周 群

(太原供水集團(tuán)有限公司 030009)

頂管技術(shù)在城市給水管道施工中的應(yīng)用

周 群

(太原供水集團(tuán)有限公司 030009)

隨著國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展我國(guó)城鎮(zhèn)化進(jìn)程不斷地在加快，對(duì)城市給水管道的施工提出了更高的要求。在城市給水管道施工過(guò)程中不但會(huì)受到當(dāng)?shù)氐匦魏偷刭|(zhì)的影響，同時(shí)水文環(huán)境也會(huì)對(duì)給水管道的正常施工帶來(lái)一定程度的影響，并且在傳統(tǒng)的給水管道正常施工過(guò)程中會(huì)對(duì)當(dāng)?shù)氐慕ㄖ⒌缆芬约肮苍O(shè)施造成不同程度的破壞。通過(guò)使用非開(kāi)挖施工技術(shù)能夠有效的避免這些問(wèn)題的發(fā)生，在非開(kāi)挖施工技術(shù)中頂管技術(shù)作為最重要的施工技術(shù)之一，在正常施工時(shí)不但不會(huì)對(duì)地面建筑、道路、以及公共基礎(chǔ)設(shè)施造成損壞，并且能夠加快給水管道施工的效率，在城市建設(shè)中有著廣泛的應(yīng)用。本文主要對(duì)頂管施工進(jìn)行了基本介紹，并且對(duì)給水管道施工中的頂管技術(shù)進(jìn)行了分析，頂管技術(shù)的正確應(yīng)用對(duì)促進(jìn)給水管道的正常施工以及城市化建設(shè)具有重要意義。

頂管技術(shù) ;給水管道 ;施工;應(yīng)用

0 引言

作為非開(kāi)挖施工方法中的重要施工技術(shù)之一，頂管施工技術(shù)不但能夠避免對(duì)建筑物以及公共設(shè)施造成破壞，同時(shí)能夠減少施工過(guò)程中對(duì)地面交通產(chǎn)生影響，對(duì)保護(hù)城市土層以及維護(hù)市容具有重要作用[1]。在城市給水管道建設(shè)過(guò)程中由于通常都是在人口較為密集以及交通比較繁忙的地區(qū)來(lái)進(jìn)行給水管道的建設(shè)，工程涉及的建筑范圍非常的廣泛，所以要加強(qiáng)頂管技術(shù)在給水管道施工中的應(yīng)用，從而在維護(hù)城市正常秩序以及環(huán)境的情況下保證給水管道施工的正常進(jìn)行。

1 頂管施工概述

通過(guò)頂進(jìn)設(shè)備的推力來(lái)克服管道與土壤之間的摩擦力，從而按照設(shè)計(jì)坡度來(lái)將管道正確的放置在土層中，這種埋設(shè)管道的技術(shù)就稱(chēng)為頂管施工。在進(jìn)行頂管施工的過(guò)程中，需要將主頂油缸以及中繼間和管道間的推力利用起來(lái)，以利于工具管從工作坑內(nèi)的土層穿過(guò)，進(jìn)入到接受坑內(nèi)進(jìn)行起吊，然后再將管道在兩坑之間進(jìn)行埋設(shè)。相對(duì)與盾構(gòu)施工技術(shù)，頂管施工作為當(dāng)前應(yīng)用比較廣泛的一種給水管道施工技術(shù)，不用將面層開(kāi)挖就可以進(jìn)行地下管道的鋪設(shè)，所以無(wú)論在公路、鐵路以及河流或是建筑物下進(jìn)行給水管道施工，都能夠有效的完成管道鋪設(shè)工作。

頂管施工技術(shù)在國(guó)內(nèi)起步比較落后，近些年來(lái)隨著我國(guó)建筑行業(yè)的快速發(fā)展以及城市化進(jìn)程的加快，隨著頂管施工技術(shù)的應(yīng)用不斷增加，使國(guó)內(nèi)頂管施工技術(shù)的某些方面已經(jīng)逐漸的進(jìn)入了國(guó)際一流水平行列[2]。并且國(guó)內(nèi)的城鎮(zhèn)化進(jìn)程依然在加速發(fā)展著，所以在未來(lái)頂管施工技術(shù)仍然存在著非常大的發(fā)展空間。在頂管施工技術(shù)發(fā)展中比較突出問(wèn)題是國(guó)家區(qū)域經(jīng)濟(jì)沒(méi)有得到均衡發(fā)展從而導(dǎo)致頂管施工機(jī)械設(shè)備的相對(duì)落后，并且投入到頂管施工行業(yè)中的人才非常的少，從而極大的影響了頂管技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用，但是作為非開(kāi)挖施工技術(shù)的重點(diǎn)技術(shù)之一頂管施工在我國(guó)依然具有良好的發(fā)展前景。

