陳麟

（四川拓宇市政工程設(shè)計(jì)有限公司 四川成都 610000）

引言

在現(xiàn)代化城市建設(shè)的過(guò)程中，市政給排水工程得到了不斷建設(shè)，促使城市基礎(chǔ)設(shè)施得到了完善，為保證人們生活質(zhì)量做出了重大貢獻(xiàn)。而在市政給排水施工過(guò)程中，長(zhǎng)距離頂管施工技術(shù)為關(guān)鍵技術(shù)，施工質(zhì)量直接影響給排水工程質(zhì)量。因此，還應(yīng)加強(qiáng)對(duì)長(zhǎng)距離頂管施工技術(shù)的研究，確保該技術(shù)在給排水施工中得到科學(xué)運(yùn)用，繼而更好的推動(dòng)市政給排水施工技術(shù)的發(fā)展。

1 長(zhǎng)距離頂管施工技術(shù)概述

在實(shí)際施工時(shí)，長(zhǎng)距離頂管施工可以劃分為三部分，即管體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、鋼筒結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和鋼筋骨架網(wǎng)施工。在管體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上，通常需要在內(nèi)外管壁上完成一定厚度混凝土澆筑，以加強(qiáng)管體保護(hù)。長(zhǎng)距離頂管管體一般為金屬材料，隨著時(shí)間的推移，在復(fù)雜溫濕度條件下與腐蝕物質(zhì)接觸，容易產(chǎn)生化學(xué)腐蝕，所以需要利用混凝土提供保護(hù)。采用的鋼筒通常為1.5mm厚冷軋鋼，保證結(jié)構(gòu)韌性。兩端需要完成相互連接插口環(huán)和承口環(huán)設(shè)置，同樣采用鋼材料。為避免連接位置漏水或滲水，需要點(diǎn)上雙膠圈墊層，保證墊層與承口環(huán)和插口環(huán)擁有一致寬度，從而使鋼筒密封性得到保證。設(shè)計(jì)鋼筋骨架網(wǎng)，則能使鋼筒和混凝土得到較好連接。通過(guò)在鋼筒內(nèi)外進(jìn)行鋼筋骨架網(wǎng)的安裝，可以避免管體內(nèi)混凝土層掉落，并加強(qiáng)管體外部保護(hù)，以免管體無(wú)法承受過(guò)大水壓[1]。實(shí)際施工時(shí)，內(nèi)網(wǎng)需要采用單層，外網(wǎng)則要采用雙層，以發(fā)揮不同的作用。

2 長(zhǎng)距離頂管施工技術(shù)在市政給排水施工中應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

在市政給排水施工中應(yīng)用長(zhǎng)距離頂管施工技術(shù)，首先無(wú)需進(jìn)行地面開(kāi)挖就能完成管道直接鋪設(shè)。所以采用該技術(shù)可以使工程施工量得到減少，達(dá)成降低施工成本的目的。在市政給排水施工中，應(yīng)用該技術(shù)能夠使相關(guān)設(shè)備得到盡快安裝，使工程整體施工進(jìn)度得到加快。在施工過(guò)程中，也不會(huì)給地面人群活動(dòng)帶領(lǐng)影響，同時(shí)也不會(huì)給施工區(qū)周?chē)芫€、建筑等帶來(lái)過(guò)多影響。因?yàn)橄噍^于其他技術(shù)，采用長(zhǎng)距離頂管施工技術(shù)占地面積較小，同時(shí)無(wú)需開(kāi)挖，不會(huì)產(chǎn)生較大的振動(dòng)或噪聲。因此在城市商業(yè)區(qū)進(jìn)行給排水施工，長(zhǎng)距離頂管技術(shù)的優(yōu)勢(shì)得到充分發(fā)揮。此外，長(zhǎng)距離頂管施工技術(shù)對(duì)施工人員有一定的技術(shù)水平要求，而市政道路、鐵路等地段的給排水施工具有較大難度，難以進(jìn)行開(kāi)槽埋管等施工技術(shù)的應(yīng)用，因此也適宜采用長(zhǎng)距離頂管施工技術(shù)。

