市政給排水工程非開挖頂管施工技術(shù)分析

高 涵

（東營市東營區(qū)綜合行政執(zhí)法局，山東 東營 257091）

0 引言

在給排水建設(shè)工作開展中，不僅要做好施工質(zhì)量的控制工作，確保各項(xiàng)施工質(zhì)量符合規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，工程項(xiàng)目能夠按期交付，還要注重資源節(jié)約事項(xiàng)，力求環(huán)保技術(shù)和產(chǎn)品的應(yīng)用。在這一過程中，相關(guān)施工部門要分析市政給排水工程中存在的各類問題與不足，比如，設(shè)備在運(yùn)行過程中存在高損耗問題，使用年限相對較短[1]。這就要求對市政給排水工程施工工作要給予更多重視與關(guān)注，嚴(yán)格按照規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)開展工作，以保證給排水工程施工質(zhì)量能夠符合規(guī)定，為城市排水、污水處理等工作的落實(shí)提供保障。

在給排水工程中，非開挖頂管施工尤其重要。非開挖頂管施工質(zhì)量會(huì)對整個(gè)給排水工程施工質(zhì)量產(chǎn)生直接影響。因此，在施工過程中，工作人員應(yīng)明確非開挖頂管施工注意事項(xiàng)，通過做好前期準(zhǔn)備工作、明確非開挖頂管施工技術(shù)要點(diǎn)、加強(qiáng)頂管測量與偏差校正等工作，提升施工質(zhì)量與施工效率。本文對市政給排水工程非開挖頂管施工技術(shù)進(jìn)行分析。

1 非開挖頂管施工分析

1.1 特征分析

非開挖頂管施工技術(shù)主要是指在工作井或者接收井開挖過程中，采用不開挖或者少開挖方式，進(jìn)行地下管道鋪設(shè)施工的一種施工技術(shù)。該技術(shù)開挖施工面的面積較小，能夠更好地完成管線更換、鋪設(shè)與維修，這也是非開挖頂管施工技術(shù)的重要優(yōu)勢。非開挖頂管施工技術(shù)可以應(yīng)用在不同管道施工中，比如，綜合管道施工、給水管道施工、排污管道施工以及通信管道施工等。在施工過程中，要將施工速度控制在有效范圍內(nèi)，通常情況下要保證在25～50m∕d。

1.2 應(yīng)用優(yōu)勢分析

在以往給排水工程施工中，需要進(jìn)行大面積開挖工作，在開挖工作中，周圍道路需要設(shè)置路障，將行人屏蔽，創(chuàng)造更加良好的施工環(huán)境，同時(shí)保證行人安全。該種開挖方式存在一定弊端，特別是在如今社會(huì)快速發(fā)展的背景下，城市人口逐漸增多，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)交通安全事故。在這一過程中，地表因?yàn)殚L時(shí)間高頻率開挖，會(huì)對內(nèi)里結(jié)構(gòu)造成不同程度的損害，并且無法對其進(jìn)行有效修復(fù)。在面對此類情況時(shí)，施工人員要對非開挖頂管施工技術(shù)進(jìn)行合理應(yīng)用，不僅能夠創(chuàng)造更多經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益，而且整個(gè)施工很少會(huì)受到氣候、環(huán)境影響，將施工工期控制在最短范圍內(nèi)，減少噪聲污染、粉塵污染的出現(xiàn)，并減少對道路的占用。與此同時(shí)，在施工過程中能夠不受河流因素、地下管線等因素影響，高質(zhì)量完成地下管道鋪設(shè)工作。該項(xiàng)技術(shù)在具體應(yīng)用中，對沿線交通、環(huán)境影響較小。可以使用高壓液壓千斤頂，采取工作井方式，不需要進(jìn)行管線開挖或者穿越管線，能夠直接放置鋼質(zhì)管道，推動(dòng)各項(xiàng)施工工作的順利進(jìn)行。總之，非開挖頂管施工技術(shù)具有范圍廣、方向可控、高精度等優(yōu)勢，被廣泛應(yīng)用在市政給排水管道施工中。

