譚葉良

（中山市南頭鎮(zhèn)污水處理有限公司，廣東 中山 528427）

1 頂管施工技術(shù)的內(nèi)涵

頂管施工技術(shù)的施工原理是通過工作井油缸生成動(dòng)力推動(dòng)頂管裝置及管道在地下土層中頂進(jìn)并安裝至設(shè)計(jì)指定的位置。該技術(shù)的主要應(yīng)用優(yōu)勢和特征是無須開挖作業(yè)區(qū)域地面、機(jī)械操作簡單、成本低、施工效率高等，該技術(shù)基本沒有什么應(yīng)用條件限制，當(dāng)前已廣泛應(yīng)用于河道、公路等工程施工中，特別適用于市政給排水工程，值得加大推廣與應(yīng)用力度。

2 影響長距離頂管施工技術(shù)的主要因素

2.1 管體的材質(zhì)與選型

通常來說，給排水管道是埋設(shè)在地下的，使用周期較長，因此，給排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)人員要高度重視并盡可能地延長給排水管道的使用壽命，謹(jǐn)慎選擇適宜的管道材料，確保管道材料具有安全穩(wěn)定、耐腐性能好等優(yōu)點(diǎn)。而在實(shí)際的管材市場中，適用于長距離頂管施工的管材種類較多，但其生產(chǎn)加工質(zhì)量往往難以管控，容易存在瑕疵品，需要采購人員對管材質(zhì)量的選型和材質(zhì)加以管控，目前最常用的是鋼制管材。

2.2 管道的壓力與推力

在進(jìn)行長距離頂管的設(shè)計(jì)施工前，相關(guān)設(shè)計(jì)人員需要結(jié)合實(shí)際埋設(shè)管道的長度和管徑，對管道的壓力和推力標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行試驗(yàn)和計(jì)算，并根據(jù)實(shí)際的城市規(guī)劃施工方案對頂管作業(yè)的劃分區(qū)域要求，選擇出材料、型號和種類均適宜的管道，盡量避免在工程竣工后，由于管網(wǎng)日常供水壓力過大而導(dǎo)致出現(xiàn)管道與壓力值不匹配產(chǎn)生管道跑漏等問題。

2.3 管道的位移

在實(shí)際的長距離頂管施工作業(yè)過程中，通常使用的管材較長，再加上人為操作的失誤，例如，推力忽大忽小，或者頂管作業(yè)的機(jī)械設(shè)備例如頂部油缸的推力不夠穩(wěn)定導(dǎo)致出現(xiàn)振動(dòng)等原因，導(dǎo)致管道發(fā)生位移和安裝位置出現(xiàn)偏差等問題。這就要求相關(guān)施工人員要謹(jǐn)慎進(jìn)行施工操作，控制好管道內(nèi)的壓力，并穩(wěn)定好頂部油缸的推力，確保它們均在合理范圍內(nèi)，并符合施工標(biāo)準(zhǔn)和要求，為給排水系統(tǒng)的安裝規(guī)范化和運(yùn)行穩(wěn)定性提供質(zhì)量保障，同時(shí)也能有效地提升管道施工和系統(tǒng)運(yùn)行的安全性。

3 長距離頂管施工技術(shù)的應(yīng)用分析

3.1 施工技術(shù)的類別和作業(yè)方式

長距離頂管施工技術(shù)主要分為密封型和開放型兩種類別。密封型是長距離頂管施工技術(shù)的主要施工類型，根據(jù)實(shí)際的應(yīng)用情況又可以分為三種作業(yè)方式：土壓、泥水、泥濃。在旋轉(zhuǎn)刀盤進(jìn)行切割作業(yè)時(shí)，應(yīng)用土壓式施工技術(shù)需要添加一些混合料來平衡土壓和水壓，該施工技術(shù)具有成本低、效率高的優(yōu)點(diǎn)，適合對直徑在100～300 cm之間的給排水管道進(jìn)行施工。泥水式施工技術(shù)是指用刀盤掘進(jìn)機(jī)擠壓和推進(jìn)長距離頂管，該技術(shù)施工迅速，由于使用了水泥灌注，在施工作業(yè)后，管道的地基不會發(fā)生嚴(yán)重沉降的問題。泥濃式施工技術(shù)是指使用頂管機(jī)對管道進(jìn)行施工時(shí)使用二次注漿的施工方法，該技術(shù)能極大地減少機(jī)械與地基間的摩擦作用力，適合對管徑在70～230 cm之間的排水管道進(jìn)行施工，對長距離頂管施工具有較好的效果。