3 長(zhǎng)距離頂管施工技術(shù)在市政給排水施工中具體應(yīng)用

3.1 施工要求

市政給排水施工需要做好施工管理，保證工程質(zhì)量，以確保城市防洪排泄能力可以得到提高。應(yīng)用長(zhǎng)距離頂管施工技術(shù)，需要根據(jù)施工要求在規(guī)定位置完成導(dǎo)管設(shè)置，避免土或地下水進(jìn)入。在鋼管接入時(shí)，則要做好鋼管安裝位置控制，保證鋼管在合理范圍內(nèi)。按照頂管施工技術(shù)要求，需要保證頂管頂進(jìn)不偏移，管節(jié)不錯(cuò)口，并且管底坡度無(wú)反坡情況。在頂管接口位置，套環(huán)應(yīng)與管縫和管端外周對(duì)正，做到密切貼合，墊層粘結(jié)牢固，不會(huì)發(fā)生脫落。管節(jié)位置不得存在裂縫或滲水問(wèn)題，內(nèi)部無(wú)建筑垃圾貨泥土。管縫填料應(yīng)做到充料和順，無(wú)流淌現(xiàn)象。如表1所示，為頂管允許偏差要求。

3.2 施工準(zhǔn)備

在施工前，需要做好施工現(xiàn)場(chǎng)布置。如圖1所示，為長(zhǎng)距離頂管施工示意圖。從圖1中可以看出，長(zhǎng)距離頂管施工較為復(fù)雜，涉及工作內(nèi)容較多，需要使用多種機(jī)械設(shè)備，所以需要做好施工機(jī)械設(shè)備和材料的準(zhǔn)備，加強(qiáng)管道的管理。在施工前，各種機(jī)械設(shè)備需要在對(duì)應(yīng)工作區(qū)域就位，以加快施工進(jìn)度。頂管設(shè)備的選擇，還要結(jié)合施工要去和環(huán)境確定。比如在現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)為淤泥砂或黏土層的情況下，同時(shí)管道直徑較大，就需要使用起重機(jī)、千斤頂、電焊機(jī)等輔助設(shè)備。

表1 頂管允許偏差要求

圖1 長(zhǎng)距離頂管施工示意圖

3.3 頂進(jìn)管施工

3.3.1 管材選擇

頂進(jìn)管施工需要做好管材選擇，通常將鋼筋混凝土管或鋼管當(dāng)做是頂進(jìn)管。相較于混凝土管，鋼管斷面與土壤間摩擦系數(shù)較小，因此通常作為頂進(jìn)管施工，即先進(jìn)行鋼管接入，然后進(jìn)行混凝土管接入。然而在實(shí)際施工過(guò)程中，鋼管使用需要保證環(huán)境無(wú)腐蝕性，所以管材使用受施工環(huán)境限制。按照施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，需要做好施工現(xiàn)場(chǎng)清理，然后進(jìn)行頂管施工。采用混凝土管，需要做好鋼筋配比控制，并且加強(qiáng)頂進(jìn)管直徑參數(shù)的把控，確保管材使用能夠滿足實(shí)際施工要求。此外，結(jié)合頂進(jìn)管實(shí)際荷載能力，還要做好管壁厚度的控制。

3.3.2 頂進(jìn)施工

在頂進(jìn)施工階段，工作井和接收井多采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，其中工作井由單孔井和單排井構(gòu)成。使用頂管技術(shù)，需要做好基坑設(shè)置，確定頂管施工開(kāi)始和結(jié)束位置，加強(qiáng)基坑井保護(hù)。施工時(shí)，需要將鋼管放入基坑，減少施工期間設(shè)備出現(xiàn)移動(dòng)的情況發(fā)生。在基坑井的周邊，則要留有位置方便施工。施工現(xiàn)場(chǎng)需要保證排水基地中地表層水源充足，并加強(qiáng)與基坑井間聯(lián)系，以便使地表水從預(yù)留出口排到基底，實(shí)現(xiàn)基坑井排水。在管道穿墻時(shí)，需在管道內(nèi)加入黏土水泥漿，以加強(qiáng)防水。針對(duì)穿墻作業(yè)周?chē)耐寥?，如果土質(zhì)輕度不夠，還要進(jìn)行注漿加固處理，并在短時(shí)間內(nèi)完成工具管向井外推出，以免出現(xiàn)坍塌情況[2]。一旦出現(xiàn)突發(fā)狀況，如地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，還要加強(qiáng)鉆探，通過(guò)數(shù)據(jù)分析制定科學(xué)的施工方案。

