馬海東 蘭州市政建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司工程師

對(duì)于市政給排水而言，其涉及到的領(lǐng)域非常廣泛，對(duì)城市帶來的影響也十分深遠(yuǎn)，包括城市給排水及污水處理等功能，一個(gè)科學(xué)、優(yōu)質(zhì)的給排水工程項(xiàng)目，能幫助城市解決很多基礎(chǔ)性難題。對(duì)于當(dāng)前階段的市政給排水工程施工而言，在施工方式上與傳統(tǒng)的市政給排水工程之間有著較大的差異。隨著城市規(guī)模的不斷擴(kuò)大，當(dāng)前階段的給排水系統(tǒng)的建設(shè)規(guī)模也在不斷增加，相應(yīng)的建設(shè)難度也在隨之增長。在過去市政給排水施工作業(yè)開展的過程中，需要對(duì)地面進(jìn)行大規(guī)模開挖，為道路交通帶來較大的干擾，而非開挖頂管施工技術(shù)，能在最大限度上使傳統(tǒng)施工方式下的難題得到較好的解決。

1 非開挖頂管施工技術(shù)的概述和優(yōu)勢

1.1 非開挖頂管施工技術(shù)的概述

市政項(xiàng)目的非開挖頂管作業(yè)工藝是指在非開挖狀況下，采用地下管道頂進(jìn)的模式進(jìn)行管道的敷設(shè)，目前非開挖頂管作業(yè)工藝大部分情況下被運(yùn)用到城市市政給排水管道項(xiàng)目中，是市政項(xiàng)目中運(yùn)用概率較高的一種施工工藝。市政給排水施工中的頂管施工技術(shù)主要是利用相關(guān)設(shè)備，將工具管向土層內(nèi)掘進(jìn)，掘出的泥土由土泵或螺旋輸送機(jī)排出或以泥漿的形式通過泥漿泵經(jīng)管道排出，推進(jìn)一節(jié)管道后，主千斤頂縮回，吊裝上另一節(jié)管道，繼續(xù)頂進(jìn)。如此往復(fù)，直至管道鋪設(shè)完畢[1]。對(duì)于頂進(jìn)設(shè)備而言，主要利用油泵與管道間和中繼間的推力，給予土體一定的頂力，從而使管道克服摩擦力，按照一定的路線和角度將管道頂至預(yù)期位置。

在利用該技術(shù)進(jìn)行施工時(shí)，為了保證施工的質(zhì)量和連續(xù)性，相關(guān)人員必須要加強(qiáng)對(duì)技術(shù)規(guī)范的研究，要能對(duì)機(jī)頭、主頂及中繼間等環(huán)節(jié)給予足夠重視?，F(xiàn)階段常見的施工類型有密封型和開放型兩種，大多數(shù)的施工單位會(huì)優(yōu)先選擇密封型施工方法。非開挖頂管施工技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中不會(huì)對(duì)路面交通帶來不利影響，因此有著較好的應(yīng)用價(jià)值。除外，該方法在作業(yè)的過程中還不會(huì)出現(xiàn)噪聲污染，不會(huì)對(duì)施工區(qū)域周邊居民的生活產(chǎn)生影響，且有著較高的施工效率，因此不論是考慮社會(huì)效益還是經(jīng)濟(jì)效益，非開挖頂管施工技術(shù)都是市政給排水施工過程中的第一選擇。

1.2 非開挖頂管施工技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢

我國人口基數(shù)較大，因此道路交通在社會(huì)運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中，始終發(fā)揮著非常重要的作用。傳統(tǒng)形式的市政給排水施工涉及到大規(guī)模的道路開挖，為了保證施工安全，會(huì)在施工區(qū)域周邊設(shè)置屏障，但是該種形式仍然存在巨大的安全隱患，并且會(huì)對(duì)交通帶來較大的影響。高頻率、長時(shí)間地表開挖施工會(huì)對(duì)內(nèi)里結(jié)構(gòu)層的穩(wěn)定性帶來不利影響，甚至?xí)?dǎo)致出現(xiàn)不可修復(fù)的局面。采取非開挖頂管施工技術(shù)，不僅能使上述問題得到有效解決，還不會(huì)受氣候、環(huán)境因素的干擾，能在按質(zhì)按量完成的基礎(chǔ)上，盡可能地縮短施工周期。同時(shí)，該施工技術(shù)可控性和精確性都比較強(qiáng)，在施工過程中給地下管線和環(huán)境帶來的影響也非常小。

