楊龍

（甘肅華美工程咨詢服務(wù)有限公司，甘肅 蘭州 730000）

在城市發(fā)展速度不斷加快的背景下，人們的生活質(zhì)量不斷提高，人們對城市中基礎(chǔ)配套建設(shè)的要求也在不斷增加，促使市政工程水平和質(zhì)量都實(shí)現(xiàn)了提升。作為市政工程中非常重要的一個(gè)組成部分，給排水施工中應(yīng)用技術(shù)的合理性、有效性及對施工質(zhì)量可產(chǎn)生的影響，受到了人們的高度重視。因此，當(dāng)前有必要在明確頂管技術(shù)優(yōu)勢的基礎(chǔ)上，分析其在施工中的應(yīng)用要點(diǎn)，了解施工注意事項(xiàng)，以此保證更好地將該項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用在實(shí)際施工中，為獲得更好的給排水施工效果提供一定支持，進(jìn)而通過不斷提高施工技術(shù)水平和質(zhì)量，為更好地建設(shè)城市提供支持。

1 頂管技術(shù)概述

頂管技術(shù)也被稱為非開挖管道敷設(shè)技術(shù)，與開挖敷設(shè)技術(shù)相比，一定條件下該技術(shù)有著投資少、工期短等優(yōu)勢[1]。同時(shí)，在應(yīng)用頂管技術(shù)施工的過程中，還能夠降低施工噪聲，減少空氣中的粉塵，進(jìn)而減輕施工對周圍交通、生活環(huán)境造成的影響。

頂管技術(shù)憑借其自身具備的優(yōu)勢，當(dāng)前已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在市政給排水工程中，受到了相關(guān)人員和行業(yè)的高度認(rèn)可。將頂管技術(shù)應(yīng)用在實(shí)際的給排水施工中體現(xiàn)出的技術(shù)優(yōu)勢，主要可以歸納為以下幾點(diǎn)：①施工面由線變成點(diǎn)，占地面積較小。在實(shí)際施工中，將原本需要開挖作業(yè)的作業(yè)面縮減成點(diǎn)，使施工面積不斷變小，地面上各種活動均不會對施工造成影響，并且施工也不會影響到地面上的正常生產(chǎn)、生活。②噪聲以及振動較小，減少對周圍居民造成較大的干擾，并且某些條件下不會影響周圍管線、構(gòu)筑物的使用[2]。大部分給排水工程都會對交通造成影響，造成人們出行不便，而應(yīng)用頂管技術(shù)可將給排水施工對交通產(chǎn)生的影響降到最低，確保城市正常運(yùn)轉(zhuǎn)。③可在比較深的地下或者水下敷設(shè)管道，可以相對安全地穿越河流、公路、建筑物等，減少工作量，降低造價(jià)。④由于該技術(shù)應(yīng)用地點(diǎn)的特殊性，可避免各種天氣因素、氣候因素對施工質(zhì)量和進(jìn)度造成影響，即該項(xiàng)技術(shù)可保證在較為惡劣的環(huán)境中順利開展施工，施工秩序不會受到大量外界因素的影響，可以有效保障施工進(jìn)度，縮短工期，對投資成本和建設(shè)成本實(shí)施有效控制。⑤從技術(shù)角度分析，頂管技術(shù)改變了以往大面積、長距離的施工方式，避免對地面上的綠化環(huán)衛(wèi)工作造成較為嚴(yán)重的影響，為城市正常運(yùn)行提供保障。

2 頂管技術(shù)原理與工序

2.1 基本原理

從設(shè)置好的頂進(jìn)井，將對應(yīng)的頂管掘進(jìn)設(shè)備或者施工具管，通過主千斤頂油缸的作用，穿過土層在接收井內(nèi)吊起，埋設(shè)管道[3]。一般機(jī)械式的施工大部分采用封閉式頂進(jìn)方法，壓力平衡方法主要包括泥水式平衡、氣壓式平衡和土壓式平衡。

