呼吸暢通和人身安全，還要保證通風技術的有效性。在長距離管道頂進施工的現場應安裝通風、鼓風和供氧設備，提高現場的空氣流通速度。為了避免地下施工區域存在有毒有害氣體，在每次下井施工之前，還要做好全面檢測和通風[3]。

圖2 洞口斷面加固位置

三、結語

隨著我國城市化進程的不斷推進，市政給排水工程建設的水平也在不斷提高。其中，長距離頂管施工技術的應用，工程施工對地表的破壞、對城市交通干擾以及周邊居民居住環境的影響越來越小。因此，相關的施工建設單位應充分把握長距離頂管施工技術的應用優勢，通過進一步把握施工技術的重難點和應用要點，不斷提高這一技術的實際應用水平。