2 市政給排水施工中的非開挖頂管施工技術(shù)

2.1 施工準(zhǔn)備

（1）頂管機(jī)的選擇。在非開挖頂管施工作業(yè)的準(zhǔn)備階段中，最重要的工作就是結(jié)合實(shí)際施工需求，做好頂管機(jī)設(shè)備的選擇工作。在選擇頂管機(jī)的型號(hào)時(shí)，要考慮到施工區(qū)域的水文地質(zhì)條件、地下水位情況及相應(yīng)的技術(shù)要求等，并且要在保證施工安全的基礎(chǔ)上，科學(xué)合理選擇頂管機(jī)設(shè)備。對(duì)于地下水位上面較為穩(wěn)固的地層的頂管作業(yè)而言，應(yīng)選用平衡型或敞開型的頂管機(jī)；對(duì)于地下水位以下或不穩(wěn)固地層的作業(yè)地區(qū)，可選用平衡型或泥水平衡型的頂管機(jī)；若在地下水存在或卵礫石存在的細(xì)碎石塊區(qū)域進(jìn)行作業(yè)，適宜使用泥水平衡型頂管機(jī)。

（2）材料準(zhǔn)備。對(duì)于頂管的材質(zhì)而言，需要依據(jù)管道的用途、特性及施工現(xiàn)場的實(shí)際情況來確定，常見的頂管管材包括鋼筋混凝土管、球墨鑄鐵管及鋼管等。而在市政施工中，由于千斤頂會(huì)提供大量的推力，且管道內(nèi)部流淌的大多是生活污水，存在的較強(qiáng)的腐蝕性，因此需要優(yōu)先選擇抗腐蝕性比較好、強(qiáng)度比較高的鋼筋混凝土管，同時(shí)鋼筋混凝土管道還具有長期使用不漏水的優(yōu)點(diǎn)，能使整個(gè)市政給排水工程的質(zhì)量和進(jìn)度都得到可靠的保障[2]。對(duì)于管道長度的把控而言，則需要綜合考慮管線的彎曲弧度，如果管線的彎曲弧度小且地勢較為平緩，則頂管的長度需要適當(dāng)長一些，對(duì)于管線弧度大且短的部分，則頂管的長度要相對(duì)短一些。

2.2 施工測量

測量方式是非開挖頂管施工的重要部分，會(huì)影響到頂管路線的正確與否，因此在施工正式開始前，做好細(xì)致、全面的測量工作非常重要。在實(shí)際工程建設(shè)中，路線和控制點(diǎn)一般都是由建設(shè)單位提供的，而施工單位需要采取措施加強(qiáng)把控。為了提高路線位置的準(zhǔn)確性，一般需要設(shè)置2 ～3 個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn)，而工作人員在施工過程中，要加強(qiáng)對(duì)水準(zhǔn)點(diǎn)位置的監(jiān)測和把控，盡可能地使測量誤差減小。除此之外，還可以通過相應(yīng)的設(shè)備和方法對(duì)給排水管道頂管的位置進(jìn)行全面測量，尤其是要采取措施，盡可能提高第一節(jié)段管線頂進(jìn)路線的準(zhǔn)確性，一旦發(fā)現(xiàn)偏差就要及時(shí)采取糾偏措施。

2.3 頂進(jìn)施工

對(duì)于施工單位而言，在了解并掌握非開挖頂管施工的一些基礎(chǔ)特征后，還要加強(qiáng)對(duì)部分施工要點(diǎn)的關(guān)注：第一，要選擇性能可靠的鋼管，將其放置在基坑井中，并做好測量放線工作，確保挖掘井有較好的施工狀態(tài)。在此過程中可以加強(qiáng)對(duì)導(dǎo)軌的使用頻率，更加高效地完成相應(yīng)的施工作業(yè)；第二，結(jié)合施工方案和現(xiàn)場施工情況，對(duì)頂管頂進(jìn)的過程進(jìn)行嚴(yán)格把控，同時(shí)還要加強(qiáng)技術(shù)體系的優(yōu)化和創(chuàng)新；第三，做好防水也是整個(gè)頂管頂進(jìn)過程中的重要內(nèi)容，可以在穿墻管道內(nèi)添加黏土水泥漿，使未合攏部分的滲漏問題得到科學(xué)把控；第四，當(dāng)施工過程中遇到復(fù)雜地質(zhì)情況導(dǎo)致工程無法順利推進(jìn)時(shí)，需要對(duì)鉆探數(shù)據(jù)和地質(zhì)采樣信息進(jìn)行重新分析，選擇最為合理、正確的頂管施工技術(shù)。

