市政排水工程施工中頂管技術(shù)的應(yīng)用

周奇

中鐵十一局集團(tuán)有限公司勘察設(shè)計(jì)院 湖北武漢 430000

城市中的市政排水工程，對(duì)城市發(fā)展而言具有非常重要的作用。因?yàn)樵擁?xiàng)工程實(shí)現(xiàn)了雨污水有組織的排放，所以要對(duì)市政排水施工加以重視，使城市的積水問題可以得到有效的解決。在市政排水工程進(jìn)行具體的施工過程中，需要對(duì)各項(xiàng)施工技術(shù)加以分析，使其能夠發(fā)揮出最大的作用，而其中非常重要的技術(shù)之一就是頂管技術(shù)。

1 頂管施工技術(shù)的基本概述

1.1 頂管技術(shù)的基本含義

頂管施工在市政排水的具體管道施工過程中，采用非開挖掘進(jìn)式管道鋪設(shè)的施工技術(shù)。頂管技術(shù)的應(yīng)用，可以使地下管道在非開挖的基礎(chǔ)上能夠順利完成管道敷設(shè)，這樣在一定的程度上，就可以使市政排水工程的施工效率得到有效的提升。不僅如此，施工期間不對(duì)道路進(jìn)行破壞性開挖，對(duì)道路的通行影響降到最低。在進(jìn)行具體頂管技術(shù)施工過程中，首先需要做的是在垂直的地面上完成工作井的施工，然后使用高壓液壓千斤頂，將涂抹潤滑介質(zhì)的管道沿預(yù)先設(shè)計(jì)的路徑頂入地下，挖掘出頂進(jìn)的管道中泥土。頂管施工與明挖溝槽相比具有高效、保護(hù)環(huán)境的綜合功能，首先，不會(huì)對(duì)既有道路路面進(jìn)行破壞性挖掘，對(duì)道路的占用降到最低，對(duì)路面交通影響也降到最低。其次，頂管施工與明挖溝槽相比，挖掘土方量少，對(duì)環(huán)境影響較小，不需要對(duì)溝槽進(jìn)行降水處理，若明挖溝槽較深，還節(jié)省了溝槽開挖支護(hù)的工作量。頂管技術(shù)施工的缺點(diǎn)是工程造價(jià)比明挖施工高。

1.2 頂管技術(shù)所具有的特點(diǎn)

頂管技術(shù)所具有的施工特點(diǎn)有：一是施工效率高；二是不需要對(duì)地面進(jìn)行開挖，只需在頂管范圍兩端開挖工作井，頂管技術(shù)通常情況下只需要在地下完成相應(yīng)的建設(shè)，而不會(huì)對(duì)道路路面進(jìn)行破除；三是使環(huán)境得到最大程度上的保護(hù)。在傳統(tǒng)的建設(shè)工程中，為了能夠使質(zhì)量得到保證，明挖就會(huì)對(duì)周邊環(huán)境造成非常大的破壞。通過頂管技術(shù)的應(yīng)用，可以在最大程度上避免對(duì)周邊環(huán)境造成破壞，從而使經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益都得到明顯的提高。所以在市政給排水工程中，對(duì)頂管技術(shù)的應(yīng)用非常的普遍。

1.3 頂管技術(shù)的發(fā)展基本情況

雖然在市政排水工程中，頂管技術(shù)具有非常多的優(yōu)點(diǎn)，但是在我國的城市排水工程應(yīng)用卻非常少，主要的原因是因?yàn)樵趯?shí)施該項(xiàng)技術(shù)是，所消耗的成本比明挖施工大，所以在實(shí)際應(yīng)用的過程中，頂管技術(shù)由于本身所具有的局限性，還不能夠得到廣泛的應(yīng)用。并且在目前的應(yīng)用過程中，頂管施工的質(zhì)量控制難度非常大。主要是由多方面的因素共同決定的，而其中最為重要的因素是施工人員在技術(shù)上還沒有得到高度認(rèn)知；另一方面是因?yàn)橄嚓P(guān)的專業(yè)性人才還處在非常稀缺的狀態(tài)。目前，我國所應(yīng)用到的高端頂管技術(shù)，大部分都是從國外引進(jìn)的，所以我國現(xiàn)階段的頂管技術(shù)的應(yīng)用，與其它相對(duì)發(fā)達(dá)國家相比還有很大的進(jìn)步空間。

2 市政排水施工中頂管技術(shù)的具體應(yīng)用

2.1 施工前的準(zhǔn)備工作

市政排水工程頂管施工過程中，需要做好各方面的前期準(zhǔn)備工作，包括參與施工的人員以及施工中所需要應(yīng)用的材料、機(jī)械設(shè)備。在頂管工作實(shí)施前應(yīng)選擇專業(yè)的施工人員進(jìn)行施工，人員應(yīng)進(jìn)行專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)，考核合格后方可施工。在工程施工前需要對(duì)所涉及的施工圖紙進(jìn)行圖紙審查，圖紙審查合格并進(jìn)行技術(shù)交底后，使其在具體的施工過程中，能夠與設(shè)計(jì)相符合[1]。施工過程中使用的材料和機(jī)械設(shè)備應(yīng)準(zhǔn)備充分，施工所需材料應(yīng)該滿足設(shè)計(jì)要求，施工工器具參數(shù)應(yīng)該滿足設(shè)計(jì)要求，經(jīng)過專業(yè)校核后方可投入使用。在工程實(shí)施之前，要編制進(jìn)度、質(zhì)量和安全保護(hù)方案，在保證施工進(jìn)度和質(zhì)量的同時(shí)，可以盡量避免施工人員在施工中受到傷害[2-3]。

