頂管施工技術在市政給排水工程中的應用論述

丁超

摘要：頂管技術是隨著現代化社會發展而發展起來的一種新的技術，該項技術在實際施工過程中不會對外界環境造成影響，能夠在降低施工成本、縮短施工工期的基礎上保證工程的施工質量，因此受到了業界人士的廣泛關注，并將其應用在實際市政給排水工程當中。

關鍵詞：市政給排水；頂管技術；應用

中圖分類號：O434文獻標識碼： A

引言

隨著經濟的快速發展，社會的不斷進步，城市建筑規模的不斷加大和樓層的不斷加高，人們的生活質量水平也在不斷地提高，這就要求市政加強基礎性設施建設，加快城市建設的步伐，以滿足人們日益增長的物質文化需求，地下給排水管道頂管施工技術的應用也就日益廣泛。

一、市政排水管道頂管施工的特點

地下給排水管道頂管施工技術雖然具有很多的優點，但同樣也存在著一些問題和不足。頂管施工技術并不是一件十分簡單的事，操作起來存在一定的困難。排水管道頂管施工技術是一種不需要開挖而實現排管的技術。具體來說，管道技術不需要開挖地表層，就能夠實現將排水管道穿過城市建筑物、鐵路、公路以及河流等一些開挖起來比較困難的地方，排水管道頂管施工技術具備這一個優勢。既能夠有效地減少資金的投入，也可以大大地縮短施工時間，節約成本。排水管道頂管施工技術能夠有效地減少對城市環境的污染，能夠減少施工飄飛的粉塵，能夠降低施工帶來的噪音，能夠減少對地區建筑物以及公路的破壞，維持相對順暢的交通秩序，屬于一種高效率、低污染的地下排管技術。在市政建設尤其是在地下給排水管道工程中，得到了比較廣泛的應用?？偟膩碚f，排水管道頂管施工技術具有的特點有：施工占地面積比較小，對地面不會造成大面積的破壞，不影響正常的交通秩序；在施工過程中產生的噪音小，震動不強，粉塵密度低，對人們的日常生活不會造成很大影響；可以進行比較深的地下工作和地下給排水管道工作，不會破壞已有的管道，能夠減少施工過程中不必要的搬遷，降低資金的投入。此外，頂管技術的缺點就是在施工時需要排管地方地質的詳細資料，頂管施工技術比較困難。

二、給排水管道施工中頂管技術的應用

在給排水管道施工過程中，管道直徑大于500mm時，同時在施工現場無法采用明溝開挖的形式進行管道敷設、管道敷設沿線無其他建筑基礎，即可采用頂管施工技術。土壓式的平衡頂管機和泥土式平衡頂管機能夠有效平衡地下水，能夠較好應對淤泥質和流沙質地層。此外，頂管施工可以連續進行頂進作業，具有較高的施工效率；施工人員無需進入地下管道，具有較高的安全性。

1、頂管施工的前期準備

（1）現場平面布置。平面布置包括注水系統、管片堆場、自動控制室、棄土坑和起重設備等的布置工作。主推千斤頂、頂管機等頂進設備和始發工作井發射架以及下井扶梯設施的布置工作；

（2）頂進管的進出口、后靠土體的加固工作。對頂進管進出口和后靠土體盡進行加固工作能有效提高頂管機出洞的絕對安全，在工作井洞口安裝止水裝置可以減少泥水在頂管機進出預留洞時的流失和觸變泥漿在頂進過程中的壓注流失。

2、頂管技術施工中頂進管的選擇

（1）頂管長度的選擇

給排水施工過程中，選擇頂管的長度對于工程的控制性和經濟效益都具有重大影響。在垂直推頂的情況下，固然使用較長的頂管可以取得較好的施工效果，但由于長度逐漸增加，容易導致頂進路線同原定頂進路線產生偏差，而難以進行恢復；頂管長度較短時，在頂管施工的頂進過程中，容易將鋼管擠入周圍的土層中，導致頂進線路彎曲，無法確保頂管頂進的控制性。因此，為確保管道敷設工程質量，科學、合理選擇頂進管道的長度是重要基礎。一般情況下，可以根據管口直徑來制定頂管長度，具體為：頂進管道長度和頂管直徑的比值等于或超過2.1時，選擇長管；頂進管道長度和頂管直徑的比值等于1.15時，選擇標準長度的頂進管；頂進管道長度和頂管直徑的比值小于或等于1.1時，選擇短管。

