周文慶

(昆明理工大學(xué)津橋?qū)W院，云南 昆明 650106)

在我國城市建設(shè)過程中，給排水工程的建設(shè)占據(jù)著重要地位，頂管施工技術(shù)則是其中非常重要的一項技術(shù)。頂管施工法可以實現(xiàn)在地下“悄悄作業(yè)”，對路面破壞較小，也無需拆遷和管網(wǎng)遷改，因此其使用也得到了全面的推廣。

1 市政給排水工程中頂管施工技術(shù)概論

頂管法施工，究其實質(zhì)，指的是在工作坑內(nèi)借助于頂進(jìn)設(shè)備產(chǎn)生的頂力，克服管道與周圍土壤的摩擦力，將管道按設(shè)計的坡度頂入土中，并將土方運(yùn)走。頂管施工的專用設(shè)備叫做頂管機(jī)。頂管機(jī)從外形上看類似于建地鐵用的盾構(gòu)機(jī)，但其體型更小、結(jié)構(gòu)更簡單，價格也更優(yōu)惠。追溯國內(nèi)頂管施工技術(shù)的發(fā)展過程，1954年在北京進(jìn)行了第一例人工頂管施工，1988和1992年我國國產(chǎn)第一臺多刀盤土壓平衡掘進(jìn)機(jī)和第一臺加泥式土壓平衡式掘進(jìn)機(jī)下線。目前，我國的頂管施工技術(shù)以及設(shè)備都已經(jīng)發(fā)展得極為成熟，很多方面已經(jīng)達(dá)到世界領(lǐng)先，在未來的長期發(fā)展過程中，還要不斷借鑒國際上的優(yōu)秀經(jīng)驗，促進(jìn)技術(shù)的大力創(chuàng)新。

2 頂管施工技術(shù)的優(yōu)勢

當(dāng)前，我國城市化建設(shè)進(jìn)程不斷加快，各類基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)逐步完善，但依然有部分地區(qū)的給排水工程體系有所疏漏，使得污水的排放與處理等遠(yuǎn)低于國內(nèi)城市環(huán)保要求。基于此，要采取科學(xué)的完善與處理措施，在現(xiàn)有設(shè)施基礎(chǔ)上對給排水系統(tǒng)加以優(yōu)化，若借助傳統(tǒng)的地面開挖埋放管網(wǎng)技術(shù)，無疑會耗費(fèi)一筆不小的人力、物力資源，且該方法的操作耗時較久，會對給排水工程周邊的群眾正常生活帶來長期的干擾。與此相對的，采取長距離頂管施工技術(shù)，則能避免上述問題，它可以節(jié)約工程開挖與填埋的任務(wù)量，進(jìn)而起到節(jié)約人力物力成本的作用；且該方法因為縮小了明挖工程量，也就避免了大量的地面交通組織工作，可以縮短工期；除此之外，非開挖形式的工程作業(yè)，能夠在很大程度上保證施工安全性，避免其對當(dāng)?shù)厝罕娚畹膰?yán)重干擾，因此得到了極為廣泛的運(yùn)用與推廣。

3 市政給排水頂管施工技術(shù)要點的應(yīng)用

3.1 施工前的準(zhǔn)備工作

在對給排水頂管進(jìn)行施工前，必須做好一系列準(zhǔn)備工作。其一，要了解土層變化。非開挖施工需要少量開挖土層，所以施工人員需要對地質(zhì)和水文地質(zhì)條件進(jìn)行詳細(xì)了解，并提前加固處理經(jīng)過的回填土地段，防止非開挖頂管施工后，在地表會出現(xiàn)過大的下沉；其二，要進(jìn)行毒氣檢測。有些地層時間較長，會有動植物尸體堆積，產(chǎn)生對人體有毒的氣體，威脅施工人員的健康和生命安全。在管內(nèi)操作之前，施工人員需要定時監(jiān)測管內(nèi)毒氣含量，及時進(jìn)行通風(fēng)處理。其三，要提前探查地下管線。任何地區(qū)的地下都會有管線，人類活動痕跡較重的地區(qū)更是如此，要根據(jù)該查探結(jié)果制定相應(yīng)的施工方案，保證施工現(xiàn)場周圍水電、煤氣等的正常安全運(yùn)營。