2.2 進(jìn)出工作井施工

頂管施工在實(shí)施之前，需要對(duì)進(jìn)出工作井做好相應(yīng)的設(shè)計(jì)，進(jìn)出井施工質(zhì)量得到保證后，才能使管道的施工能夠暢通的進(jìn)行下去。工作井采用人工開挖施工，開挖前對(duì)施工范圍內(nèi)地下管線進(jìn)行探測，探測深度至少應(yīng)在設(shè)計(jì)井底以下2m范圍，如有地下管線，需做好既有管線防護(hù)方案，并征得權(quán)屬單位同意后方可實(shí)施。開挖前對(duì)頂管工作井工作范圍進(jìn)行場地平整，并有保證材料及土石方運(yùn)輸?shù)耐ǖ?。工作井開挖渣土采用桁吊鐵桶上下垂直運(yùn)輸，桁架起重設(shè)備需經(jīng)檢測合格后方可投入使用，同時(shí)垂直運(yùn)輸土渣時(shí)，井下挖土人員應(yīng)避開至一邊，以免發(fā)生安全事故。每往下挖深1米，需安裝井壁護(hù)板，澆筑井壁混凝土，完成上一級(jí)工作后，方可進(jìn)行下一級(jí)井坑開挖。護(hù)壁采用C30鋼筋混凝土，鋼筋連接處采用綁扎或焊接處理。澆筑混凝土?xí)r加強(qiáng)振搗，確保混凝土與孔壁間連接密實(shí)。

工作井開挖遇地下水豐富區(qū)域，應(yīng)做好防水降水工作。保證工作井內(nèi)不積水，井較深時(shí)還應(yīng)做好機(jī)械通風(fēng)工作和有毒氣體檢測，確保施工人員安全。

2.3 頂管設(shè)備進(jìn)洞、起吊以及施工過程監(jiān)測

頂管機(jī)械利用千斤頂進(jìn)行施工，管井挖出后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行頂進(jìn)作業(yè)，利用千斤頂出鎬后在后背不動(dòng)的情況下將管節(jié)推向前進(jìn)。吊入管段，安裝好頂鐵，啟動(dòng)千斤頂，活塞伸出一個(gè)行程，將管節(jié)向前推進(jìn)一定距離，千斤頂回縮，增加頂鐵，重復(fù)上述操作，直至需要吊裝下一節(jié)管子。卸下頂鐵，下管并用鋼套管連接砼管，在砼管接口處放一圈環(huán)形橡膠圈，保證接口縫隙和受力均勻，保證管道之間連接安全。如此循環(huán)至管道頂進(jìn)至接收井。頂管應(yīng)遵循先挖后頂，隨挖隨頂?shù)脑瓌t，應(yīng)連續(xù)作業(yè)，避免中途停止，造成阻力增大，增加頂管難度。如出現(xiàn)中途停止頂進(jìn)時(shí)，需對(duì)管口進(jìn)行臨時(shí)封堵，防止管道中泥土進(jìn)入工作井。頂進(jìn)過程中隨時(shí)監(jiān)測管道頂進(jìn)方向和高程，發(fā)現(xiàn)偏差應(yīng)及時(shí)糾偏。

頂管施工過程中應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)測監(jiān)控，設(shè)置監(jiān)測點(diǎn)時(shí)，應(yīng)避開各種可能產(chǎn)生的影響因素。施工開始之前，按要求埋設(shè)沉降位移觀測點(diǎn)并記錄初始數(shù)據(jù)，頂進(jìn)施工期間根據(jù)管道頂進(jìn)情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測。發(fā)現(xiàn)問題，特殊是關(guān)系到施工安全方面的問題，應(yīng)及時(shí)停止施工并進(jìn)行妥善處理。

3 結(jié)語

市政排水工程是城市的基礎(chǔ)建設(shè)工程，對(duì)城市的發(fā)展有著重要作用。市政排水施工特別是老城區(qū)施工，常規(guī)明挖施工會(huì)造成路面反復(fù)破壞性開挖，形成拉鏈路，對(duì)人們的出行和生活產(chǎn)生很大的負(fù)面影響。頂管技術(shù)的應(yīng)用，具有對(duì)道路路面破壞小的特點(diǎn)，在工程實(shí)施過程中有其優(yōu)越性和適用條件。對(duì)頂管技術(shù)的分析和探討，為實(shí)際頂管施工提供參考，具有積極意義。