2.4 頂管出洞

施工人員在按照一定的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和要求完成頂管穿墻作業(yè)后，需要繼續(xù)按照相應(yīng)的施工標(biāo)準(zhǔn)和要求來完成頂管的進(jìn)出洞施工，該環(huán)節(jié)施工是整個(gè)非開挖頂管施工的核心內(nèi)容，對(duì)于工程質(zhì)量和進(jìn)度都有著非常大的影響。為此，作業(yè)人員進(jìn)行到該工序時(shí)，一定要在將門封閉以前把全部的鋼板樁勻稱擺放好，使工程的質(zhì)量、效率和安全性得到進(jìn)一步提升，有效避免出現(xiàn)工程塌方問題，使整個(gè)頂管推進(jìn)作業(yè)的順利、安全完成得到可靠保障[3]。在頂管機(jī)設(shè)備出洞前，工作人員還要及時(shí)拆除磚封門，使頂管機(jī)能沿著鋼封門前進(jìn)，當(dāng)頂管機(jī)和鋼封門之間的距離達(dá)到50 ～100 mm 時(shí)，需要將前期安裝的鋼板樁全部拆除，頂管機(jī)也要按照從一側(cè)到另一側(cè)的順序出洞，有效避免滲漏問題的出現(xiàn)。

2.5 注漿減阻施工

注漿減阻技術(shù)指的是在管道作業(yè)實(shí)踐中，基于真實(shí)狀況，將恰當(dāng)數(shù)量的潤滑減阻液灌注進(jìn)地層與管道兩者間的環(huán)狀間隙架構(gòu)中，進(jìn)而構(gòu)成緊密的泥漿保護(hù)套，從而起到減阻與潤滑的成效。一般非開挖頂管施工的路線都比較長，因此為了使整個(gè)注漿過程的壓力維持穩(wěn)定，通常情況下每隔400 m 左右，需要設(shè)置一臺(tái)壓漿泵，用來維持注漿壓力的穩(wěn)定[4]。在非開挖頂管作業(yè)工藝情況下，補(bǔ)漿和布漿是依托多種漿液灌注系統(tǒng)完成的，布漿工序中適宜選用流量充足、壓力小的漿液灌注泵，而補(bǔ)漿則適合用壓力高、流量小的注漿泵。在漿液灌注期間，應(yīng)即時(shí)監(jiān)測漿液灌注壓力、漿液配制黏度、使用數(shù)量，另外應(yīng)盡量使?jié){液勻稱附著到管道外壁上。管道頂進(jìn)作業(yè)可以和管道漿液灌注工作同時(shí)進(jìn)行，確保補(bǔ)漿和注漿的有效融合。依照先灌注后頂進(jìn)、邊頂進(jìn)邊灌注、及時(shí)補(bǔ)漿的準(zhǔn)則，使管道外周構(gòu)成以泥漿為主要材料的潤滑套，在管道頂進(jìn)期間起到支撐與減小阻力的作用。若在頂進(jìn)期間由于突然狀況致使?jié){液灌注無法繼續(xù)進(jìn)行，應(yīng)當(dāng)先暫停頂進(jìn)再暫停漿液灌注。

2.6 管口連接

對(duì)于市政給排水施工而言，項(xiàng)目建設(shè)效果在很大程度上受管道密封程度的影響，對(duì)于給排水管道作業(yè)中的密封性管控而言，應(yīng)當(dāng)將管道連接口和縫隙間的空間作為管控的主要內(nèi)容。不論是土方還是地下水，對(duì)管道都有一定的腐蝕性，因此對(duì)于管道的連接需要使用經(jīng)過防腐處理的鋼管套，同時(shí)為了使后管在頂進(jìn)過程中產(chǎn)生的作用力更加均勻，還需要利用軟木在鋼管套與管道接口之間進(jìn)行襯墊處理。為防止出現(xiàn)老化問題，可使用橡膠布設(shè)置一個(gè)防水袋，為防止在施工過程中防水袋的位置出現(xiàn)偏移或破裂，還要對(duì)連接處進(jìn)行潤滑處理[5]。