3.2 施工技術(shù)應(yīng)用

3.2.1 頂管施工

在實(shí)際施工時(shí)，首先需要根據(jù)施工標(biāo)準(zhǔn)來放線測量工作井的中心線，挖掘基坑井兩個(gè)，一個(gè)為工作井，一個(gè)為接收井，并在接收井與工作井上下連接的地方設(shè)置工作井的出口，并貫穿至接收井的固定出口，為了得到良好的支護(hù)作用，還需要把中線樁牢固地釘在工作井的兩端，確保工作井邊與中線樁之間的距離在1.5 m以上，并根據(jù)管道、集水井等參數(shù)來確定寬度，把頂管機(jī)等機(jī)械設(shè)備放到基坑井口，并把需要頂入的鋼管放入工作井中。其次，根據(jù)鋼管的尺寸配備合適的導(dǎo)軌，應(yīng)注意管道大小不同，使用的導(dǎo)軌種類也不同，并安裝導(dǎo)軌。在作業(yè)期間，還需要檢查導(dǎo)軌的高程偏差，當(dāng)偏差值＞3 mm時(shí)，要重新安裝導(dǎo)軌，確保管道能夠通過導(dǎo)軌順利進(jìn)入管網(wǎng)中。最后，使用枕木把導(dǎo)軌固定好。

3.2.2 水平螺旋鉆進(jìn)

在實(shí)際施工中，對長距離頂管的頂進(jìn)比較常用的方法是水平螺旋鉆進(jìn)技術(shù)。首先，鋼管進(jìn)入工作井后，通過螺旋鉆桿把鋼管推進(jìn)至預(yù)留井中。使用水平螺旋鉆進(jìn)法對頂管進(jìn)行施工作業(yè)具有質(zhì)量好、受外界干擾小、對地表破壞小、地表穩(wěn)定性好、有效保護(hù)周邊生態(tài)環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)。其次，水平螺旋鉆進(jìn)技術(shù)適合對口徑較小的排水管道進(jìn)行施工，當(dāng)施工對象為小口徑管道頂管時(shí)，其施工效果比較好，同時(shí)，也能極大地降低頂管作業(yè)的偏差值，還有，通過鉆進(jìn)時(shí)干擾鉆入部分土層的方向，能夠按照施工設(shè)計(jì)的位置安裝管道，確保土層的結(jié)實(shí)度良好，沉降率在控制范圍內(nèi)。最后，結(jié)束頂管施工后，還要測量檢查頂管的管位，一旦發(fā)現(xiàn)偏差值＞1 cm時(shí)，相關(guān)施工人員要及時(shí)校正處理管道管位。高程、中線法為常用的兩種校正方法。使用高程校正方法進(jìn)行校正時(shí)，可以通過千斤頂支頂、留封、超挖等途徑對管道進(jìn)行復(fù)位處理，而使用中線法進(jìn)行校正時(shí)，則主要通過對管道的一側(cè)區(qū)域進(jìn)行超挖來對管道中心線進(jìn)行微調(diào)，同時(shí)，還需要在另一側(cè)放置木樁把管道移向正確位置來保證管道有理想的復(fù)位效果。

3.2.3 灌注漿頂管作業(yè)

應(yīng)用泥濃式施工技術(shù)對長距離頂管進(jìn)行施工時(shí)，需要使用灌注漿作業(yè)技術(shù)來處理并改進(jìn)地基土層的物理性能來降低機(jī)械設(shè)備的進(jìn)管阻力，為了提升土層的穩(wěn)固性，需要在土層與管道的間隙處填滿灌注漿，形成一層保護(hù)膜，確保在受力作用下土層也具有良好的支撐力，并且地面也不會出現(xiàn)沉降等質(zhì)量問題。在灌漿操作時(shí)要確保持續(xù)進(jìn)行注漿作業(yè)，保證整個(gè)灌漿過程連貫，不可中途停止。在頂進(jìn)設(shè)備時(shí)，要首先進(jìn)行灌漿，然后隨時(shí)檢查泥漿量，再結(jié)合實(shí)際灌漿量，及時(shí)補(bǔ)足灌注泥漿。

3.3 通風(fēng)技術(shù)應(yīng)用

由于給排水工程通常在地下施工，施工通道通常是封閉式的，空氣質(zhì)量較差，施工環(huán)境也比較惡劣，所以在工程施工現(xiàn)場安裝一套良好的通風(fēng)系統(tǒng)非常重要，是施工人員的作業(yè)環(huán)境安全與否的重要保障。在長距離頂管工程的施工現(xiàn)場，一些施工人員經(jīng)常會出現(xiàn)缺氧、呼吸不暢等問題，所以，施工單位要重視通風(fēng)系統(tǒng)的構(gòu)建。目前，在給排水工程施工中，施工單位主要采取以下三種通風(fēng)方法構(gòu)建施工現(xiàn)場的通風(fēng)系統(tǒng)。