2 分析給水管道施工中的頂管技術(shù)應(yīng)用

2.1 選擇頂進(jìn)管和設(shè)備

由于在某些地段的工程地質(zhì)含有一定程度的腐蝕性，所以在工具管的選用上通常都是選擇鋼筋混凝土作為頂進(jìn)管，在設(shè)計(jì)制造頂進(jìn)管的過(guò)程中要經(jīng)過(guò)充足的應(yīng)力計(jì)算及配筋，從而使頂進(jìn)管的強(qiáng)度和韌性大小能夠滿(mǎn)足設(shè)計(jì)使用要求。然后在確定頂管的長(zhǎng)度和直徑，在實(shí)際工程中，通常都是根據(jù)設(shè)計(jì)要求首先確定頂進(jìn)管的內(nèi)徑大小，然后再根據(jù)頂進(jìn)管的受力分析以及鋼筋混凝土的韌性大小來(lái)對(duì)外徑進(jìn)行確定，為了有利于工人在頂管上方進(jìn)行挖土工作，頂進(jìn)管通常需要保證500mm以上的管徑。在頂進(jìn)管的長(zhǎng)度選擇上通常都是遵循越長(zhǎng)越好的原理，但是在實(shí)際施工過(guò)程中若出現(xiàn)較大的路線偏移情況，就會(huì)很難恢復(fù) ，并且頂進(jìn)管長(zhǎng)度的增加會(huì)提高整個(gè)工程挖坑、支護(hù)以及回填的施工成本，所以在頂進(jìn)管的長(zhǎng)度選擇上要科學(xué)合理。

在頂管施工中使用的主要頂進(jìn)設(shè)備有頂鐵、運(yùn)土設(shè)備、高壓油泵和千斤頂，要根據(jù)工程設(shè)計(jì)要求和頂進(jìn)管的長(zhǎng)度來(lái)合理選擇頂進(jìn)設(shè)備，為了讓這些設(shè)備能夠在施工過(guò)程中發(fā)揮出更好的效果，要對(duì)這些設(shè)備的臺(tái)數(shù)和規(guī)格進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，

2.2 頂管施工準(zhǔn)備

在進(jìn)行實(shí)際頂管施工之前要做好準(zhǔn)備工作，主要就是對(duì)頂管施工的起重設(shè)備、管片堆場(chǎng)還有注水系統(tǒng)進(jìn)行配置，同時(shí)要設(shè)置好物料工具放置處、拌漿材料處和拌漿棚，對(duì)于自動(dòng)控制室以及棄土坑的位置也要進(jìn)行合理的布置。為了保證頂管機(jī)的安全需要對(duì)頂管進(jìn)洞和出洞地方的土體進(jìn)行加固，加固方式主要是利用高壓旋噴樁在進(jìn)洞和出洞區(qū)域還有后靠土體處進(jìn)行加固[3]。在頂進(jìn)管機(jī)的進(jìn)、出洞時(shí)會(huì)造成一定程度的泥水損失，所以要將洞口止水裝置安裝在洞口，從而減少頂進(jìn)管機(jī)進(jìn)、出洞時(shí)帶來(lái)的泥水的損失，同時(shí)保證頂進(jìn)時(shí)產(chǎn)生的觸變泥漿不會(huì)流失。

2.3 設(shè)計(jì)頂管井

頂管井分為兩種一種是工作井，還有一種是接收井，在設(shè)計(jì)建造頂進(jìn)管時(shí)有很多可選擇的方式，通常情況下都是選擇鋼筋混凝土頂管井結(jié)構(gòu)。根據(jù)工作井的結(jié)構(gòu)形式又分為單孔井和單排孔井。單孔井的孔形主要有正方形、矩形和圓形[4]。而單排井基本上都是矩形，圓形結(jié)構(gòu)的工作井受力性能最高，其次是正方形結(jié)構(gòu)，矩形結(jié)構(gòu)的工作井受力性能最低。

