淺談頂管技術在市政給排水施工中的應用
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摘 要：近年來，隨著社會的快速發展，國民經濟不斷提升，日益復雜的城市規劃給基礎設施維護提出了更高的要求。由于受施工場地以及現場環境的影響，管道鋪設無法開挖會直接影響施工的順利進行。應運而生的頂管施工技術不但能夠使土地資源得到有效利用，而且能夠給人們日常出行提供便利，其意義重大。通過使用頂管施工技術，不但使地面亂挖現象大幅減少，而且不會阻礙交通的正常運營，另外能夠有效保護環境。
關鍵詞：頂管技術;市政工程;給排水施工
1 頂管技術的概況
頂管施工就是非開挖施工方法，是一種不開挖或者少開挖的管道埋設施工技術。頂管法施工就是在工作坑內借助于頂進設備產生的頂力，克服管道與周圍土壤的摩擦力，將管道按設計的坡度頂入土中，并將土方運走。一節管子完成頂入土層之后，再下第二節管子繼續頂進。其原理是借助于主頂油缸及管道間、中繼間等推力，把工具管或掘進機從工作坑內穿過土層一直推進到接收坑內吊起。管道緊隨工具管或掘進機后，埋設在兩坑之間。
頂管施工是繼盾構施工之后而發展起來的一種地下管道施工方法，它不需要開挖面層，并且能夠穿越公路、鐵道、河川、地面建筑物、地下構筑物以及各種地下管線等。頂管施工借助于主頂油缸及管道間中繼間等的推力，把工具管或掘進機從工作井內穿過土層一直推到接收井內吊起。與此同時，也就把緊隨工具管或掘進機后的管道埋設在兩井之間，以期實現非開挖敷設地下管道的施工方法。
2 工程概況
某頂管段總長度為3200m，分2段施工。其中E至F工作井中心里程為K0+747～K2+927，總長度為2180m，屬于直線頂管，選取頂管機（1臺）從E頂進F工作井，并在F工作井吊出，2164.3m為一次頂進距離，屬于超長距離直線頂管。F至擴散器段的里程為K2+927～K3+947，總長度為1020m，屬于直線頂管，選取頂管機（1臺）從F頂進擴散器段。
選取DN2000鋼管作為頂管管材，20mm為其壁厚，-21.5m為管道底部標高，頂管全縣縱向都屬于平坡，頂管需從中砂、粉質粘土層穿越，12到19m為管道覆蓋土層厚度。
3 市政給排水施工中頂管技術要點分析
（1）頂管出洞。由工作井內導軌上將頂管機頭向工作井前壁預留洞內推進，且由前墻穿過向井外土層內進入，該過程即被稱為頂管出洞。作為整個頂管施工的重要內容，頂管出洞的合理控制，才保證頂管施工質量。根據施工現場實際情況，預留進出洞口選取地下連續墻預埋鋼盒，且在洞口前與頂進方向相鄰的連續墻外邊線進行止水幕墻設置，其尺寸為2000（厚）mm、8000（寬）mm。
出洞前期，相比頂管附近摩擦力+導軌間摩擦力，頂管機正面主動土壓力較大，這種情況下將有頂管機反彈現象產生，導致頂管前方土體產生坍塌質量問題，進而影響頂管機再次推進施工。基于此，需將一條工字鋼分別設置到洞口兩側與地面平行位置，如主頂千斤頂即將回縮加頂鐵時，需保證兩條工字鋼都能焊牢于第一個頂鐵，隨后進行千斤頂回收，避免出現反彈現象。
（2）正常頂進。完成管道出洞后，即可進行頂進施工。管道向前頂進的推力主要利用后座主頂油泵、主頂千斤頂產生，在推進管節過程中，經高壓水槍沖洗落下的土體可向工具管泥水倉內流入，隨后利用排泥管道向機頭外排除，并抽到地面位置。緊隨機頭分節向前推進管節，最終滿足設計要求。通常在每分鐘20～50mm之間合理控制頂進前期速度，隨后按照每分鐘50～150mm控制正常頂進速度。
（3）注漿。壓觸變泥漿是頂進施工的主要工作內容，以此降低頂進阻力。一道觸變泥漿注漿孔可間隔10m進行鋼管布設，共8個，孔直徑為25mm，設置角度為45°。按照注漿孔所在位置，構成螺絲孔，且將一塊鋼板（3mm）加設到孔外側，以此實現泥漿有效擴散至管壁，避免堵塞注漿口，隨后進行注漿管安裝。注漿施工應先進行造漿靜置一段時間，隨后進行注漿，注漿時需逐步進行頂管推進，頂管停頂后，即可停止注漿。相比管道外圍環形空隙，壓漿量為其1.5到2倍左右，按照管頂水壓力合理確定壓注壓力。
（4）鋼管施工。嚴格按照國家標準規定合理確定焊條質量，要求焊條干燥。選取交流電焊機作為焊接的設備，11.3mm為環縫長度，選取2臺焊機用于內環縫，3臺焊機用于外環縫，所需焊接施工共6h。完成接頭焊接后，可根據設計需求進行檢測，直到質量合格，隨后進行干型防腐涂料涂抹。6m為各節鋼管長度，17t為其重量，吊放選取的吊車重量為50t。鋼管應對齊其連接的鋼管，確保兩管軸線在同一直線上。
（5）頂管進洞處理。由于該工程無接收井，相比設計位置，頂進相距1000～5000mm時，即可將水沖吸泥系統暫停，提高工具機頭前的土壓力，保證工具管腹腔內充分擠入土層，待引水鋼管向設計位置頂進后，需將工具機頭全部設備去除，并將泥漿管封閉好，隨后將工具機頭和第一節鋼管剛性聯結去除，即可進行下階段施工。
4 市政給排水施工頂管質量控制
（1）頂進中遇障礙物后的頂進處理，成為困擾施工的難題，如突遇大量石塊及老河道駁坎等等，都需現場研究給出解決的技術措施。市政工程中，特別是深覆土大管徑的管道工程和交通繁忙的城市主干道改造工程中尤顯重要。頂管工藝的施工從技術上講是完全可行的，相對于開槽埋管，從社會效益與經濟效益上來講更具有優越性。從根本上改變了城市管網亂挖現象;另外一方面從切實做到保護環境人手，加大推廣頂管施工技術力度勢在必行?？梢灶A見未來的管線鋪設技術將以頂管工藝為支撐。
（2）認真按設計要求施工，確保管道基礎的強度和穩定性。當地基地質水文條件不良時，應進行換土改良處治，以提高基槽底部的承載力。如果槽底土壤被擾動或受水浸泡，應先挖除松軟土層后和超挖部分用砂或碎石等穩定性好的材料回填密實。地下水位以下開挖土方時，應采取有效措施做好抗槽底部排水降水工作，確保干槽開挖，必要時可在槽坑底預留20cm 厚土層，待后續工序施工時隨挖隨封閉。
5 結束語
綜上所述，隨著近年來機動車保有量不斷攀升，市政道路在運營過程中承擔了更大交通壓力，要求不斷提高施工質量以滿足經濟發展要求。頂管施工技術不需要開挖地表土層，施工噪音小，減少對周邊環境及交通正常運行的影響，在市政道路施工中得到廣泛應用。具體施工過程中，應充分了解市政道路工程實際情況，并結合頂管施工技術標準制定科學設計方案，提高道路施工質量。
參考文獻：
[1]鄭玢.淺談污水管頂管施工技術在道路排水工程中的實踐應用[J].科技視界，2015（03）.
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