3.2 工作坑位置的設(shè)置

工作坑的作用是防止地下建筑物及地表設(shè)施在出土或排水作業(yè)中受到破壞，工作坑一般是由鋼材料、混凝土結(jié)構(gòu)建造而成，是一個密閉式的保護(hù)體。在給排水管道施工過程中，施工單位需要在施工區(qū)域設(shè)置框架，用于保護(hù)支撐結(jié)構(gòu)。頂管井主要由接水井和工作井兩個部分構(gòu)成，一般會同時對兩口井進(jìn)行施工。

3.3 頂管規(guī)格的選擇及其下管安裝

頂管的材質(zhì)選擇要結(jié)合其具體的使用需求、性能特征與施工現(xiàn)場實際狀況等完成。例如，在一般情況下，排水管道最好是選擇玻璃纖維增強(qiáng)塑料夾砂管或鋼筋混凝土管。在管道材料進(jìn)入施工現(xiàn)場后，負(fù)責(zé)質(zhì)量檢測等工作的管理員需要及時對其進(jìn)行嚴(yán)格檢測，一旦發(fā)現(xiàn)材料質(zhì)量不合格要及時處理，避免其流入現(xiàn)場。其次，在管道的安裝過程中，要針對不同類型管道的作業(yè)要求進(jìn)行針對性處理。例如，對于UPVC管的安裝，可以選擇人工下管的方法，同時用手拉葫蘆使其安裝到位；在對其進(jìn)行鋪設(shè)時，要使插口順應(yīng)水流方向，承口則與該方向相逆。在接口時，需要先對承口的內(nèi)壁進(jìn)行清理，打掃干凈該位置的雜物，并且在承口內(nèi)壁等位置涂抹適量的潤滑劑，隨后將承插口端的中心軸線對齊。在整個安裝過程中，要控制好操作力度等，以免對前期已經(jīng)安裝到位的管道造成擾動，必須要保證管節(jié)對準(zhǔn)中心，標(biāo)高達(dá)到正常水平，促使管道工程能順利穩(wěn)定發(fā)揮作用。

3.4 頂管技術(shù)的未來發(fā)展趨勢

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的快速進(jìn)步，頂管的使用會拓展出越來越多的功能，其對應(yīng)的頂管技術(shù)也會得到不斷的豐富與發(fā)展。以后，在工程管道鋪設(shè)方面，會出現(xiàn)更先進(jìn)的涵頂進(jìn)、地下人行通道管棚式施工等技術(shù)工藝。當(dāng)前常見的頂管截面更多的表現(xiàn)為圓形，此后，還會發(fā)展出更多樣的圓形、矩形、圓拱形、多邊形等各類形狀，這將能更好地滿足工程施工中箱涵頂進(jìn)等流程的需求。且目前普遍的頂管施工方法包括了土壓式、泥水加壓式等，此后必將在技術(shù)不斷創(chuàng)新進(jìn)步，以及不斷引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)成果的基礎(chǔ)上，發(fā)展出更多的包括管套式、氣泡式等在內(nèi)的頂管施工技術(shù)。尤其是在高精度長距離測量技術(shù)有所進(jìn)步的背景下，通風(fēng)系統(tǒng)會得到持續(xù)的優(yōu)化，中繼間技術(shù)、注漿減摩技術(shù)等將應(yīng)運(yùn)而生。排渣系統(tǒng)、刀盤切削系統(tǒng)、推進(jìn)系統(tǒng)、出土輸送系統(tǒng)等的同步完善，也會促進(jìn)頂管施工的快速進(jìn)步，使得頂進(jìn)距離達(dá)到一個更高的水平，促進(jìn)頂管施工效率的全面提升。

4 結(jié) 語

綜上所述，加強(qiáng)對市政給排水施工中頂管技術(shù)的運(yùn)用問題的探討意義重大。相關(guān)工作人員需要明確主要的市政給排水頂管施工技術(shù)，在此基礎(chǔ)上對其進(jìn)行科學(xué)運(yùn)用，做好施工前的準(zhǔn)備工作，對工作坑位置進(jìn)行科學(xué)設(shè)置，明確頂管規(guī)格的選擇及其下管安裝，處理好推力限制問題。