2.4 頂管施工技術(shù)應(yīng)用流程

（1）穿墻

穿墻是指將墻悶板打開(kāi)然后頂出工具管至井外并將止水裝置安裝的過(guò)程。首先在穿墻管內(nèi)填紙筋粘土和土，以保證穿墻管能夠擁有暫時(shí)性的阻水擋土效果，要注意將穿墻管內(nèi)的紙筋凝土夯實(shí)；然后對(duì)穿墻管的外圍采取注漿措施進(jìn)行固結(jié)，從而保證工具管穿墻施工前，穿墻孔外圍附近土體的穩(wěn)定和強(qiáng)度達(dá)標(biāo)；對(duì)穿墻施工前會(huì)出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行預(yù)分析有利于處理計(jì)劃和措施的及時(shí)制定和實(shí)施；在打開(kāi)悶板之后要將工具管迅速推進(jìn)，推進(jìn)過(guò)程中要做好穿墻止水工作。

（2）頂管出洞

頂管機(jī)從第一節(jié)管子中破除工作井洞口進(jìn)入土層中的過(guò)程指的就是頂管出洞。在頂管出洞的施工過(guò)程中，施工人員要時(shí)刻注意管子受力情況，避免出現(xiàn)受力過(guò)大從而導(dǎo)致安全事故的產(chǎn)生[5]。為了確保管子出洞過(guò)程的順利一般都是利用工具管進(jìn)行處理，并且在出洞過(guò)程中對(duì)頂進(jìn)和接受工作井的外側(cè)都會(huì)采取注漿措施來(lái)對(duì)土體進(jìn)行加固，來(lái)確保出洞的安全。

（3）注漿減阻

在頂管施工過(guò)程中通常會(huì)采取注漿措施來(lái)將管材和土壤之間的阻力減小，使用的注漿材料主要是水和膨潤(rùn)土。在水與膨潤(rùn)土充分混合以后會(huì)形成一種潤(rùn)滑層，將這種混合材料使用到管材外部和土壤之間能夠?qū)⒐芄?jié)的推進(jìn)摩擦力有效的進(jìn)行降低，從而將管子的推進(jìn)距離延長(zhǎng)，并且能夠起到保護(hù)管壁的作用，

（4）頂進(jìn)糾偏

在頂管發(fā)生偏移時(shí)會(huì)導(dǎo)致管子無(wú)法合攏，需要采取糾偏措施。具體的糾偏措施有超挖、頂木和千斤頂三種糾偏方法。在偏差較小在1-2cm時(shí)可以采用超挖糾偏，通過(guò)在偏移一側(cè)進(jìn)行反挖來(lái)使管子回正；當(dāng)偏差超過(guò)2cm時(shí)可以使用頂木糾偏，主要是通過(guò)將圓木頂在管子發(fā)生偏移的另一側(cè)管壁上，另外一段則是斜撐在有鋼板的管前土壤上，頂進(jìn)過(guò)程中會(huì)斜支撐會(huì)有阻力產(chǎn)生利于頂管回正；千斤頂糾偏和頂木糾偏方法沒(méi)有太大差異，只是在頂木上利用千斤頂強(qiáng)行校正管子。

3 結(jié)語(yǔ)

在給水管道的施工過(guò)程中頂管技術(shù)的有效應(yīng)用，不當(dāng)能夠減少施工對(duì)周?chē)h(huán)境的影響，還能有效提高施工效率，在未來(lái)的城市化建設(shè)中，擁有著很大的發(fā)展空間。

[1]馬超. 淺談市政給排水施工中頂管技術(shù)的應(yīng)用[J]. 城市建設(shè)理論研究:電子版, 2015,23(30):51-52..

[2]施華鋒. 頂管技術(shù)在市政給排水施工中的有效應(yīng)用研究[J]. 建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì), 2015,18(12):156-156.

[3]齊麟. 試論市政給排水工程中長(zhǎng)距離頂管的施工技術(shù)[J]. 工程技術(shù):文摘版,2016,29(12):00065-00065.

[4]明永成, 胡應(yīng)文, 馮楨. 探究長(zhǎng)距離頂管施工技術(shù)在市政給排水施工中的應(yīng)用[J]. 建材與裝飾, 2016,14(6):81-82.

[5]朱五龍. 市政給排水施工中頂管技術(shù)的實(shí)施要點(diǎn)初探[J]. 城市建設(shè)理論研究:電子版, 2015,36(9):000183-184.

TU75

B

1007-6344（2017）10-0241-01

周群，1987.11，男，漢，2010.7畢業(yè)于山西農(nóng)大-電器自動(dòng)化，本科，助理工程師，研究方向：給排水