給排水管道的頂管施工技術(shù)應(yīng)用研究

摘 要：頂管施工技術(shù)主要應(yīng)用于給排水管道非開挖掘進(jìn)式管道敷設(shè)，施工場(chǎng)地較小、噪聲較小，對(duì)周圍環(huán)境影響較小等諸多優(yōu)點(diǎn)，但也存在工程造價(jià)高、施工時(shí)間較長(zhǎng)的問題。本文簡(jiǎn)單探討了給排水管道施工中的頂管施工技術(shù)應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：給排水管道；給排水工程；管道施工；頂管施工；頂管技術(shù)

中圖分類號(hào)：TU74 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-3362（2013）11-0046-01

引言

頂管施工技術(shù)將化學(xué)技術(shù)和冶金技術(shù)、地質(zhì)技術(shù)和電子技術(shù)集合在儀器中，組成多學(xué)科的綜合技術(shù)，被廣泛應(yīng)用到工程建設(shè)中。采用頂管技術(shù)進(jìn)行管道敷設(shè)，不需要開挖路面，只需要地下操作即可完成管道建設(shè)和維修，施工中不會(huì)損壞城市面貌，污染較小，具有較高的社會(huì)效益，被許多管道施工單位所采用。

1 頂管施工技術(shù)特點(diǎn)及適用范圍

1.1 頂管技術(shù)施工的特點(diǎn)

頂管技術(shù)又稱為非開挖管道敷設(shè)技術(shù)，是一項(xiàng)被廣泛應(yīng)用與市政給排水管道施工的非開挖掘進(jìn)式管道敷設(shè)技術(shù)。采用頂管技術(shù)敷設(shè)管道，不需要在地面進(jìn)行大面積開挖，可以穿過地面建筑結(jié)構(gòu)和地下管線，能夠深入地下進(jìn)行施工作業(yè)。同傳統(tǒng)的開挖埋管技術(shù)相比，頂管技術(shù)施工范圍較小，施工過程中產(chǎn)生的噪音較小，同時(shí)對(duì)周圍的環(huán)境影響較小。頂管施工技術(shù)具有較強(qiáng)的適應(yīng)性，能夠適應(yīng)不同的施工條件、地質(zhì)和體形環(huán)境，并且具有施工成本安全、高效等特點(diǎn)。頂管施工技術(shù)是將施工面從線轉(zhuǎn)換為點(diǎn)，而后進(jìn)行的垂直地面工作，具有施工效率高、無(wú)污染的優(yōu)點(diǎn)，被廣泛采用。

1.2 頂管技術(shù)施工的主要適用范圍

頂管施工技術(shù)主要適用于：無(wú)法對(duì)地面進(jìn)行大面積開挖、文物遺址等特殊地段；城市繁華街道、商業(yè)中心、無(wú)法移動(dòng)的固定建筑等路段的市政管網(wǎng)施工；城市污水管道的直徑超過500mm時(shí)，管道周圍無(wú)法進(jìn)行明溝開挖的施工路段；主要交通干線、江河、鐵路等無(wú)法進(jìn)行空中架線或開槽時(shí)管道直徑超過800mm的地下埋管施工工程。

2 給排水管道施工中頂管技術(shù)的應(yīng)用

在給排水管道施工過程中，管道直徑大于500mm時(shí)，同時(shí)在施工現(xiàn)場(chǎng)無(wú)法采用明溝開挖的形式進(jìn)行管道敷設(shè)、管道敷設(shè)沿線無(wú)其他建筑基礎(chǔ)，即可采用頂管施工技術(shù)。土壓式的平衡頂管機(jī)和泥土式平衡頂管機(jī)能夠有效平衡地下水，能夠較好應(yīng)對(duì)淤泥質(zhì)和流沙質(zhì)地層。此外，頂管施工可以連續(xù)進(jìn)行頂進(jìn)作業(yè)，具有較高的施工效率；施工人員無(wú)需進(jìn)入地下管道，具有較高的安全性。

2.1 頂管技術(shù)施工中頂進(jìn)管的選擇

2.1.1 頂管長(zhǎng)度的選擇

給排水施工過程中，選擇頂管的長(zhǎng)度對(duì)于工程的控制性和經(jīng)濟(jì)效益都具有重大影響。在垂直推頂?shù)那闆r下，固然使用較長(zhǎng)的頂管可以取得較好的施工效果，但由于長(zhǎng)度逐漸增加，容易導(dǎo)致頂進(jìn)路線同原定頂進(jìn)路線產(chǎn)生偏差，而難以進(jìn)行恢復(fù)；頂管長(zhǎng)度較短時(shí)，在頂管施工的頂進(jìn)過程中，容易將鋼管擠入周圍的土層中，導(dǎo)致頂進(jìn)線路彎曲，無(wú)法確保頂管頂進(jìn)的控制性。因此，為確保管道敷設(shè)工程質(zhì)量，科學(xué)、合理選擇頂進(jìn)管道的長(zhǎng)度是重要基礎(chǔ)。一般情況下，可以根據(jù)管口直徑來制定頂管長(zhǎng)度，具體為：