2.2 主要工序

應(yīng)用頂管技術(shù)時(shí)，主要包括以下幾項(xiàng)工序：①在選擇管道頂進(jìn)方法時(shí)，需充分結(jié)合現(xiàn)場施工情況，其中包括地下水位情況、水質(zhì)、管徑、地下建筑物等。同時(shí)，還需滿足不同條件才能選擇該技術(shù)開展施工，即地質(zhì)條件為砂性土或者黏性土層，且需要保證土層未受到地下水影響，一般可以采用機(jī)械挖掘或者手掘式頂管法施工；厚度較大的軟土層，并且不存在其他障礙物時(shí)，可以采用網(wǎng)格式或者擠壓式頂管法施工；黏性土層地質(zhì)條件且需控制好地面平整度，則可以選擇土壓式平衡頂管法；在粉砂土層施工時(shí)，可以采用泥水式平衡法或者加泥式平衡法；頂進(jìn)金屬管管徑比較小或者長度比較小的情況下，可以選擇擠密式土層法。②頂管井布設(shè)中，一般需要采用鋼筋砼或者以碎石為基礎(chǔ)，如果是較硬的土質(zhì)，則可以以方木作為基礎(chǔ)，需要注意的是，如果是土質(zhì)不夠穩(wěn)定的區(qū)域，需要在工作井周圍做好支撐工作。同時(shí)，頂管井地基修建時(shí)需按照設(shè)計(jì)管線位置以及坡度進(jìn)行施工，不能出現(xiàn)沉降問題，要保證內(nèi)部固定導(dǎo)軌和頂管位置準(zhǔn)確。③布置好頂管井后，需開展管道頂進(jìn)工作，施工前需在管前端挖好與管道形狀基本相似的坑道，深度一般為50 cm，然后再使用千斤頂開展頂進(jìn)工作，并且重復(fù)該步驟循環(huán)頂進(jìn)。④穿墻施工主要指將穿墻門板打通，一般需要使用官推工具直接將穿墻悶板推出到墻外，確保止水裝置能夠更好安裝。在實(shí)際施工時(shí)為確保止水效果更好，需將強(qiáng)度不高的填充物裝入穿墻管內(nèi)，施工前在槍管外采用注漿加固操作，起到一定固定作用，保證穿墻管周圍圖層強(qiáng)度符合要求。⑤頂管接口一般采用電弧焊接方法，將該管段和已經(jīng)頂入的管段焊接在一起。如果是混凝土管，則需要采用橡膠圈等進(jìn)行嵌縫處理，并且將兩管之間的縫隙控制在1～1.5 cm之間[4]。⑥完成頂進(jìn)以及檢查井施工后，需開展管線壓漿作業(yè)，使用每節(jié)管道預(yù)設(shè)的壓漿孔，避免出現(xiàn)沉降現(xiàn)象。同時(shí)，在整個(gè)施工中頂管容易受多種因素的影響而出現(xiàn)偏斜，因此需要選擇適合的方式做好糾偏細(xì)節(jié)處理工作。

一般情況下，當(dāng)出現(xiàn)右偏時(shí)，可采用糾偏千斤頂組解決問題，將千斤頂調(diào)節(jié)為右伸左縮狀態(tài)，反之需要反過來對千斤頂進(jìn)行調(diào)節(jié)。在每次糾偏過程中，需要嚴(yán)控控制好糾偏的量，采用逐步增加的方式完成糾偏工作。

3 頂管技術(shù)在市政給排水施工中的應(yīng)用要點(diǎn)

3.1 頂進(jìn)管選擇

施工前需做好頂進(jìn)管的選擇工作，為后續(xù)科學(xué)合理開展工作提供支持，選擇時(shí)需要注意以下2點(diǎn)：①為了更好地控制整個(gè)施工過程及保障施工的經(jīng)濟(jì)性，需選擇適合長度的頂管。一般情況下需按照管口的直徑確定長度，主要遵循的規(guī)則是當(dāng)長度和直徑比值超過2.1時(shí)需選擇長管，當(dāng)長度和直徑比值小于1.1時(shí)需選擇短管。②按照施工的實(shí)際要求、工程整體性質(zhì)來確定管徑，按照頂進(jìn)管能夠承受的壓力確定頂進(jìn)管厚度、配筋比外徑。一般情況下，需選擇直徑大于500 mm的頂進(jìn)管。

