頂管技術在市政給排水管道施工中的應用研究

丁麗麗

（廣東嘉應方海建設工程有限公司， 廣東 梅州 514000）

頂管技術是一種在市政給排水關傲施工中具有突出地位的施工技術，相比于傳統(tǒng)的開挖施工法，頂管技術的應用能夠節(jié)約材料、減少環(huán)境破壞、不影響市政交通，是一種更加高效可靠穩(wěn)妥的施工方式。頂管技術在市政給排水管道施工中具有良好的應用價值，從施工作業(yè)的效率以及便捷性方面分析，頂管技術的應用能夠進一步降低施工中的工程成本，節(jié)約了材料，并且縮短了工期；從施工對環(huán)境影響方面看，頂管技術應用中產(chǎn)生的污染較少，消耗的能源和資源比較少，是一種更加經(jīng)濟環(huán)保的施工技術；從對城市的影響來看，頂管技術不容易影響交通狀況，不容易造成擾民情況，是一種更加適合市政工程施工的技術。頂管技術在市政給排水管道施工中應用需要注意關鍵施工技術的應用，比如前期準備工作、工作坑位置選擇、頂管選擇及安裝、管道防水等。有效提升頂管技術在市政給排水管道施工中質量的策略也是研究頂管技術應用的重點，通過分析頂管技術的施工要點，在施工中通過要點控制、檢測技術優(yōu)化、人員優(yōu)化等策略，可以有效進行頂管技術的質量控制，另外著重分析頂管技術的優(yōu)缺點，用發(fā)展的眼光看待頂管技術的未來發(fā)展趨勢，能夠進一步優(yōu)化頂管技術的應用情況，提升市政給排水管道施工的效率[1]。

1 頂管技術在市政給排水管道施工中的重要性

1.1 施工作業(yè)方便快捷

頂管技術在市政給排水管道施工中具有施工作業(yè)方便快捷的優(yōu)勢，能夠更加經(jīng)濟高效的完成給排水工程施工。與傳統(tǒng)施工開挖相比頂管技術的應用可以通過工作坑的方式進行給排水管道施工，頂管技術的應用不容易受到外界因素的影響，比較典型的就是不容易受到天氣因素和氣候因素的制約，在各種傳統(tǒng)開挖無法施工的氣候條件下，頂管施工技術仍可以繼續(xù)完成給排水工程施工。這種全天候的施工作業(yè)模式不僅為市政給排水工程的工作效率帶來了極大的提升，也在很大程度上節(jié)約了工期成本，應用頂管技術的給排水施工工程同比消耗的人力資源、物力資源以及時間資源都比較少，能夠更加經(jīng)濟快捷的完成施工過程[2]。頂管技術施工作業(yè)方便快捷的同時也為施工經(jīng)濟性作出了貢獻，特別是大直徑管道施工中，應用頂管技術施工的施工成本明顯降低。

1.2 對環(huán)境影響較小

頂管技術的施工對環(huán)境影響比較小，在市政給排水管道施工中具有環(huán)境保護效益。市政工程施工中經(jīng)濟實惠的施工技術能帶來成本上的降低，而環(huán)境保護對于市政工程建設而言同樣重要，傳統(tǒng)工程施工中對于環(huán)境保護問題的重視程度比較低，經(jīng)常容易造成環(huán)境破壞和污染，在市政給排水工程施工時管道的挖掘工作也會對周邊環(huán)境特別是水土環(huán)境造成影響，若施工過程中不注重分析除了會影響環(huán)境外還可能造成地下水污染或者水土流失等問題[3]。而頂管技術在環(huán)境方面具有較小的影響，頂管技術總體來說是一種高效節(jié)能的管道施工技術，可以消耗較少的資源和能源的條件下，完成管道施工，頂管技術通過作業(yè)坑的挖掘以及地下頂管施工，相比于傳統(tǒng)開外對周圍環(huán)境破壞比較小，不容易影響地上的植物或者建筑物，很少造成生態(tài)破壞問題。頂管技術應用中有可能產(chǎn)生水土流失等不良問題，但其技術控制的穩(wěn)定性相對較好，對各種類型的施工問題和難題有比較有效的結局方法，根據(jù)相關調(diào)研結果顯示，頂管技術施工時造成的施工污染更小，施工過程中產(chǎn)生的廢物和施工垃圾也比較少，施工的安全環(huán)保質量有所保障，是一種相對安全高效的施工技術[4]。

