蒙仁開

（廣西合山市第一建筑工程有限公司　廣西　合山　546500）

市政給排水施工中的長(zhǎng)距離頂管施工技術(shù)分析

蒙仁開

（廣西合山市第一建筑工程有限公司廣西合山546500）

隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展速度的不斷加快，城市化進(jìn)程速度也隨之不斷加快。在城市化建設(shè)過程中，市政給排水為一項(xiàng)重要的建設(shè)項(xiàng)目，市政給排水工程的施工質(zhì)量對(duì)城市居民的正常生活和工作產(chǎn)生嚴(yán)重影響。因此，加強(qiáng)對(duì)市政給排水施工過程中所應(yīng)用到的相關(guān)工藝和技術(shù)進(jìn)行深入研究具有重要意義。

給排水工程；長(zhǎng)距離頂管；施工技術(shù)

頂管施工技術(shù)為各種地下管道及排水管道施工過程中普遍應(yīng)用到的一種技術(shù)，其與正在實(shí)施施工操作或者是已經(jīng)完成施工的管道、公路、建筑等工程在進(jìn)行連接時(shí)，可使平面交叉轉(zhuǎn)變?yōu)榱Ⅲw交叉，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)杜絕或者最大限度地將經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)、社會(huì)公眾、運(yùn)輸系統(tǒng)等所造成的不良影響或者干擾降低[1]。因此在市政給排水工程中應(yīng)用頂管施工技術(shù)具有重要意義。長(zhǎng)距離頂管施工技術(shù)是一種極具便捷性的施工方法，其具有較高的適用性、安全性和經(jīng)濟(jì)性，其憑借這些特點(diǎn)在市政給排水施工中得到越來越普遍的應(yīng)用。

1　長(zhǎng)距離頂管管的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1.1鋼筒設(shè)計(jì)

通常在長(zhǎng)距離頂管施工過程中，施工中所使用到的鋼筒均為厚度約為15mm的冷軋鋼板制作而成的。需要在鋼筒的兩端設(shè)置有鋼制承口環(huán)和插口環(huán)，主要是將其作為鋼筒的連接部位。在連接承口環(huán)與插口環(huán)時(shí)，需將雙膠圈作為墊層實(shí)施連接，進(jìn)而促進(jìn)管道具有良好的密閉性，使其符合工程的施工要求。此外，還需要應(yīng)用雙膠圈來防止水體滲漏，保證管道具有良好的防滲性。

1.2鋼筋骨架網(wǎng)設(shè)計(jì)

鋼筋骨架網(wǎng)是鋼筒內(nèi)、外兩側(cè)均需分別焊接的一個(gè)重要結(jié)構(gòu)部位。在鋼筒的內(nèi)側(cè)焊接鋼筋骨架網(wǎng)的主要目的是促進(jìn)施工過程中混凝土可與鋼筒實(shí)現(xiàn)更加穩(wěn)固的連接，避免使用過程中混凝土塊掉落現(xiàn)象發(fā)生。通常在施工過程中均會(huì)應(yīng)用到單層鋼筋骨架網(wǎng)。而在鋼筒外側(cè)焊接鋼筋骨架網(wǎng)的目的主要是為了促進(jìn)混凝土和鋼筒相互結(jié)合之后，其承載能力能夠得到一定程度的增加，進(jìn)而避免管體遭受破壞。在施工過程中通常會(huì)應(yīng)用到雙層鋼筋骨架網(wǎng)。

1.3管體設(shè)計(jì)

在鋼筒內(nèi)部、外部均完成混凝土澆筑之后，混凝土頂管管道便形成。通過該種施工方式所獲得的管道可有效防止鋼筋籠或者鋼筒在后期的使用過程中出現(xiàn)銹蝕現(xiàn)象，可有效促進(jìn)管道的使用時(shí)間得到延長(zhǎng)。

