頂管技術(shù)在給水管道施工建設(shè)中的實(shí)際應(yīng)用與施工技術(shù)

韓風(fēng)慶

摘 要：道路改建和城市工程改遷使原有的給排水管道面臨改遷和改造，市政水管道是城市供水的重中之重，如何科學(xué)合理的設(shè)計(jì)和籌劃遷改方案，就要考慮到遷改管道的類型和市政給水管遷改工程的安全施工。在給水管遷改工程中，采用頂管技術(shù)，能盡量避免對地面交通的干擾，在給水管道遷改施工中被廣泛應(yīng)用。以下就從頂管施工的特點(diǎn)和工作流程，簡要闡述頂管技術(shù)在市政給水管道施工中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：頂管技術(shù)；給水管道；應(yīng)用；技術(shù)

非開挖管道敷設(shè)技術(shù)也稱為頂管法，需要在施工時按設(shè)計(jì)的方案進(jìn)行管道沿線的工作井和接收井設(shè)置，并在工作井內(nèi)設(shè)置堅(jiān)固的后座，吊進(jìn)油壓千斤頂以及要頂進(jìn)的鋼管或混凝土管，連接好照明、泥漿管、油管等，慢慢推進(jìn)油壓千斤頂，并利用壓漿系統(tǒng)定型泥漿套包圍管道，確保管道在泥漿套中滑行，通過激光經(jīng)緯儀測量頂管的方向，根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整，讓鋼管和混凝土管最終頂?shù)浇邮站畠?nèi)。

一、頂管施工準(zhǔn)備

給水管道頂管工程一般采用螺旋縫埋弧焊鋼管，并用底漆兩層，面漆四層進(jìn)行防腐，鋼管質(zhì)量應(yīng)符合《石油天然氣工業(yè)輸送鋼管交貨技術(shù)條件》（GB/ T9711.1-1997）國家標(biāo)準(zhǔn)，焊接按《現(xiàn)場設(shè)備、工業(yè)管道焊接工程施工規(guī)范》（GB50236-2011）及《給水排水管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》（GB50268-2008）的要求進(jìn)行。頂進(jìn)管在頂進(jìn)過程中，施工人員會在管上作業(yè)，所以管徑一般要大于 500mm，然后對于頂管長度的選擇要針對管道遷改狀況和地質(zhì)狀況。使用長管可以減少裝管的次數(shù)，但直線推進(jìn)過程中一旦偏離路線，后期矯正就比較困難。采用短管可以一定程度避免路線偏移問題，施工操控性比較強(qiáng)，但要進(jìn)行多次裝管。蘇州工業(yè)園區(qū)蘇州中心給水管遷改工程采用 D1220*14 螺旋縫埋弧焊鋼管頂管，每節(jié)長3米，工作井與接收井間距約80米。頂進(jìn)設(shè)備要悉心準(zhǔn)備，包括：（1）頂鐵；（2）千斤頂；（3）高壓油泵；（4）運(yùn)土設(shè)備等。要根據(jù)工程預(yù)算進(jìn)行千斤頂?shù)男吞栠x擇。現(xiàn)場平面布置包括：（1）料具間；（2）自動控制室；（3）拌漿棚及拌漿材料堆場；（4）注水系統(tǒng)；（5）起重設(shè)備；（6）管片堆場和棄土坑的布置。工具管包括開挖艙和操作艙。

二、頂管施工工藝

把事先制作好的構(gòu)造物頂入基層，形成工程作業(yè)所需的涵洞或者通道就是頂管法施工。頂管法施工中，目標(biāo)管段的接收井和工作井要挖好，頂管機(jī)頭在成型的井體中進(jìn)行施工。頂管井因?yàn)閾?dān)當(dāng)頂管施工的工作空間，所以頂管井要結(jié)合工程需要合理規(guī)劃。頂管井包括接收井和工作井，通常是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)井和 SMW工法井，依據(jù)不同的地質(zhì)條件進(jìn)行設(shè)計(jì)，條件較差時要在井體內(nèi)部布置徑向支撐，避免地質(zhì)環(huán)境惡劣對井壁造成壓迫，發(fā)生井體破裂和井下塌方。工作井和接收井要設(shè)置合理的距離和排列形式，通常將工作井的間距設(shè)置成檢查井的間距，工作井與接收井是間隔的形式，檢查井設(shè)置在接收井和工作井的地方。不同截面的孔井承載力不同，工作井要根據(jù)不同的承載力和地質(zhì)條件選擇合適的截面形狀。工作井有單排孔井和單孔兩種。單孔井通常采用圓形截面，圓形截面承載力最強(qiáng)，其次是正方形，矩形截面為承載力最差；矩形截面多用于單排井截面。蘇州工業(yè)園區(qū)蘇州中心給水管遷改工程巖土工程勘察報告由江蘇蘇州地質(zhì)工程勘勘察院提供，工程編號為：2013-K-133-1，根據(jù)地質(zhì)勘察報告，工作井和接收井采用三軸攪拌樁內(nèi)插H型鋼的SMW工法作為基坑維護(hù)結(jié)構(gòu)，H型鋼插入攪拌樁前表面涂減摩劑，與水平圍檁之間采用牛皮紙隔離，覆土完成后拔出，邊拔邊注漿充填，水平支撐和水平鋼圍檁也采用H型鋼。