2 非開挖頂管施工技術(shù)要點(diǎn)分析

2.1 做好前期準(zhǔn)備工作

在市政給排水工程施工中，為推動(dòng)非開挖頂管施工工作的順利進(jìn)行，保證施工質(zhì)量，需要工作人員做好前期準(zhǔn)備工作。通過前期準(zhǔn)備工作的落實(shí)，為后續(xù)施工工作的展開打下良好基礎(chǔ)，減少施工質(zhì)量問題的出現(xiàn)。在前期準(zhǔn)備工作落實(shí)中，要做好以下工作：

（1）對頂進(jìn)管進(jìn)行合理選擇。在前期準(zhǔn)備工作全方位落實(shí)基礎(chǔ)上，后續(xù)施工安全才能在最大程度上得到保障。為使非開挖頂管施工技術(shù)能夠?qū)⒆陨韮?yōu)勢發(fā)揮出來，需要工作人員對頂進(jìn)管的選用給予更多重視，應(yīng)根據(jù)工程項(xiàng)目具體情況，進(jìn)行合理選用。一般情況下，在不考慮抗腐蝕性影響情況下，可以選用鋼筋混凝土頂進(jìn)管。在具體選擇過程中，要將鋼筋混凝土標(biāo)準(zhǔn)以及技術(shù)規(guī)定作為重點(diǎn)，并做好計(jì)算工作[2]。比如，根據(jù)鋼筋混凝土頂進(jìn)管外徑開展施工工作，需要對承受壓力情況進(jìn)行充分考慮。在市政給排水工程施工中，頂進(jìn)管內(nèi)徑通常在500mm范圍內(nèi)，主要是因?yàn)樵谑┕ぶ校瑫?huì)采用非開挖頂管技術(shù)與人工相結(jié)合的施工方式。在具體給排水工程施工中，非開挖頂管的頂進(jìn)管長度會(huì)在不同程度上對施工質(zhì)量及經(jīng)濟(jì)效益產(chǎn)生直接影響，特別是鋼筋混凝土頂進(jìn)管的影響更為嚴(yán)重。因此，在設(shè)計(jì)期間此類頂進(jìn)管能夠符合規(guī)定要求，但在具體操作中往往無法達(dá)到良好效果。為防止此類情況出現(xiàn)，在施工前，工作人員可以結(jié)合鋼筋混凝土頂進(jìn)管的具體長度與管徑，合理選用所需管道，在一定程度上減少成本浪費(fèi)，使各環(huán)節(jié)施工質(zhì)量能夠符合規(guī)定，創(chuàng)造更多經(jīng)濟(jì)效益。

（2）對頂管機(jī)進(jìn)行合理選用。在地下水位以上或以下，通常會(huì)使用不同類型頂管機(jī)。一般情況下，水位以上往往會(huì)選用敞開類頂管機(jī)，比如，機(jī)械式頂管機(jī)、擠壓式頂管機(jī)以及人工挖掘頂管機(jī)等。水位以下往往會(huì)選用平衡類頂管機(jī)，比如，土壓平衡式頂管機(jī)、泥水平衡式頂管機(jī)等。在具體的頂管機(jī)選用中，需要工作人員能夠?qū)ν翆犹攸c(diǎn)進(jìn)行充分考慮，確保選用的頂管設(shè)備自身具備較強(qiáng)安全性與效率性特點(diǎn)。在主頂油缸的選用中，工作人員要分析其承受能力，并對機(jī)頭迎面阻力、頂進(jìn)貫入阻力、管材自重進(jìn)行合理計(jì)算，并得到最終頂進(jìn)總阻力，并將其與頂管允許頂力進(jìn)行對比。在保證工作井、接收井施工安全與施工穩(wěn)定基礎(chǔ)之上，提前做好安全防護(hù)、安全檢測以及周圍土體加固工作等[3]。為使設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)正常運(yùn)行，在完成頂進(jìn)機(jī)選用工作后，在工作井內(nèi)要做好千斤頂、軌道、測量設(shè)備、送風(fēng)設(shè)備等的安裝工作。

2.2 非開挖頂管施工技術(shù)要點(diǎn)