（2）頂進管直徑的選擇

要根據施工需要和工程性質來確定頂進管的直徑，根據頂進管所承受的壓力來確定頂進管的厚度和配筋及外徑。由于管道敷設施工時，需要挖土工人的密切配合，因此一般情況下需要選擇直徑為500mm以上的頂進管。頂管施工技術給排水管道施工中，采用頂管施工技術時需要在管道分段之間設置作業井和接收井，采用頂進機械設備將預制構造物逐步頂進路基形成涵洞、交叉通道。推動相關設備安裝在作業井中，推動頂管機頭進入路基，利用頂管機機頭引導管材緩慢向前推進，通過作業井將多余土方排除至路面，完成給排水管道敷設工作。

（3）頂管井施工

頂管井主要分為作業井和接收井。頂管井一般為鋼筋混凝土結構，分為單孔井和單排孔井。單排孔井主要為矩形、單孔井為圓形、矩形和正方形。圓形的頂管井受力效果最為理想，而矩形的單排孔井受力較差。在管道敷設工程施工過程中，需要根據實際情況來布置接收井和作業井。

3、頂管施工技術的施工工序

（1）穿墻

穿墻是將穿墻悶板打開，使用管推工具推出井外，從而安裝有效的止水裝置。在穿墻施工過程中，為了確保良好的止水效果，需要利用粘土和水泥混合后形成強度不是很高的填充物填充到穿墻管中，穿墻前在墻管外進行注漿加固操作，確保穿墻管周圍土層的強度。打開悶板后，要立即進行工具管的推進工作，并同時做好止水工作。一般可以采用法蘭加壓板的止水方法，此外也可采用夯實過的紙筋粘土作為填充物。

（2）頂管出洞

頂管出洞發生在頂管設備進入土層之后，是頂管施工過程中的重要工序。由于在頂管頂進過程中，容易出現管線偏移等情況，因此需要在工具管下設置一個支撐。要隨時留意工具用管的調零，及時糾正工具管的下跌或偏移。

（3）注漿減小阻力

為了降低頂進管頂進阻力、緩解頂管過程中出現的地面下沉問題，需要在壓住觸變泥漿而在管道附件形成保護層。施工過程中，頂管頂進的同時，完成頂進機頭尾部的注漿工作，同時為了滿足泥漿損耗，需要在混凝土管道合適的位置進行補漿操作。

（4）頂管校正

給排水管道頂管施工過程中，經常容易出現頂管偏離軸線的問題，出現此類問題需要及時對頂管進行校正。頂管校正操作具體方法為：采用校正千斤頂的端部走向進行修訂，通過小角度、緩慢修正，將偏離的管線恢復到預定頂進位置上，進而按照預定頂進路線進行管道頂進施工。

（5）管口防水

為了能夠使管子可以順利的從工作井中流出，施工人員可以在工作井當中預留比管節口徑稍微大一點的洞口，在進行頂進之后，要采用一定的措施對此間隙進行有效的封閉，在沉井制作的時候可以采用在洞口止水的辦法，這種方法也就是現在洞口埋藏一個鋼法蘭，在鋼法蘭的表面進行焊接螺栓后，再安裝一個橡膠法蘭，最后用鋼壓板進行壓緊工作。工作井內如果沒有發現地下水和泥沙等，就可以用橡膠法蘭和壓板進行回收。進出洞在整體的頂管施工中是一道非常重要的程序，由于穿墻后掘進機的方向是否準確對以后控制管道的方向以及對井內管節的拼裝等工作等帶來十分重要的影響。

結束語

總之，我們知道頂管技術是一項復雜但是具有深遠應用價值的技術。由于其具有對環境污染小，交通影響小等優點而廣泛的應用于市政給排水工程中。在市政給排水工程中的應用不僅含有高質量的技術支持，還具有很高的經濟價值。頂管技術是未來城市基礎設施建設的發展方向。因此了解頂管技術的基本特點以及施工過程中的要點，有效提高工程施工質量勢在必行。

參考文獻

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