頂進(jìn)管道長(zhǎng)度和頂管直徑的比值等于或超過2.1時(shí)，選擇長(zhǎng)管；頂進(jìn)管道長(zhǎng)度和頂管直徑的比值等于1.15時(shí)，選擇標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度的頂進(jìn)管；頂進(jìn)管道長(zhǎng)度和頂管直徑的比值小于或等于1.1時(shí)，選擇短管。

2.1.2 頂進(jìn)管直徑的選擇

要根據(jù)施工需要和工程性質(zhì)來確定頂進(jìn)管的直徑，根據(jù)頂進(jìn)管所承受的壓力來確定頂進(jìn)管的厚度和配筋及外徑。由于管道敷設(shè)施工時(shí)，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(jìn)管。

2.2 頂管施工技術(shù)

給排水管道施工中，采用頂管施工技術(shù)時(shí)需要在管道分段之間設(shè)置作業(yè)井和接收井，采用頂進(jìn)機(jī)械設(shè)備將預(yù)制構(gòu)造物逐步頂進(jìn)路基形成涵洞、交叉通道。推動(dòng)相關(guān)設(shè)備安裝在作業(yè)井中，推動(dòng)頂管機(jī)頭進(jìn)入路基，利用頂管機(jī)機(jī)頭引導(dǎo)管材緩慢向前推進(jìn)，通過作業(yè)井將多余土方排除至路面，完成給排水管道敷設(shè)工作。

2.2.1 頂管井施工

頂管井主要分為作業(yè)井和接收井。頂管井一般為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，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(shè)工程施工過程中，需要根據(jù)實(shí)際情況來布置接收井和作業(yè)井。

2.2.2 頂管施工技術(shù)的施工工序

2.2.2.1 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(qiáng)度不是很高的填充物填充到穿墻管中，穿墻前在墻管外進(jìn)行注漿加固操作，確保穿墻管周圍土層的強(qiáng)度。打開悶板后，要立即進(jìn)行工具管的推進(jìn)工作，并同時(shí)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(shí)過的紙筋粘土作為填充物。

2.2.2.2 頂管出洞

頂管出洞發(fā)生在頂管設(shè)備進(jìn)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(jìn)過程中，容易出現(xiàn)管線偏移等情況，因此需要在工具管下設(shè)置一個(gè)支撐。要隨時(shí)留意工具用管的調(diào)零，及時(shí)糾正工具管的下跌或偏移。

2.2.2.3 注漿減小阻力

為了降低頂進(jìn)管頂進(jìn)阻力、緩解頂管過程中出現(xiàn)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(hù)層。施工過程中，頂管頂進(jìn)的同時(shí)，完成頂進(jìn)機(jī)頭尾部的注漿工作，同時(shí)為了滿足泥漿損耗，需要在混凝土管道合適的位置進(jìn)行補(bǔ)漿操作。

2.2.2.4 頂管校正

給排水管道頂管施工過程中，經(jīng)常容易出現(xiàn)頂管偏離軸線的問題，出現(xiàn)此類問題需要及時(shí)對(duì)頂管進(jìn)行校正。頂管校正操作具體方法為：采用校正千斤頂?shù)亩瞬孔呦蜻M(jìn)行修訂，通過小角度、緩慢修正，將偏離的管線恢復(fù)到預(yù)定頂進(jìn)位置上，進(jìn)而按照預(yù)定頂進(jìn)路線進(jìn)行管道頂進(jìn)施工。

3 結(jié)語(yǔ)

在給排水管道施工中，頂管施工技術(shù)具有多種優(yōu)勢(shì)。頂管施工具有較好的社會(huì)效益和較低的施工成本，不會(huì)給施工場(chǎng)地造成較大破壞，施工范圍較小，對(duì)周圍環(huán)境影響較小，對(duì)城市給排水工程施工具有重要作用。

參考文獻(xiàn)

[1] 何銳廣.給排水管道的頂管施工技術(shù)探討[J].中國(guó)科技博覽，2011（20）：262-262.

[2] 丁錫峰.探討市政給排水管頂管施工技術(shù)[J].大觀周刊，2011（52）：59-60.