李硯輝

摘 要 我國(guó)城市化進(jìn)程發(fā)展越來(lái)越快，由此使我國(guó)市政工程建設(shè)取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，特別是市政給排水施工建設(shè)質(zhì)量有更大程度的提升，市政給排水施工工程規(guī)模進(jìn)一步擴(kuò)大，在這樣的情況下，就需要高度重視市政給排水施工技術(shù)，使其不斷的優(yōu)化和完善，其中頂管技術(shù)在市政給排水施工過(guò)程中得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，并呈現(xiàn)出巨大的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。因此，文章結(jié)合實(shí)例，就頂管施工技術(shù)在城市給排水工程中的應(yīng)用進(jìn)行闡述。

關(guān)鍵詞 頂管施工技術(shù);市政給排水;應(yīng)用

1頂管施工技術(shù)概述

頂管施工技術(shù)主要指的是，在不開挖地表的前提下，有針對(duì)性地結(jié)合實(shí)際情況充分應(yīng)用液壓頂進(jìn)工作站，從頂進(jìn)工作坑將待鋪設(shè)的管道頂入，通過(guò)這樣的方法在頂管機(jī)之后直接鋪設(shè)管道的非開挖地下管道施工技術(shù)。針對(duì)具體內(nèi)容而言，主要是結(jié)合具體的施工方案和設(shè)計(jì)圖紙，在管道的沿線設(shè)置相對(duì)應(yīng)的工作井和接收井，與此同時(shí)，在工作井內(nèi)部設(shè)置堅(jiān)固后座，并有效連接相對(duì)應(yīng)的油管、照明和泥漿管等管線，然后再進(jìn)一步有效采用油壓千斤頂?shù)劝鸭磳㈩A(yù)埋的管道實(shí)施頂進(jìn)作業(yè)，再利用壓漿系統(tǒng)確保管節(jié)周圍構(gòu)成泥漿套，通過(guò)這樣的方法，確保管道能夠在泥漿套中有效滑行[1]。

2實(shí)例分析

2.1 工程概況

某截污管網(wǎng)工程中頂管設(shè)計(jì)長(zhǎng)21.5km，某道路頂管施工總長(zhǎng)1122m，采用DN800的混凝土Ⅲ管，管底埋深4.5～5.4m，坡度0.2%～0.5%，工作井內(nèi)徑7.0m，井壁厚55cm，接收井內(nèi)徑4.0m，井壁厚45cm，均采用抗?jié)BP6且C30的現(xiàn)澆混凝土。

2.2 頂管施工方法

（1）機(jī)械設(shè)備選型

1）頂管機(jī)選型。根據(jù)地勘報(bào)告及現(xiàn)場(chǎng)土質(zhì)實(shí)地調(diào)研綜合分析，采用泥水平衡掘進(jìn)機(jī)。該頂管機(jī)主要包括刀盤切削裝置、動(dòng)力裝置、液壓裝置、糾偏裝置、泥水裝置、電氣操作系統(tǒng)、顯示裝置等。

2）主頂裝置。主頂裝置采用2只200t液壓千斤頂，并排布置。頂進(jìn)過(guò)程中調(diào)整軸線，主要依靠主頂裝置上的活動(dòng)底架，該底架一般采用槽鋼焊接。

3）頂進(jìn)設(shè)備安裝。頂進(jìn)設(shè)備主要包括液壓裝置和傳力裝置兩部分。設(shè)備布置得是否合理，直接關(guān)系到施工頂進(jìn)的效果，因此，安裝前應(yīng)對(duì)液壓裝置進(jìn)行單體實(shí)驗(yàn)，檢查液壓裝置各零部件是否工作正常。安裝好全部液壓裝置后，必須進(jìn)行檢查調(diào)試，確保能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

4）壓漿設(shè)備安裝。壓漿設(shè)備應(yīng)優(yōu)先考慮在工作井附近處組合安裝，主要是便于施工作業(yè)方便。該設(shè)備主要包括過(guò)濾池、沉淀池、2臺(tái)泥漿泵、1臺(tái)螺桿泵組成，再配置2寸白鐵管將沉淀池的螺桿泵與頂進(jìn)中管節(jié)的壓漿管連接。

5）基坑導(dǎo)軌安裝。本工程頂管頂進(jìn)導(dǎo)軌采用25B雙拼槽鋼焊接而成，焊接坑位置導(dǎo)軌斷開，內(nèi)襯墻處設(shè)置延伸導(dǎo)軌。

（2）管道頂進(jìn)施工

頂管工作井內(nèi)各項(xiàng)準(zhǔn)備工作就緒后且設(shè)備試運(yùn)轉(zhuǎn)正常，即可開始頂管施工。施工順序：沉井施工→測(cè)量放樣→頂機(jī)設(shè)備安裝→鑿洞門→安裝密封圈→開泵頂進(jìn)→出泥漿→管道貫通→拆機(jī)→安裝檢查井→回填夯實(shí)。

1）鑿洞門。通過(guò)測(cè)量放樣，確定洞口具體位置后，采用風(fēng)鎬對(duì)洞口進(jìn)行鑿除。鑿除洞門的混凝土渣塊需及時(shí)從底部清理干凈，確保施工作業(yè)面的操作空間。

2）后座墻。后座墻施工一般采用C25素混凝土澆筑，尺寸為高3.5m，寬3.2m，厚0.5m，并進(jìn)行力學(xué)參數(shù)驗(yàn)算。為把頂鎬的反力均勻傳遞至后座墻，頂管施工前，在后座墻外側(cè)面加焊1塊鋼板，鋼板強(qiáng)度、剛度及穩(wěn)定性須滿足施工需求。

