市政給水管道頂管施工技術的應用

張洪濱

蘭州城市供水（集團）有限公司 甘肅蘭州 730000

隨著近年來城市化進程加快，市政給水管道施工項目也不斷增多，常規(guī)給水管道施工技術會對道路、建筑物及地下設施帶來較大損壞，嚴重時還會影響城市交通。頂管施工技術是一種廣泛應用于市政給水管道施工技術，具有較強適用性，但同時頂管施工技術存在較高施工難度，對施工人員專業(yè)性要求較高，如何強化市政給水管道頂管施工技術應用效率與質量尤為關鍵。為更好推廣頂管施工技術在市政給水管道施工中應用，對頂管施工技術要點和流程做深入分析探討十分必要。

1 頂管施工技術簡述

頂管施工技術也被稱之為不開挖管道敷設技術，可以在管線沿線設置工作井和接收井，工作井內設置后座，起到吊進頂進鋼管、千斤頂和混凝土管作用。另外，還可以將照明、泥漿管和油管等連接，通過壓漿系統(tǒng)形成泥漿套，以確保管道可以順利通行。頂管施工技術工作原理是借助井中油缸所產生頂力將預制管材順利頂入到土體，在頂進過程中通過機械或人工可以將管道內土體清出，最終實現埋設管材目的。就頂管施工技術應用優(yōu)勢來說，其主要有三方面顯著優(yōu)勢，一方面是在施工過程中地面活動不受到影響和限制，且施工過程中已有管線和構筑物也不會受到影響，可以正常使用，產生噪音和振動較??；另一方面頂管施工技術是一種以點為主施工工藝，僅需要占用較小面積即可開展施工，不會對其他道路、建筑物及地下設施產生影響。

2 頂管施工技術在市政給水管道施工中的要點

2.1 頂管施工前的準備工作

待確定使用頂管施工技術后，施工單位要組織相關人員進入施工現場，開展全面地質地形勘察工作，尤其是要對施工現場地質情況、土壤種類與物理性質、地下水位、地表水進行重點勘察，明確施工過程中重點與難點，確保施工方案具有可行性和可操作性。通常頂進作業(yè)需要在工作坑水位降低至基底以下0．5-1．0m進行，實際開挖工作坑時要重點做好排水和降水系統(tǒng)[1]。待正式施工時要對一些極易出現失穩(wěn)、方向偏移施工面進行防護處理，避免在施工過程中出現路面下陷、開裂及隆起等不利情況。

2.2 頂進設備的選擇與調試

往往較多工程地質含有一定故腐蝕性，因而實際選擇頂進設備應優(yōu)先選擇鋼筋混凝土，在頂進管制作時要對配筋和應力進行科學計算，確保頂進管無論是強度還是韌性均可以滿足施工需求。為方便施工人員可以在頂管上方完成施工作業(yè)，通常頂進管道直徑需要控制在500mm以上，長度則要遵循越長越好原則。整個頂管施工過程中所使用機械設備主要有頂鐵、運土設備、千斤頂和高壓油泵，為確保施工順利進行，要對所選用設備型號、規(guī)格及工作質量進行全面檢查確認。待頂進設備安裝完成后，即可開展調試工作，調試過程中逐步加大油缸壓力檢查千斤頂是否存在異常，并推動頂管管身測定起動推力，試頂工作要安排專人負責，尤其是要對油泵開啟后運行狀態(tài)進行即時檢查。

2.3 通風系統(tǒng)的設置

通風問題是頂管施工過程中必須予以充分重視問題，往往施工人員會因為長時間在管道內工作而出現氧氣不足情況，同時管道土層所散發(fā)有害氣味也會對施工人員身體健康產生影響。因此，在頂管施工時即需要合理設置通風系統(tǒng)，常用通風系統(tǒng)有抽風形式、鼓風形式及抽風聯合鼓風通風形式，可以根據具體施工需求選擇。

3 市政給水管道頂管施工技術應用流程與要點

3.1 穿墻施工

在穿墻施工中為有效避免施工過程中水對管道產生影響，可以先在穿墻管道內封填低強度水泥粘土拌合土填充料，確保管道密實。待穿墻穿孔施工時要先在穿墻管外部開展注漿固結施工，通過增強管道強度來避免管道損壞。待所有前期施工完成后即可以將工具管迅速推入，此過程要合理控制施工時間，并有針對性地做好防護措施。

3.2 頂管出洞

頂管出洞是頂管施工過程中尤為關鍵環(huán)節(jié)，需要注意施工要點較多，必須予以充分重視?？倎碚f，在頂管出洞施工時要做好以下幾點工作：①頂管出洞時要特別注意洞口土體質量，確保開挖面具有足夠穩(wěn)定性，必要時可以根據施工特點加固洞口土體，比如可以采用注漿法來加固洞口土體；②頂管出洞頂進過程中要逐步加壓，施工人員要對管道所受到應力值進行時刻觀察，一旦發(fā)現應力過大則要立即采取相應措施；③頂進過程可以直接影響頂管施工質量，實際施工時可以將液壓千斤頂作為主頂，頂進時控制速度，初期要緩緩進行，待管道與后方嚴密結合后可以加快速度[2]。另外，頂進過程中要時刻關注油路壓力，一旦發(fā)現油路壓力異常立即停止頂進；④如果選用機械設備進行除土，則務必要防止掘進機穿墻時下跌，必要時可以采用保留洞口下部頂留縫隙磚墻方法開展施工。

3.3 中繼間設置

中繼間設置屬于長距離和超長距離頂管施工關鍵裝置，通過將頂進管道分為數段并增加油缸，分段向前推頂，可以分散千斤頂頂力，實現一次頂進長度目的。在設置中繼間時技術人員要嚴格按照施工現場地質情況合理計算推進力，同時要預先制定中繼間與管道焊接方案，確保中繼間與管道無滲水和漏水情況存在[3]。除此之外，在確定中繼間型號、數目及位置時要給予充分重視，確保頂管質量和頂進速度。

3.4 注漿施工

為保證管道護壁能力，確保管道周圍土質平滑和齊整，施工人員需要對施工周圍土壤進行注漿處理。注漿材料可以優(yōu)先選用高分子聚合物和膨潤土泥漿，以便可以取得良好潤滑作用，同時當漿液深入到周圍土體后可以起到加固土體、減少土體變形作用。實踐應用發(fā)現，通過注漿處理可以很大程度上減少頂進過程中管體所受到摩擦力，管道周圍土體得到支撐后可以降低施工地面沉降危險。

4 結語

頂管施工技術在市政給水管道施工中有良好應用效果，用時鑒于頂管施工技術要求較高，實際開展施工時要重點做好前期準備工作和施工流程控制，尤其是要做好頂管出洞、中繼間設置及注漿處理等工作，以保證和提升施工質量。