1.3 不妨礙市政交通

頂管技術在市政給排水管道施工中最大的優(yōu)勢在于對市政交通的影響相對較小。市政工程施工中最難以處理的問題之一就是施工過程中造成的交通問題，很多市政工程比如電纜電線敷設、道路維修維護等，都會對市政道路交通造成一定影響，特別是在人流量大、建筑物比較密集的地點，很多市政工程的施工不僅會影響附近交通情況，還可能出現(xiàn)市政工程與周邊居民、行人協(xié)調(diào)不佳導致的施工安全問題，另外市政工程施工中的噪音擾民問題也是困擾工程施工的一打難題。頂管技術在這方面具有較高的優(yōu)勢，頂管技術在市政給排水管道施工中應用不僅對周圍環(huán)境影響相對較小，也不容易造成城市交通擁堵問題，基本不存在由于人流量大或者建筑密集等因素產(chǎn)生施工與交通沖突的問題[5]。頂管技術的施工特點以及優(yōu)點，使其可以廣泛用于各地段的市政給排水管道工程施工，不僅可以對中心繁華地段進行施工，對于部分保護建筑、文物古跡等也可以在不影響建筑物的同時進行管道施工活動，保證市政工程質量的同時，減少對地上建筑物、交通情況的影響。除此以外，頂管技術在施工時產(chǎn)生的噪音污染也相對較少，與傳統(tǒng)施工技術相比，頂管施工的市政給排水管道更不容易發(fā)生噪音擾民的問題，是一種更加穩(wěn)妥的施工技術[6]。

圖1 頂管施工技術

2 頂管技術在市政給排水管道施工中的應用情況

2.1 施工前準備

頂管技術施工前準備是其應用中比較關鍵的環(huán)節(jié)。在市政給排水管道施工中應用頂管技術需要注意施工前準備工作，通常施工前準備包括環(huán)境準備、設計準備、材料設備準備以及人員準備，只有各方面準備工作順利進行，才能保證頂管技術的順利應用[7]。施工前準備工作中對施工環(huán)境進行妥善準備，施工單位根據(jù)本次給排水工程施工的具體要求以及施工特點對施工現(xiàn)場進行勘探，了解施工現(xiàn)場的地質水文特點，并以勘探結果為依據(jù)進行施工設計，施工設計完成后再次與施工現(xiàn)場實際情況進行核對，并且對施工環(huán)境進行處理，清除施工環(huán)境附近的障礙物、垃圾等。前期準備好施工所需要的設備、材料以及人力資源，對施工的人員、設備、材料等進行確定，而后對施工圖紙進行科學研究，保證施工過程順利進行。施工正式開始之前，還需要針對頂管技術施工要求做好相應的安全防護工作，通過支護建立和防護系統(tǒng)的應用，保證頂管技術施工的可靠性與安全性[8]。

2.2 工作坑位置

工作坑是頂管技術施工過程中比較重要的內(nèi)容。施工人員在工程開時候，測量放樣結束后就需要進行工作坑施工，工作坑施工需要對工作坑的位置進行確定，而后布置工作坑，并在這一過程中對相關設備進行安裝。根據(jù)市政給排水工程管道的設計以及施工要求合理選擇工作坑的位置，工作坑的主要目的是放置地地下建筑物和地表設施在施工中遭到破壞，因此需要采用特殊的施工技術進行工作坑制作，通過工作坑的密閉式保護體作用保障頂管技術應用的可靠性[9]。根據(jù)市政工程所處位置以及周邊建筑和環(huán)境特點選定工作坑位置，開始制作工作坑，利用趕材料以及混凝土完成工作坑施工后，對工作坑進行布置，注意施工區(qū)域需要設置框架、保護支撐結構，注意頂管井部位的接收井和工作井的施工一般同時進行，在工作坑施工布置完成后，開始下一步的頂管施工[10]。

圖2 頂管施工流程圖

2.3 頂管選擇與施工安裝

頂管的選擇與施工安裝是頂管施工中極為關鍵的環(huán)節(jié)，頂管選擇和安裝施工的可靠性和穩(wěn)妥性往往直接關系著工程的最終質量。完成工作坑施工后，地面設備通常也已經(jīng)安裝完畢，而后需要選擇對應型號的頂管并且應用頂管機進行施工。在這一過程中頂管的選擇至關重要，頂管的選擇通常是需要根據(jù)工程需求進行選擇的，工程管道對于頂管的管徑、長度等進行要求，施工單位根據(jù)相關要求為了滿足給排水的需求選擇對應型號的頂管。而在頂管施工中還需要注意頂管長度對于施工作業(yè)的影響，一般來說頂管長度過長或過短都會對施工成本造成影響，越長的頂管可以減少頂管的次數(shù)，但是頂管的難度相對較大，而較短的頂管會增加頂管次數(shù)，但施工難度相對較小，為了保證頂管施工的效率和成本控制，施工單位需要根據(jù)實際情況對頂管的具體規(guī)格進行選擇。頂管選擇完成后，需要根據(jù)相應流程準備頂管機，做好出洞準備、注漿準備、初始頂進以及偏差測量等工作，最后進行下管推進施工，通過頂管推進施工最終完成市政給排水管道施工。

圖3 頂管推進施工

2.4 管道防水

管道防水工作是頂管技術應用中需要重點管控的工作。管道防水設計不僅對于頂管施工的安全性和可靠性有所保障，還能夠幫助頂管順利出洞從而提升施工質量。在頂管施工時應該提前對管道防水工作進行設計，市政給排水管道施工時，需要通過管道防水技術對地下水進行防護和引導。目前比較常用的管道防水技術中，選擇鋼板壓緊方式進行管道方式，在有效防護管道內(nèi)安全的同時，還可以促進地下水正常流通，實現(xiàn)施工進程與環(huán)境調(diào)節(jié)的雙重效益，具有比較好的應用效果。另外管道防水中，也可以通過排水技術等技術手段幫助減少地下水對管道施工的影響，提高施工質量。