2.7 管道試壓

在管道頂進(jìn)工作完成后，需要對(duì)所有管道的水壓大小進(jìn)行全面檢測。在隱蔽處理前，還要對(duì)安裝、鋪設(shè)的給水管道進(jìn)行單項(xiàng)水壓的測試，并對(duì)全部安裝結(jié)束的管道都進(jìn)行綜合水壓的檢測。具體的檢測流程如下：首先要將管道中的氣體排除干凈，緊接著加水加壓，在壓力達(dá)到一定程度后，立即停止加壓，并檢查管道的滲漏問題[6]。當(dāng)各個(gè)接口處在規(guī)定的測試時(shí)間內(nèi)都沒有出現(xiàn)滲漏問題時(shí)，可以再對(duì)壓力的釋放情況進(jìn)行觀測，通過增壓和釋壓兩種方式對(duì)管道的安裝質(zhì)量進(jìn)行檢測。

3 市政給排水施工質(zhì)量控制措施

3.1 建立完善的質(zhì)量控制體系

建立一套科學(xué)完善的質(zhì)量控制體系，對(duì)市政給排水施工質(zhì)量的提升有著積極的作用，在質(zhì)量控制體系的運(yùn)行下，不僅能使質(zhì)量控制人員開展有序的、有針對(duì)性的控制工作，還能對(duì)施工人員的作業(yè)行為進(jìn)行約束，使全部的施工活動(dòng)都嚴(yán)格按照施工計(jì)劃、規(guī)定進(jìn)行。當(dāng)然，施工質(zhì)量管理體系的制定需要結(jié)合實(shí)際情況，確保其切實(shí)可行。同時(shí)在體系制定后，還要能在施工作業(yè)開展的過程中，對(duì)質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行動(dòng)態(tài)完善。

3.2 頂管施工的嚴(yán)格檢查

對(duì)于頂管施工技術(shù)而言，雖然是當(dāng)前市場給排水工程中主要運(yùn)用的施工技術(shù)，但是并不適用于全部的施工環(huán)節(jié)。因此，為了防止頂管施工技術(shù)應(yīng)用的過程中，出現(xiàn)意外或是安全問題，必須要對(duì)施工區(qū)域及周邊的交通情況進(jìn)行全面的勘察。施工單位可以結(jié)合實(shí)際情況，設(shè)置標(biāo)識(shí)牌或組織人員開展交通指揮工作，同時(shí)還要安排專業(yè)技術(shù)人員，對(duì)施工區(qū)域內(nèi)的排水系統(tǒng)進(jìn)行全面勘察，在此基礎(chǔ)上制定更加科學(xué)、完善的管道優(yōu)化方案。如果在頂管施工中發(fā)生了意外，施工單位需要立即設(shè)置臨時(shí)管道，防止影響到城市污水的正常排放，對(duì)生態(tài)環(huán)境造成無法挽回的影響。

3.3 提升施工人員的綜合素質(zhì)

施工人員的綜合素質(zhì)水平也會(huì)對(duì)市政給排水工程的順利開展帶來較大的影響，這就要求施工單位要重視對(duì)人才的培養(yǎng)。針對(duì)現(xiàn)有的技術(shù)人員，要建立繼續(xù)教育體系，保證其能及時(shí)發(fā)現(xiàn)施工過程中存在的問題，并提出相應(yīng)的解決方案，進(jìn)而達(dá)到提升技術(shù)人員綜合素質(zhì)水平的目的。另外，在新員工的招聘上，必須提高人才招聘的門檻，優(yōu)先引進(jìn)高綜合素質(zhì)的專業(yè)人才。另外，提高施工人員對(duì)于自身專業(yè)技能水平提升的重視度，自主學(xué)習(xí)更多的基礎(chǔ)理論知識(shí)，并應(yīng)用到工程施工中。

4 結(jié)語

隨著市政給排水工程施工規(guī)模的不斷擴(kuò)大，為了盡可能降低對(duì)城市發(fā)展的影響，非開挖頂管施工技術(shù)將會(huì)得到更廣泛的應(yīng)用。為了保證施工的質(zhì)量和進(jìn)度，必須要建立優(yōu)秀的人才隊(duì)伍，并加強(qiáng)對(duì)技術(shù)體系的優(yōu)化和創(chuàng)新，盡可能地提升給排水工程的建設(shè)質(zhì)量和效率。