3.2 障礙物處理

障礙物處理是整個(gè)施工過程中需重點(diǎn)關(guān)注的內(nèi)容，障礙物的處理質(zhì)量和效率直接影響施工的整體質(zhì)量。因此，需選擇適合的方法，確保障礙物可被有效處理，為有序開展施工提供一定支持。在頂管施工中，如果遇到距離比較長的中等、輕度分化地質(zhì)，需規(guī)劃和明確障礙物處理方法，在充分分析地質(zhì)鉆探文件的基礎(chǔ)上，制定出解決這類問題的實(shí)際對策。如遇到長距離并且風(fēng)化問題較為嚴(yán)重的地質(zhì)，需采用暗挖隧道的方式解決問題，如果風(fēng)化地質(zhì)處于施工的中心區(qū)域，經(jīng)過衡量也可以進(jìn)行支護(hù)，采用開發(fā)施工、地表施工的方式解決問題[5]。在實(shí)際頂進(jìn)的過程中，很容易出現(xiàn)由于鉆探距離太遠(yuǎn)突然出現(xiàn)風(fēng)化地質(zhì)的情況，這主要是由于鉆探工作并不是連續(xù)開展，而是相隔一段距離后鉆探一次，無法完整地將地質(zhì)情況展現(xiàn)出來。對于這種情況，可采用破巖井碎弧石法進(jìn)行處理，以此為中心朝著四周進(jìn)行輻射形式的加密鉆探，遇到弧石后，可以按照石頭規(guī)格設(shè)定好對應(yīng)的破巖井，從豎井匯總將弧石取出。

3.3 監(jiān)測點(diǎn)設(shè)置

在實(shí)際施工中，為保證實(shí)際頂進(jìn)與計(jì)劃頂進(jìn)路線保持一致，需對頂進(jìn)軸線實(shí)施定期或者不定期測量，以此保證頂進(jìn)工作按照設(shè)計(jì)要求順利開展，避免重復(fù)施工或者返工等問題出現(xiàn)。一般情況下，在將一節(jié)混凝土頂管頂進(jìn)到一定距離后，可以通過超提刀、千斤頂編組進(jìn)行測量以及校正，尤其是在頂管出洞、糾偏、終點(diǎn)3個(gè)施工關(guān)鍵點(diǎn)，需采用重復(fù)多次測量的方式，提升測量的準(zhǔn)確度，保證頂進(jìn)工作施工的質(zhì)量[6]。同時(shí)，在頂管施工過程中，如果遇到地面建筑物比較密集，或者道路數(shù)量比較多的情況，則需要在地面設(shè)立對應(yīng)的監(jiān)測點(diǎn)，確定地表地形變化情況、土體移動情況，避免在實(shí)際施工中出現(xiàn)建筑物開裂、道路沉降等問題。施工中還需及時(shí)對施工質(zhì)量進(jìn)行檢測，不斷提升施工質(zhì)量以及效率，為更好地減少施工事故和施工成本提供一定支持。

3.4 進(jìn)出洞處理

進(jìn)洞和出洞是整個(gè)施工中的重點(diǎn)內(nèi)容。在完成穿墻工序后，掘進(jìn)設(shè)備的實(shí)際方向會對后續(xù)管道防線、工作井中頂管和頂管拼接情況造成影響。因此，在實(shí)際施工中需避免工作井以外的水、泥土進(jìn)入井內(nèi)，最大化避免出現(xiàn)塌方等事故。在實(shí)際施工中，如果發(fā)現(xiàn)管道處的土質(zhì)為粉質(zhì)粘土層，則需要對工作井附近土質(zhì)進(jìn)行處理，如可以采用井點(diǎn)降水法，將頂管周圍的土質(zhì)變得更加堅(jiān)固，加強(qiáng)土質(zhì)強(qiáng)度。需要注意的是，在這個(gè)過程中也需要關(guān)注管道是否處于正常軸線上，確保與規(guī)劃方向相一致[7]。

4 頂管施工管理措施

4.1 合理選擇材料，控制材料質(zhì)量

控制材料整體質(zhì)量，是施工中非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，也是施工中需要重點(diǎn)關(guān)注的內(nèi)容。因此，為確保頂管施工質(zhì)量，為后續(xù)其他施工提供支持，需做好材料的管控工作。與給排水工程中管材要求不同的是頂管施工中對管材的要求主要在承受壓力方面，要求管材具備較高的強(qiáng)度。選擇管材時(shí)需保證選材的專業(yè)性，要在專業(yè)渠道進(jìn)行選材，還需保證選材人員的專業(yè)能力和素質(zhì)，盡量選擇高性價(jià)比、專業(yè)的頂管管道材料。需按照成本控制實(shí)際要求及施工企業(yè)自身實(shí)力情況進(jìn)行選材，技術(shù)人員、施工人員、成本控制人員盡量共同參與材料選擇工作。確保材料在滿足施工要求的同時(shí)最大化滿足工程成本控制要求，進(jìn)而為獲得更好的施工效果提供支持。