3 頂管技術在市政給排水管道施工中的應用策略

3.1 施工現(xiàn)場管控

頂管技術在市政給排水管道施工中應用需要進行必要的施工現(xiàn)場管控。頂管技術施工相對簡單便捷，但在施工過程中仍需要注意施工現(xiàn)場管控問題，特別是部分設計較為復雜應用設備較多的施工現(xiàn)場，除了需要對施工現(xiàn)場的環(huán)境障礙進行處理外，還需要做好設備保護材料防護工作，并且注意定期對設備進行檢查和維護。在正式施工過程中，施工監(jiān)管人員也需要對施工現(xiàn)場的實際施工狀態(tài)進行監(jiān)察，確定施工各環(huán)節(jié)順利按照計劃進行，一旦發(fā)現(xiàn)施工中出現(xiàn)問題，需要及時檢查并商討對應處理方案，保證施工現(xiàn)場的秩序以及施工質量。

3.2 施工要點控制

頂管技術是一種對施工環(huán)節(jié)管控要求較高的施工技術，施工過程中應當注意施工要點的控制。上文提到的施工前準備、工作坑布置、頂管選擇安裝以及管道防水等，都是比較重要的施工要點，在施工中還需要注意頂管線路的規(guī)劃、出動程序等施工過程的管理和控制。施工要點管控中對各項施工內(nèi)容提出對應的施工標準，要求施工人員按照施工標準完成任務是比較有效的管控方式，同時也需要注意利用好監(jiān)督管理作用，通過監(jiān)管以及獎懲制度等對施工流程進行管控。施工要點控制中還需要注意重點施工內(nèi)容的管理，比如施工的距離、操作次數(shù)、特殊情況處理等，應當做好管道堵塞、地下水滲透等意外情況的處理預案，一旦發(fā)生問題根據(jù)預案完成進行妥善處理，保證施工質量。

3.3 檢測技術優(yōu)化

檢測技術優(yōu)化是頂管技術質量控制中比較關鍵的內(nèi)容。頂管技術作為市政給排水管道施工的重要技術，在施工過程中需要應用檢測系統(tǒng)對施工的過程以及施工情況進行檢測，確保施工不會對周圍的建筑、環(huán)境等產(chǎn)生負面影響。通過檢測技術的應用同樣也可以對施工過程中可能出現(xiàn)的管道滲漏，管道沉降等問題進行預防，及時將風險扼殺在搖籃里。施工中應用檢測技術不僅可以對施工安全問題進行檢測，同樣也可以對施工材料進行有效的管控，合理利用檢測技術發(fā)現(xiàn)施工中的不合格材料，避免影響施工安全。

3.4 施工人員優(yōu)化

施工人員優(yōu)化是保證頂管技術應用質量的有效策略。施工單位應該注意對施工人員進行宣傳教育，注重安全意識、責任意識的培養(yǎng)，通過培訓活動幫助施工人員更加系統(tǒng)的掌握施工要點的重點施工技術，提升頂管技術能力，從而更好的完成市政給排水工程管道施工活動。

4 頂管技術在市政給排水管道施工中的展望

頂管技術是一種在市政給排水管道施工中具有較強優(yōu)勢作用的技術，能夠在施工過程中節(jié)約資源、減少環(huán)境破壞、減少交通影響，但頂管技術同樣也具有一定缺點，特備是在施工管控不當?shù)那闆r下，頂管施工更容易發(fā)生工期延長、成本增加等問題。因此在頂管技術展望中，頂管技術的未來發(fā)展前景是比較明朗的，這種優(yōu)質的管道施工方式特別適合市政管道施工，但是在實際應用中需要充分考慮如何利用技術優(yōu)勢，縮短施工工期并且減少施工成本。揚長避短是現(xiàn)階段頂管技術發(fā)展中的一個重要趨勢，在應用頂管施工時可以通過更加高效的機械化操作以及科學專業(yè)的勘探工作，提高工作效率，降低工作中的不良影響因素。也可以針對特定情況特性分析的方式提高頂管技術的應用效率，比如對于流沙土質進行頂管施工時選擇泥水平衡頂管技術等。

圖4 泥水平衡頂管

5 結束語

頂管技術在市政給排水管道施工中具有優(yōu)秀的應用價值，不僅減少了施工量以及工期，對周邊自然環(huán)境和市政交通的影響也比較小，是一種相對經(jīng)濟、實惠、便捷的給排水管道施工方式。頂管技術的應用能夠為市政給排水管道施工帶來更好條件，同時也有利于降低施工成本，在實際施工中應該重視對頂管技術的要點進行分析討論，從前期準備工作、工作坑位置、頂管選擇與安裝、管道防水等方面對頂管技術的施工情況進行管控，注重通過工作要點的控制提升工作質量。同時也需要注意施工質量控制中的施工流程全過程管理、人員控制等良好措施，挖掘頂管技術現(xiàn)階段的優(yōu)缺點進行綜合分析和展望，從而更好的推進頂管技術的應用。