2　長(zhǎng)距離頂管施工原理

在實(shí)施頂管施工操作過程中，需要應(yīng)用到頂進(jìn)機(jī)械主要土壓平衡頂管機(jī)。實(shí)際施工過程中，通過在工作井中進(jìn)行油缸設(shè)置的方式來產(chǎn)生動(dòng)力，然后憑借此動(dòng)力實(shí)現(xiàn)將頂管機(jī)進(jìn)行推動(dòng)，使其不斷向前頂進(jìn)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)施工操作。應(yīng)用大刀對(duì)土體進(jìn)行盤旋轉(zhuǎn)切削，將切削下的土體放進(jìn)密封土倉和螺旋輸送機(jī)中，并將其進(jìn)行擠壓，使其成為存在一定土壓的壓縮土體；應(yīng)用螺旋輸送機(jī)將切削出來的土體進(jìn)行輸送，進(jìn)而促進(jìn)管道基層施工得以完成。按照頂管機(jī)開挖面各個(gè)地層所具有的特性，將清水、相應(yīng)濃度和配比的泥漿、粘土漿等材料加入到刀盤正面級(jí)土倉中。實(shí)施此操作的目的是促進(jìn)一些難以進(jìn)行正常施工的砂土、砂礫土、硬粘土等的產(chǎn)生改變，使其成為具有一定程度流動(dòng)性、止水性、有塑性的泥狀土，進(jìn)而使其能夠被螺旋輸送機(jī)排出，同時(shí)還可有效將地下水壓力、開挖面前的土壓力頂住，促進(jìn)刀盤前的土體具有良好的穩(wěn)定性，進(jìn)而使長(zhǎng)距離頂管施工能夠順利進(jìn)行[2]。

3　長(zhǎng)距離頂管施工技術(shù)在市政給排水施工中的實(shí)際應(yīng)用

3.1技術(shù)適用范圍

長(zhǎng)距離頂管技術(shù)通常被應(yīng)用于城市中心地區(qū)、繁華商業(yè)街道、無法進(jìn)行遷移或大規(guī)模進(jìn)行開挖的特殊地段。無法實(shí)施開槽埋管、空中架線等施工的地方通常也需要應(yīng)用到該種技術(shù)。在污水管道的施工過程中，在污水管道的直徑超過800mm，且施工現(xiàn)場(chǎng)未存在任何建筑物基礎(chǔ)，同時(shí)也無法應(yīng)用明溝開挖埋管方法進(jìn)行實(shí)施的情況下，可通過長(zhǎng)距離頂管技術(shù)的應(yīng)用來實(shí)施相關(guān)施工操作。

3.2頂進(jìn)管的選擇

在給排水施工過程中，通常均是選擇鋼筋混凝土管作為最佳頂進(jìn)管，部分工程也會(huì)選擇鋼管作為頂進(jìn)管。但是應(yīng)用鋼管作為頂進(jìn)管時(shí)僅僅使用于不會(huì)出現(xiàn)腐蝕的地方。在應(yīng)用該種技術(shù)過程中，必須嚴(yán)格按照鋼筋混凝土的標(biāo)準(zhǔn)和要求，對(duì)鋼筋混凝土管的規(guī)格進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)、配筋及應(yīng)力驗(yàn)算等諸多方面的工作。在對(duì)頂進(jìn)管直徑進(jìn)行選擇時(shí)，需要對(duì)工程的實(shí)際需要、性質(zhì)等諸多因素進(jìn)行綜合考慮。嚴(yán)格按照頂進(jìn)管所需承受的荷載來確定混凝土管的壁厚和配筋，進(jìn)而確定頂進(jìn)管的實(shí)際直徑。在實(shí)際施工過程中，通常將管內(nèi)徑設(shè)計(jì)為超過800mm。因?yàn)樵谑┕み^程中，施工人員需要站在頂管工程工作面上實(shí)施相關(guān)施工操作。

3.3頂管施工前準(zhǔn)備及施工主要設(shè)備

應(yīng)用長(zhǎng)距離頂管施工技術(shù)進(jìn)行施工之前，需要先做好平面布置工作。例如準(zhǔn)備好料具間、管材堆場(chǎng)、起重設(shè)備、注漿系統(tǒng)、自動(dòng)控制室等等。需要布置好頂管機(jī)、發(fā)射架、反力架等相關(guān)設(shè)備。通常需要將這些設(shè)備設(shè)置在始發(fā)工作井內(nèi)。此外，還需要在工作井邊側(cè)上設(shè)置下井扶梯。只有做好這些準(zhǔn)備工作才能促進(jìn)長(zhǎng)距離頂管施工能夠順利開展。在給排水施工現(xiàn)場(chǎng)，頂管管道頂進(jìn)地方通常為淤泥砂和粘土層，且管道的沿線通常也不會(huì)存在任何建筑物基礎(chǔ)，管道的直徑超過800mm。因此應(yīng)用長(zhǎng)距離頂管施工技術(shù)進(jìn)行施工時(shí)，需要應(yīng)用到的設(shè)備主要為反力墻、千斤頂、起重設(shè)備等，同時(shí)還需要應(yīng)用到水泵、泥水處理系統(tǒng)、全站儀、后座泵架、水準(zhǔn)儀、整體式頂進(jìn)構(gòu)架、激光準(zhǔn)儀、電焊機(jī)等諸多種通用設(shè)備。