3.3.3 出洞施工

在頂管施工后期，需要加強(qiáng)出洞技術(shù)的應(yīng)用。在施工前，需要將工具管調(diào)零，加強(qiáng)井壁位置的支撐。為避免出現(xiàn)頂管跌落問(wèn)題，需要提前完成初始角的設(shè)置。針對(duì)接收井，排水施工距離應(yīng)保持在15m左右，并做好工作井預(yù)留洞口直徑計(jì)算。按照技術(shù)規(guī)范，洞口直徑應(yīng)比頂管外徑大，以免影響頂管出洞[3]。洞口通常需要采用橡膠止水法加強(qiáng)防水，通過(guò)密封制水裝置和增加鋼圈支撐避免洞口土體發(fā)生擾動(dòng)或土體變形等情況。

3.3.4 頂管糾偏

長(zhǎng)距離頂管施工涉及的人員、材料、設(shè)備等均較多，容易受多種因素影響，導(dǎo)致頂管出現(xiàn)斜偏問(wèn)題。為解決問(wèn)題，還要做好頂管糾偏。在管道左側(cè)出現(xiàn)偏差時(shí)，可以利用千斤頂進(jìn)行左伸右縮處理，右側(cè)出現(xiàn)偏差則進(jìn)行相反操作。施工期間，需要做好頂管機(jī)頭偏差控制，一旦發(fā)現(xiàn)問(wèn)題需要通過(guò)旋轉(zhuǎn)中間站實(shí)現(xiàn)偏差處理。糾偏需要多次完成，才能達(dá)成理想效果。在校正管位時(shí)，還應(yīng)加強(qiáng)力度控制，嚴(yán)格按照規(guī)范進(jìn)行操作，以降低施工風(fēng)險(xiǎn)，提高工程安全系數(shù)。

3.4 其他施工要點(diǎn)

在長(zhǎng)距離頂管施工過(guò)程中，還要加強(qiáng)其他施工要點(diǎn)的把握。①在泥漿制備上，還應(yīng)結(jié)合工程設(shè)計(jì)要求和實(shí)際情況進(jìn)行泥漿配比方案的制定，加強(qiáng)注漿含水量和原料性能控制，保證泥漿作用。攪拌時(shí)則要做到均勻攪拌，避免出現(xiàn)任何結(jié)塊。注漿的過(guò)程中，需要加強(qiáng)注漿壓力調(diào)整，避免壓力超出管體靜止土壓力。結(jié)合地下土層變動(dòng)情況，還要適當(dāng)進(jìn)行注漿方案的調(diào)整，以加強(qiáng)管體防護(hù)，避免管道出現(xiàn)沉降問(wèn)題。②在使用螺旋機(jī)鉆進(jìn)過(guò)程中，由于設(shè)備和刀盤(pán)會(huì)發(fā)生不同程度旋轉(zhuǎn)，容易破壞頂管，所以還要采用管節(jié)止轉(zhuǎn)技術(shù)實(shí)現(xiàn)機(jī)頭旋轉(zhuǎn)程度控制，保證頂管施工順利進(jìn)行[4]。③為保證地下施工的安全性，還應(yīng)做好通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)置，采用鼓風(fēng)式方法實(shí)現(xiàn)管道內(nèi)氣流射程延長(zhǎng)，避免管道內(nèi)部留存有害氣體。

4 結(jié)論

在市政給排水施工中應(yīng)用長(zhǎng)距離頂管施工技術(shù)，不僅能夠使工程施工效率得到提高，也能使工程質(zhì)量得到改善。而在實(shí)際應(yīng)用該技術(shù)時(shí)，還要加強(qiáng)對(duì)技術(shù)原理的把握，以便在施工過(guò)程中加強(qiáng)穿墻頂進(jìn)、出洞施工等各個(gè)環(huán)節(jié)的管理，保證工程施工質(zhì)量滿足施工技術(shù)要求，并為人員安全提供保障，繼而為城市建設(shè)帶來(lái)更多效益。