三、頂管施工流程

開啟穿悶板，頂出工具管（工具管包括開挖艙和操作艙）后設(shè)置穿墻設(shè)備。在穿墻施工中，可以在穿墻管道內(nèi)填封低強(qiáng)度水泥粘土拌合土填充料，管道內(nèi)密實(shí)就可以有效避免施工環(huán)境中的水對管道的影響。穿墻穿孔時，要在穿墻管外部進(jìn)行注漿固結(jié)，保持穿墻管強(qiáng)度就能避免孔部位因?yàn)閺?qiáng)度不足造成管的損壞。在穿墻防水性能良好的前提下，將工具管迅速推入，在穿墻過程中要盡量縮短工程施工時間，針對施工中遇到的問題做好記錄。頂管出洞。下管是很容易出現(xiàn)事故的施工環(huán)節(jié)，在下管前要對管子進(jìn)行嚴(yán)格的外觀檢測，檢測合格后方可進(jìn)行其中機(jī)起吊。外觀檢測包括：（1）管壁有無鼓泡或坑陷；（2）管子有無縱向裂縫或破損；（3）管壁是否光潔平整；（4）端面是否平直。檢測合格后，采用起重設(shè)備進(jìn)行試吊，管子在工作坑導(dǎo)軌保持穩(wěn)定后，即可進(jìn)行下管作業(yè)。下管時工作人員要注意與管子保持距離，工作坑內(nèi)不允許有人，防止出現(xiàn)工作人員安全事故。起重機(jī)將管子放置安穩(wěn)后，工作人員才可以進(jìn)入工作坑。軌道上的管子，要在確認(rèn)安裝合理后才可以進(jìn)行頂入工作。第一節(jié)管頂進(jìn)高程與頂進(jìn)方向直接關(guān)系到整段頂管的質(zhì)量，所以第一節(jié)管必須保證頂進(jìn)的準(zhǔn)確度。頂進(jìn)過程是整個頂管施工技術(shù)的關(guān)鍵。液壓千斤頂可作為頂進(jìn)工作的主頂，在頂進(jìn)過程中要保持頂進(jìn)速度不得過快，頂進(jìn)初期要緩緩進(jìn)行，等待管道接觸部位密合后方可加快速度至正常。在頂進(jìn)過程中，要時時關(guān)注油路壓力，一旦陡增就要馬上停止頂進(jìn)工作，檢查前方是否受阻，油壓恢復(fù)正常后才可以繼續(xù)頂進(jìn)。回鎬時，頂進(jìn)速度也不能過快，并且時時關(guān)注油壓數(shù)據(jù)。在頂進(jìn)過程中，土方要及時撤離，以避免影響頂進(jìn)工作。

如果施工長度過長應(yīng)進(jìn)行注漿減阻，降低在頂管過程中的摩擦力。在節(jié)管接口安裝工具脹圈，有利于頂進(jìn)導(dǎo)向。如果頂進(jìn)中發(fā)生偏差，可在管子偏向反側(cè)超挖，管子在頂進(jìn)中向阻力小的方向逐漸回到設(shè)計(jì)位置。頂管過程是一個復(fù)雜的力學(xué)過程，必須進(jìn)行嚴(yán)密的頂管計(jì)算，采取先進(jìn)的頂管設(shè)備，才能成功高效地完成頂管施工的工作。

四、結(jié)語

綜上所述，市政給水管道施工建設(shè)的好壞，會直接影響到城市的相關(guān)水利設(shè)施建設(shè)，關(guān)系到國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，頂管施工技術(shù)是市政給水管道施工的重要技術(shù)，具有較高的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。施工建設(shè)單位應(yīng)高度重視，加大頂管施工技術(shù)的使用推廣力度，制定相關(guān)的及時實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)，讓城市給水管道設(shè)置更合理安全，促進(jìn)城市發(fā)展和經(jīng)濟(jì)增長，不斷推進(jìn)可持續(xù)發(fā)展進(jìn)程。

參考文獻(xiàn)

[1] 宋太全.頂管技術(shù)在市政給水管道施工中的運(yùn)用[J].門窗，2014（11）.