3.4泥漿的制備及注漿工藝

在市政給排水施工中的應(yīng)用長(zhǎng)距離頂管施工技術(shù)時(shí)，需要進(jìn)行的泥漿制備及注漿工藝主要包含三個(gè)方面，具體內(nèi)容詳見表1。

表1　泥漿的制備及注漿工藝

3.5長(zhǎng)距離頂管施工工藝

在長(zhǎng)距離頂管的施工程序中，主要包含正面穩(wěn)定、長(zhǎng)距離壓漿、觸變泥漿等諸多個(gè)施工環(huán)節(jié)，長(zhǎng)距離壓漿及觸變泥漿兩個(gè)施工環(huán)節(jié)在發(fā)揮著重要的減阻作用。在應(yīng)用長(zhǎng)距離頂管施工技術(shù)的過程中，需要保證管節(jié)的減阻作用能夠得到充分發(fā)揮，就必須及時(shí)實(shí)施管節(jié)外側(cè)的壓注觸變泥漿施工操作。應(yīng)用該種壓注方式能夠使其形成良好的圍護(hù)泥漿套，經(jīng)過觸變的泥漿可有效降低地面沉降。所以在整個(gè)施工過程中，注漿技術(shù)的應(yīng)用發(fā)揮著極為重要的作用，其成為頂管施工是否能夠取得成功的一個(gè)關(guān)鍵性因素[3]。在施工過程中，通過注漿泵把經(jīng)過配置的壓漿站傳送至輸漿總管機(jī)管節(jié)的環(huán)形分管中，然后再將其傳到頂管機(jī)便可形成良好的泥漿套通過這個(gè)環(huán)節(jié)的施工操作，促進(jìn)膨潤(rùn)土觸變泥漿在工程施工中得到更加充分的應(yīng)用。某市一路段的給排水施工應(yīng)用了長(zhǎng)距離頂管技術(shù)，為了保證能夠?qū)ψ{進(jìn)行合理跟蹤，在頂管掘進(jìn)機(jī)時(shí)，在其后部總共設(shè)置了4個(gè)壓漿孔，促進(jìn)其形成一個(gè)具有合理性和完整性的泥漿套，并對(duì)完畢的觸變泥漿實(shí)施跟蹤配備，應(yīng)用液壓注漿泵增壓形式，將完畢觸變泥漿注入注漿總管體，然后再通過環(huán)形分管注入頂管機(jī)、管節(jié)的壓漿孔上，進(jìn)而形成良好的泥漿套。管節(jié)實(shí)際頂進(jìn)施工過程中，會(huì)有部分漿液以外流的方式直接進(jìn)入到土層，因此需對(duì)管節(jié)上存在的注漿孔實(shí)施補(bǔ)壓漿操作。通常情況下，一節(jié)管內(nèi)部頂進(jìn)完成后需實(shí)施下一輪補(bǔ)漿操作。此外，還需要以各段管節(jié)頂進(jìn)阻力的實(shí)際大小作為主要根據(jù)，實(shí)施相應(yīng)的補(bǔ)充壓漿操作。在補(bǔ)充壓漿操作過程中，需對(duì)壓漿的實(shí)際使用量進(jìn)行嚴(yán)格控制。通常需要將壓漿量控制在管節(jié)空隙體積8倍左右。

4　結(jié)束語

長(zhǎng)距離頂管施工技術(shù)為一種適用范圍廣、實(shí)用性強(qiáng)的先進(jìn)技術(shù)。將該種技術(shù)應(yīng)用于市政給排水施工中可促進(jìn)施工整體質(zhì)量及效果得到顯著提高。因此需加強(qiáng)對(duì)長(zhǎng)距離頂管施工技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行深入分析，促進(jìn)該種技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)得到充分發(fā)揮。

[1]劉淑萍.長(zhǎng)距離頂管施工中存在的問題及解決措施[J].山西建筑，2013，10（05）：115～116.

[2]鄭建平.長(zhǎng)距離頂管施工技術(shù)在硬塑土層中的應(yīng)用[J].建筑施工，2013，08（05）：95～96.

[3]王春婷，隆威.大口徑長(zhǎng)距離頂管工程泥漿配方試驗(yàn)研究[J].鐵道科學(xué)與工程學(xué)報(bào)，2014，15（01）：38～39.

TU74

A

1673-0038（2015）30-0087-02

2015-6-15

蒙仁開（1975-），男，助理工程師，主要從事工程施工工作。