（1）頂管穿墻。為使整個(gè)給排水工程施工效率能夠得到提升，穿墻管道在抗水土方面擁有更好效果，在實(shí)際打開穿墻悶板過程中，將穿墻悶板與工具管放置在井外位置，并做好穿墻止水設(shè)備安裝工作。通常情況下，可以在穿墻管道中填充合適的黏土，比如，可以使用低強(qiáng)度水泥黏土，或者經(jīng)過夯實(shí)的黃黏土。在這一過程中，可以將中間縫隙使用頂進(jìn)管堵住，從而達(dá)到良好止水效果。接著做好穿墻管外側(cè)注漿工作，促使其凝固后繼續(xù)穿墻。在這一環(huán)節(jié)施工中如果出現(xiàn)問題，工作人員要立即制止并作出相應(yīng)調(diào)整[4]。在開啟悶板后，要做好工作管推進(jìn)工作以及止水工作，要特別注意對質(zhì)量好的止水環(huán)板進(jìn)行合理選用，保證止水環(huán)板材料擁有較強(qiáng)拉伸性與耐磨性。利用管道將止水環(huán)板直接頂入到橡膠板中，達(dá)到良好止水效果。

（2）頂管出洞。施工人員在完成頂管穿墻施工，同時(shí)施工質(zhì)量符合規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)后，要嚴(yán)格按照規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)做好頂管出洞施工工作，這是非開挖頂管施工中的一項(xiàng)重點(diǎn)內(nèi)容。現(xiàn)場施工人員對該工作要給予更多重視，在磚封門之前，對前期準(zhǔn)備的鋼板樁要做好均勻鋪設(shè)工作，這樣可以確保施工安全，為施工效率提升打下良好基礎(chǔ)，同時(shí)能夠避免出現(xiàn)塌方，推動(dòng)頂管出洞工作的順利進(jìn)行。施工人員要在頂管機(jī)出洞之前，拆掉磚封門，并推進(jìn)頂管機(jī)能夠嚴(yán)格按鋼封門方向前進(jìn)[5]。兩者之間的距離如果在50～100mm，那么要將前期安裝的一排鋼板樁全部拆除，按照一側(cè)向另一側(cè)順序出洞，通過該種方式，能夠減少水分滲入情況出現(xiàn)，促使止水環(huán)能夠在洞口周圍將自身作用發(fā)揮出來。在完成上述工作后，施工人員要根據(jù)規(guī)定、標(biāo)準(zhǔn)，對頂管機(jī)的運(yùn)作進(jìn)行規(guī)范化管理，確保頂管機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)自身安全穩(wěn)定運(yùn)行，避免操作不當(dāng)情況出現(xiàn)。

（3）注漿施工。注漿工作的主要目的是消除空隙，特別是管線周圍的空隙。空隙問題的全面控制，可以在很大程度上延長管線使用壽命。在此期間，需要做好注漿作業(yè)質(zhì)量把控工作，使整個(gè)排水管道的施工質(zhì)量得到較大提升。在非開挖頂管施工中，注漿減阻是一項(xiàng)重點(diǎn)工作，影響整個(gè)工程項(xiàng)目施工質(zhì)量。在面對特殊情況時(shí)，比如，管線線路過長、管道直徑不符合規(guī)定要求等，會(huì)對管道填埋工作的開展產(chǎn)生很大影響，嚴(yán)重情況下會(huì)引發(fā)土方塌陷事故。因此，在給排水工程施工中，要結(jié)合工程項(xiàng)目實(shí)際情況，對注漿材料進(jìn)行合理選用，此類材料要保證能夠與國家規(guī)定要求相符合。為使泥漿穩(wěn)定性與黏性能夠符合規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，要對聚合物強(qiáng)化型材料進(jìn)行合理應(yīng)用。與此同時(shí)，將總量在2%以內(nèi)的優(yōu)質(zhì)膨潤土加入到泥漿中，促使泥漿穩(wěn)定性與黏性能夠達(dá)到規(guī)定效果。施工人員可以采用打穿三個(gè)注漿孔的形式，高質(zhì)量完成注漿操作。對于泵送出口壓力，需要工作人員能夠做好檢測工作，確保能夠?qū)毫刂圃诤侠矸秶鷥?nèi)[6]。注漿壓力往往在105～130Pa之間，這樣在注漿施工過程中能夠減少空氣阻力，將注漿作用優(yōu)勢發(fā)揮出來。