方法一，替換施工作業(yè)人員時(shí)對施工作業(yè)區(qū)域進(jìn)行通風(fēng)處理。該通風(fēng)方式成本較低，但施工管道的長度不宜過長，否則容易導(dǎo)致通風(fēng)換氣效果不良。具體操作方法如下：把施工作業(yè)人員分成若干組，規(guī)定作業(yè)人員連續(xù)作業(yè)的時(shí)間為2 h，然后每隔2 h就對施工作業(yè)人員進(jìn)行替換，并在更換人員期間應(yīng)用常規(guī)通風(fēng)設(shè)備對施工作業(yè)區(qū)域進(jìn)行抽風(fēng)和送風(fēng)處理，既讓施工人員保存了良好的體力，也讓施工區(qū)域的空氣得到流通。

方法二，在作業(yè)施工區(qū)域安裝一些常規(guī)的通風(fēng)設(shè)備。常規(guī)通風(fēng)設(shè)備可以是抽風(fēng)機(jī)和鼓風(fēng)機(jī)。在施工期間，讓這兩種設(shè)備在施工區(qū)域內(nèi)每天連續(xù)進(jìn)行抽風(fēng)、供氧，確保施工區(qū)域的空氣得到良好流通。該通風(fēng)方式具有非常好的通風(fēng)效果，但是設(shè)備需要長時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)，導(dǎo)致施工單位的施工成本增加比較明顯。

方法三，在施工作業(yè)區(qū)域安裝專業(yè)化程度高的通風(fēng)設(shè)備。該通風(fēng)方式通常應(yīng)用于大型的給排水工程中，以提高工程的施工作業(yè)質(zhì)量水平。是指在施工作業(yè)區(qū)域放置施工單位通過租賃或者購買回來的專業(yè)化的通風(fēng)設(shè)備，對通道內(nèi)的空氣進(jìn)行連續(xù)24 h的處理，及時(shí)排出廢氣，及時(shí)補(bǔ)充并過濾新鮮空氣，為作業(yè)人員提供優(yōu)質(zhì)氧氣，同時(shí)吸走大量的揚(yáng)塵，自動(dòng)調(diào)節(jié)溫濕度。

3.4 技術(shù)應(yīng)用難點(diǎn)

在實(shí)際的長距離頂管施工技術(shù)的應(yīng)用中，還存在著以下兩個(gè)方面的應(yīng)用難題需要得到重視并妥善處理，否則會嚴(yán)重影響施工技術(shù)應(yīng)用的有效性。

一個(gè)是關(guān)于進(jìn)出洞施工方面的問題。在進(jìn)出洞施工時(shí)，施工人員通常會首先對地層的物理性質(zhì)進(jìn)行確定，如果施工地基為軟土層的，就需要在鉆進(jìn)位置附近使用固化劑或設(shè)置支護(hù)鋼圈等方法進(jìn)行加固處理后，再鉆進(jìn)來保護(hù)土層的穩(wěn)固性，避免設(shè)備在使用過程中干擾土層的穩(wěn)定性而導(dǎo)致出現(xiàn)滲水等問題。

另一個(gè)是關(guān)于泥漿制備、鋪筑作業(yè)方面的問題。在應(yīng)用頂管施工方法進(jìn)行注漿作業(yè)時(shí)，在制備泥漿前，首先，施工人員要嚴(yán)格檢查原材料的質(zhì)量，并需要特別關(guān)注濕潤土的質(zhì)量，如果濕潤土質(zhì)量不合格，泥漿應(yīng)用后會由于摩擦力過大的原因?qū)е马敼茉O(shè)備難以進(jìn)入土層；其次，泥漿的拌和時(shí)間要把控好，為了確保泥漿不存在泌水質(zhì)量問題，制備好泥漿后應(yīng)以最快的速度運(yùn)送泥漿至施工現(xiàn)場并立刻澆筑；最后，在對泥漿進(jìn)行澆筑時(shí)，為了保證澆筑壓力合適，還要測量管道中管體靜止時(shí)的土壓，澆筑壓力應(yīng)低于管體的靜止壓力。當(dāng)完全把泥漿灌注入施工區(qū)域土層后，如果發(fā)生澆筑變形問題，只能重新進(jìn)行泥漿制備后再進(jìn)行泥漿澆筑，確保排水管道不會發(fā)生沉降的質(zhì)量問題。

4 結(jié)語

綜上所述，現(xiàn)階段，我國大部分城市已開始大范圍使用長距離頂管施工技術(shù)建設(shè)給排水工程，在此過程中，確實(shí)也存在著一些不足之處，需要施工單位全面認(rèn)識和了解長距離頂管施工技術(shù)的具體內(nèi)容，并結(jié)合工程建設(shè)的實(shí)際需要，充分發(fā)揮長距離頂管施工技術(shù)在提升施工質(zhì)量和效率方面的真正作用，切實(shí)把市政給排水工程的施工建設(shè)工作做好。