3）安裝止水橡膠圈。在洞口側(cè)壁先安裝帶法蘭的鋼套管，用于固定止水橡膠圈及止水封板，其作用是防止出洞口及頂進(jìn)過(guò)程中泥漿涌入工作井內(nèi)，同時(shí)也可防止地下水進(jìn)入井內(nèi)。

4）下管?，F(xiàn)場(chǎng)采用16t輪胎汽車吊或小型龍門吊下管。當(dāng)首節(jié)混凝土管吊裝至導(dǎo)軌上時(shí)，通過(guò)測(cè)量管的中線、前后端管底標(biāo)高，來(lái)校核導(dǎo)軌位置的準(zhǔn)確性。

5）頂進(jìn)、出土流程。泥水平衡掘進(jìn)采用全自動(dòng)的泥水輸送方式，在機(jī)艙內(nèi)將挖掘的泥土和泥水不停地?cái)嚢栊纬赡酀{，然后通過(guò)泥漿泵、泥漿管抽排至沉淀池及過(guò)濾池循環(huán)利用。工作井周邊配套設(shè)置沉淀池，積攢的沉淀余土通過(guò)挖掘機(jī)裝運(yùn)，外運(yùn)至棄土點(diǎn)。掘進(jìn)過(guò)程中相關(guān)參數(shù)控制，主要通過(guò)PLC全自動(dòng)操控臺(tái)控制泥水倉(cāng)壓力及流量值，從而達(dá)到泥水平衡效果。若機(jī)頭土倉(cāng)內(nèi)泥水壓力遠(yuǎn)大于壓力控制值時(shí)，地面會(huì)隆起;若泥水壓力遠(yuǎn)小于壓力控制值，地面會(huì)下沉或沉陷。鑒于頂進(jìn)過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)上述現(xiàn)象，所以控制掘進(jìn)速度與出泥的速度相當(dāng)關(guān)鍵。

6）測(cè)量與糾偏。①中心線測(cè)量：在地面上先用萊卡全站儀TSO6放樣出頂管方向樁，然后通過(guò)棉繩掛吊錘將工作井邊的兩方向投引到井底部。在工作井中用DSJ3-Z激光水準(zhǔn)儀照準(zhǔn)兩吊錘，讀取前端的中心尺刻度，當(dāng)被頂?shù)墓艿谰従弿?fù)位時(shí)，中心尺刻度相重疊，則說(shuō)明頂進(jìn)按設(shè)計(jì)方向進(jìn)行，若尺的刻度未重疊，則其差值為偏里設(shè)計(jì)方向差值。高程測(cè)量：將附件的水準(zhǔn)基準(zhǔn)點(diǎn)引設(shè)至工作井內(nèi)，在頂鐵上面架設(shè)激光水準(zhǔn)儀，測(cè)量管的前端底部高程。②頂管糾偏：頂進(jìn)過(guò)程中若發(fā)現(xiàn)敷設(shè)管道位置與設(shè)計(jì)偏差>10mm，應(yīng)通過(guò)操作機(jī)頭的糾偏千斤頂進(jìn)行糾偏。主要通過(guò)DSJ3-Z激光水準(zhǔn)儀的激光束照射在掘進(jìn)靶上的位置，糾偏的角度一般控制為2.5°，能通過(guò)上下左右4個(gè)方位分別進(jìn)行糾偏。一般情況下每次糾偏角度不大于0.5°，從而實(shí)現(xiàn)管道鋪設(shè)方向的調(diào)節(jié)[2]。

2.3 監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置

井坑開挖過(guò)程中，為確保井坑周邊土體及支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，需對(duì)井坑周邊土體沉降、水平位移等項(xiàng)目進(jìn)行監(jiān)測(cè)。頂管施工過(guò)程中，為確?，F(xiàn)有建筑物及頂管上方路基土體、過(guò)路管線的安全，需對(duì)施工過(guò)程建筑物進(jìn)行監(jiān)測(cè)及施工區(qū)域巡查，監(jiān)測(cè)項(xiàng)主要有原地面沉降和水平位移監(jiān)測(cè)等。該道路由為交通要道，須重點(diǎn)監(jiān)測(cè)頂進(jìn)路徑L/5范圍內(nèi)的機(jī)動(dòng)車道路面沉降，該沉降觀測(cè)點(diǎn)一般按每2m布置1個(gè)，中間每3m布置1個(gè)。

綜上所述，頂進(jìn)技術(shù)在市政給排水工程建設(shè)中具有無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)，它可以在不挖土的情況下鋪設(shè)水利管道，大大減少施工量且節(jié)約了施工成本。文章結(jié)合某市政污水管道頂管施工實(shí)例，主要從施工工藝、測(cè)量控制、糾偏控制、頂力及后座墻的相關(guān)力學(xué)參數(shù)計(jì)算等方面闡述了頂管施工的過(guò)程控制，從而保證頂管施工質(zhì)量。在城市的繁華街區(qū)或交通要道，頂管施工優(yōu)勢(shì)更突出，減少了城市管道亂挖的現(xiàn)象，確保市容市貌干凈整潔。

參考文獻(xiàn)

[1] 詹躍明.市政工程建設(shè)中頂管施工技術(shù)的應(yīng)用[J].科技風(fēng)，2020（11）：146.

[2] 曲偉鵬.頂管施工技術(shù)在市政給排水施工中的應(yīng)用探究[J].工程建設(shè)與設(shè)計(jì)，2020（6）：179-180.