4.2 完善施工技術(shù)，提升施工效率

隨著現(xiàn)代化施工技術(shù)快速發(fā)展，各種各樣的全新頂管技術(shù)開始出現(xiàn)在施工中，為提升給排水施工質(zhì)量、效率奠定了良好的基礎(chǔ)。因此，實(shí)際施工中，要真正保證施工質(zhì)量、提升施工的整體效率，也需重點(diǎn)關(guān)注新技術(shù)的有效應(yīng)用，合理融入新技術(shù)、新手段，為高效完成給排水整體施工提供支持。在工程管道的鋪設(shè)方面，可以引進(jìn)先進(jìn)的地下人行通道管棚式施工、涵頂進(jìn)等相關(guān)技術(shù)。尤其是當(dāng)前比較常見的頂管截面，大部分都為圓形，今后需要采用矩形、圓拱形或者多邊形等。當(dāng)前土壓式、泥水加壓式等是比較常用的幾種方法，但是隨著社會的不斷發(fā)展，這些技術(shù)必然會出現(xiàn)與實(shí)際施工要求、城市給排水施工要求不相符的情況。針對這種情況，需注重對新施工方式的應(yīng)用，如管套式、氣泡式等，對施工方式進(jìn)行有效創(chuàng)新，促進(jìn)頂管技術(shù)施工水平的不斷提升。隨著高精度、長距離測量技術(shù)快速發(fā)展，通風(fēng)系統(tǒng)也得到了持續(xù)優(yōu)化，今后可以加強(qiáng)對注漿減摩擦技術(shù)、中繼間技術(shù)的有效利用。同時(shí)，需合理利用刀盤切削系統(tǒng)、排渣系統(tǒng)、推進(jìn)系統(tǒng)等，完善技術(shù)應(yīng)用，保證頂進(jìn)距離達(dá)到較高水平，進(jìn)而全面提升頂管施工效率。

4.3 及時(shí)更新設(shè)備，引進(jìn)全新技術(shù)

當(dāng)前國內(nèi)生產(chǎn)的專業(yè)頂管設(shè)備在技術(shù)方面還存在比較明顯的欠缺，功能方面還不夠健全，嚴(yán)重影響了頂管施工的有效開展。因此，為了提升該工程整體質(zhì)量，需在準(zhǔn)確分析當(dāng)前施工設(shè)備、施工技術(shù)現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，明確需要改進(jìn)的內(nèi)容，通過不斷提升設(shè)備整體質(zhì)量，完善設(shè)備功能，提升技術(shù)水平。參與市政施工的企業(yè)，在條件允許的情況下，要積極引進(jìn)國外具備良好性能、高水平的設(shè)備。在引進(jìn)設(shè)備后，要選擇相對典型、工程量較大的工程項(xiàng)目實(shí)施作業(yè)，對設(shè)備的整體效果、性能等進(jìn)行了解。有效應(yīng)用媒體展開宣傳，提升高新設(shè)備對頂管工程的實(shí)際影響力，為其他施工企業(yè)更加積極地引進(jìn)全新設(shè)備提供引導(dǎo)，確保施工質(zhì)量得到有效提升。施工企業(yè)也可以外派具備良好專業(yè)素養(yǎng)的施工人員和管理人員，外出參與進(jìn)修和學(xué)習(xí)，及時(shí)了解和學(xué)習(xí)新技術(shù)，并且將其應(yīng)用在實(shí)際的施工中。這樣不僅能夠建設(shè)一支更加專業(yè)的頂管施工隊(duì)伍，還可以為獲得高質(zhì)量的施工效果提供一定支持。

5 結(jié)語

頂管施工是一項(xiàng)比較復(fù)雜的力學(xué)工程，將該項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用在實(shí)際給排水施工中，能夠有效縮短工期，節(jié)約大量成本，并且由于頂管技術(shù)自身的特點(diǎn)，不需對地面進(jìn)行挖掘，對人們正常生活、城市運(yùn)轉(zhuǎn)等造成的影響非常小，是非常值得廣泛應(yīng)用的一項(xiàng)技術(shù)。因此，當(dāng)前需通過合理處理障礙物、保證頂進(jìn)按照計(jì)劃進(jìn)行、規(guī)范進(jìn)出洞等措施，更好地將頂管技術(shù)應(yīng)用在實(shí)際施工中。以此來獲得更多的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，為該項(xiàng)技術(shù)更好地發(fā)揮作用提供支持，進(jìn)而為市政給排水施工的整體質(zhì)量提供基礎(chǔ)保障。