頂管施工技術在市政排水工程中的應用

陳飛

摘要：頂管技術在目前的市政給排水項目工程中被廣泛的采用，不但能夠降低施工成本，提高施工效率，還能夠有效地控制施工質量，促進施工目標的實現。本文探討了頂管施工技術在市政排水工程中的應用。

關鍵詞：頂管；施工技術；市政排水工程；應用

相較于傳統的施工技術，頂管技術具有一系列的優勢，施工成本和施工時間可以得到減少，工程的社會效益和經濟效益可以得到提升，因此，在市政排水工程中已經開始廣泛的應用頂管技術； 在具體的工程實踐中，需要嚴格依據相關技術規范和設計規范來進行，控制每一個施工環節的質量，這樣施工質量才可以得到保證。

一、頂管施工技術的定義和優點

1、 頂管施工技術的定義

頂管施工技術，就是在不開挖地表的情況下，利用液壓頂進工作站從頂進工作坑將待鋪設的管道頂入，從而在頂管機之后直接鋪設管道的非開挖地下管道施工技術。從具體的內容來說，就是按照施工方案的設計進行管道沿線的工作井和接收井設置，并在工作井的內部進行堅固后座的設置，然后進行油管、照明和泥漿管等管線的連接，再采用油壓千斤頂將所要預埋的管道進行頂進作業，并通過壓漿系統使管節周圍形成泥漿套，從而使管道在泥漿套中滑行。

另外，在進行頂進作業時，必須對頂管的方向進行不斷地控制，并且要邊頂進、邊排土和邊調整實施作業，以此確保所要預埋的管道順利地頂進接收井內。

2、頂管施工技術的優點

（1）頂管技術的施工面由線到點，從而具有占地面積較小的優點。

（2）基本上地面的活動不受施工的影響，所以對交通的影響也較少。

（3）頂管技術能夠減少施工的噪音，并且施工震動較低，不僅可以減少對居民生活環境的影響，而且對建筑物的使用和現有的管線不產生影響。

（4）頂管施工技術可以在較深的地下進行管道的鋪設，并且可以安全地穿越河流、地面建筑物和鐵路等。

二、頂管施工技術在市政排水工程中的應用

1、作業形式的選擇

目前在市政排水工程中應用的頂管作業形式主要有人工頂管與機械頂管兩種。

人工頂管是在推進管的前端安裝一個工具管（帶刃口的鋼制管子），以便工人在里面進行挖土、運土，隨后利用千斤頂逐漸頂入。其優點是施工難度小、造價低，但鑒于其安全性差、精度差、效率低等原因，現已很少采用。

機械頂管是在推進管前端裝上掘進機械，利用掘進機進行掘土、破碎、輸送的頂管施工方法稱為機械頂管。相應的頂管機械有泥水平衡頂管機、加泥式頂管機、土壓平衡頂管機、巖石掘進式頂管機等。

2、管材的選擇

頂管管材的選擇主要根據管道的用途或管養部門的要求確定。除去當地有明確要求的材料外，一般來說，市政給水工程管道基本上采用鋼管，管道接口處采用焊接處理；排水工程管道基本上采用Ⅲ級F型鋼筋混凝土管，采用鋼承口管接口。

3、工作坑

在排水工程中設置工作坑主要是為了提升頂管施工設備的安裝、拆卸便利性，同時還可以保證周邊地上、地下建筑結構的安全性。

工作坑形狀一般有矩形、圓形、腰圓形、多邊形等幾種，其中矩形工作坑最為常見。在直線頂管中或在兩段交角接近180o的折線的頂管施工中，多采用矩形工作坑。矩形工作坑的短邊與長邊之比通常為2：3。如果在兩段交角比較小或者是在一個工作坑中需要向幾個不同方向頂進時，則往往采用圓形工作坑；另外，較深的工作坑也一般采用圓形，且常采用沉井法施工。沉井材料采用鋼筋混凝土，施工完成后沉井則直接利用成管道的附屬構筑物。腰圓形的工作坑的兩端各為半圓形狀，而其兩邊則為直線；這種形狀的工作坑多用成品的鋼板構筑成，而且大多用于小口徑頂管中。

4、 設備安裝

在對設備進行安裝的過程中，導軌結構主要采用的鋼質材料來進行制作，鋼軌的安裝需要具有一定的牢固程度。在順直和水平上都應該達到相應的安裝標準。導軌應該定時被檢查，避免出現位移的現象。施工人員在安裝千斤頂的時候，需要將其規定在支架上。另外，在管道的中心位置應該做好垂直方向的設置。在安裝的過程中，工作人員如果遇到油壓突然增高，或者是停止頂進的現象。工作人員應該在安裝完畢之后繼續頂進。其中頂鐵的相鄰面需要相互垂直，在裝的過程中還應該保證軸線的對稱性和平行性。在頂鐵和導軌的接觸面上不能出現任何的雜物。在更換頂鐵的時候，工作人員應該對頂鐵部位的異?，F象加強注意。采將頂鐵和管口之間設置相應的襯墊結構，在具體的設備安裝之前，需要事先進行試吊工作，檢查中午的捆扎情況。要盡量避免在超負荷的作用下進行吊裝。

5、 注漿減阻

在實際施工過程中，長距離的頂管經常會發生較大的摩阻力，從而不利于排水工程的順利進行，與此同時，我們需要使用泥漿減阻對其進行處理。通常情況下，首先要將混凝土管材進行潤濕，其次對其進行涂抹黃油或者機油，在施工過程中，假如灌入的泥漿在其管道的外層，因某種原因形成了完整的漿套，從而大大提升了泥漿的穩定性，一般而言，補漿管的位置設置，通常設置在第二節管以及中斷環與工具頭或者是后座中間的位置，以120°的規模進行設置注漿孔，頂進結束之后，必須要置換已經完成的泥漿套漿液，一般為水泥砂漿，與此同時，要將其摻入適量的粉煤灰，并用單螺桿泵壓住，二十四小時之后凝結壓漿體時，需要拆除管路，并將其換上封蓋，最后用環氧水泥封堵孔口。一般而言，通常通過總管及支管等上面的預留注漿孔，對潤滑泥漿進行注壓，從而充填管子與外管土體。

6、頂管校正

在頂進施工過程中，受到土層性質、頂進力度、管道連接方式等因素的影響，經常會發生頂管中線出現偏離的現象。這就需要對頂管進行校正。在進行頂管校正處理時，首先要進行準確的測量和定位，并做好每次測量和定位工作的記錄；其次，后續頂進施工過程中，要密切跟蹤，切實提高管線敷設質量；重點在于及時對偏差和失誤進行調整，誤差水平要控制在50mm以內。

7、 洞口止水

在頂管施工過程中，為了確保工程的施工質量，避免出現質量隱患和安全風險的情況，確保頂管可以從工作井中順利出洞，一般情況下，都會預留出相比管節外徑稍大的工作井洞口，但是在施工完成后，這個空隙很可能會造成滲漏等問題，因此，需要對其進行有效處理。具體來說，就是采用洞口止水的方法，在對沉井進行制作的過程中，在洞口埋設一個厚度約在10mm 的鋼法蘭，并在其上焊接相應的螺栓，固定上厚度約為16mm 的橡膠法蘭，并使用10mm 的鋼板將其壓緊。在頂管施工完成后，要對工作井的實際情況進行檢查，確保沒有地下水和泥沙的流入。

總之，隨著我國市政工程事業發展速度的不斷提升，頂管技術在市政排水工程中的應用更加廣泛，加強管頂施工技術，對提高市政工程質量，實現其經濟效益與社會效益具有重要意義。

參考文獻：

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