2.3 加強(qiáng)頂管測量與偏差校正

在頂管測量中包含很多不同工作，比如，頂管中線樁測試工作、導(dǎo)軌安裝測量工作、高程測量工作等。首節(jié)頂進(jìn)200～300mm，需要做好一次測量工作，正常情況下在頂進(jìn)0.5～1.0m之間做好一次測量工作。在校正過程中，每頂進(jìn)一鎬要做好一次測量工作。頂管校正技術(shù)屬于一項(xiàng)偏差糾正作業(yè)，會(huì)受到不同因素影響，比如，受到土層性質(zhì)因素、頂進(jìn)力度、管道連接方式等影響。不同因素影響都可能會(huì)導(dǎo)致頂管中線出現(xiàn)偏差情況，在出現(xiàn)偏差問題后，需要工作人員能夠做好校正工作。在校正期間會(huì)采用不同方式，比如，挖土校正方式、強(qiáng)制校正方式、工具管校正方式等。在第一節(jié)作業(yè)過程中，不僅要對長度進(jìn)行合理選定，同時(shí)還要保證管材質(zhì)量，以及頂進(jìn)精準(zhǔn)度。在工作過程中要經(jīng)常頂進(jìn)、經(jīng)常測量、經(jīng)常糾正[7]。在出現(xiàn)不正常頂管中線問題時(shí)，需要工作人員能夠做好測量工作，將實(shí)時(shí)勘測、實(shí)時(shí)定位作為重點(diǎn)，做好處理工作，對出現(xiàn)的偏差問題進(jìn)行校正，確保能夠?qū)⒄`差問題控制在50mm內(nèi)，通過該種方式，能夠進(jìn)一步提升管線敷設(shè)質(zhì)量、施工安全，推動(dòng)各項(xiàng)施工工作的順利進(jìn)行。

2.4 合理應(yīng)用管道試壓技術(shù)

在完成給水管道頂進(jìn)工作后，工作人員要對管道水壓情況進(jìn)行檢測，在隱蔽處理工作開展之前，要做好鋪設(shè)、安裝等給水管道單項(xiàng)水壓測試工作，針對安裝完畢的給水管道，要做好綜合水壓檢測工作。將空氣排出，采用加水的方式進(jìn)行加壓，在確保壓力達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)后停止加壓。通過該種方式，能夠?qū)艿纼?nèi)是否存在泄漏問題進(jìn)行全面檢查。如果各個(gè)接口與閥門處位置沒有出現(xiàn)泄漏情況，同時(shí)達(dá)到規(guī)定時(shí)間，那么工作人員要觀察壓力排出時(shí)的具體情況，可以通過增大或者降低壓力方式，對管道安裝是否達(dá)到預(yù)期效果進(jìn)行檢測。給水管道的試驗(yàn)壓力往往是工作壓力的1.5倍，如果壓力在0.6MPa以內(nèi)，不同材質(zhì)給水管道都能夠?qū)⑵鋺?yīng)用在給水管道水壓測試工作中[8]。不同管道的持續(xù)時(shí)間要求存在不同，金屬管道與復(fù)合管道的時(shí)間通常為10min，塑料管道時(shí)間為1h。

3 結(jié)束語

綜上所述，針對市政給排水工程施工中的非開挖頂管施工，需要施工人員能夠給予更多關(guān)注。在施工期間能對不同影響因素進(jìn)行充分考慮，對于注漿施工技術(shù)、頂管出洞技術(shù)等要有正確把握，嚴(yán)格按照施工標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)定完成施工工作。施工人員自身要具備較強(qiáng)綜合素質(zhì)與專業(yè)能力，針對不同施工技術(shù)、施工要點(diǎn)以及施工流程要有正確把握，分析在施工中可能會(huì)出現(xiàn)的問題，并給出針對性解決措施，避免問題的出現(xiàn)，保證施工工作能夠滿足規(guī)范要求。