陶永隆 蘭州水務(wù)建設(shè)管理有限公司工程師

采用長距離頂管施工技術(shù)可以有效地縮短施工周期，降低對周圍環(huán)境的影響，并從根本上改善工程的質(zhì)量和工作效率，為城市的現(xiàn)代化建設(shè)提供借鑒。但對于一些較為復(fù)雜的工程項目，仍有許多技術(shù)難點，必須與設(shè)計部門、施工單位共同努力，才能得到有效的解決。為保證項目按時完工，施工單位在應(yīng)用此項技術(shù)時應(yīng)加強對技術(shù)的認(rèn)識，以使其更好地發(fā)揮作用。

1 長距離頂管施工技術(shù)應(yīng)用的價值概述

第一，長距離頂管施工技術(shù)具有較長的工作距離和較好的給排水效果，無需開挖地表，減少了對周圍建筑物的影響，保證地基穩(wěn)定，確保了道路運輸和居民的正常生活。該技術(shù)使用時間較短，工作量較少，節(jié)省了大量的人力物力，且不會損壞道路，是一種重要的管道鋪設(shè)方法。

第二，在管道工程中采用該技術(shù)既能保障交通安全，又能降低拆遷費用，使工程具有較好的經(jīng)濟效益和時效性。通常在鋪設(shè)給排水管道時，必須在不同的環(huán)境中穿越管道，這樣會對現(xiàn)有管道造成損害，從而使工程人員遭受更大的損失。而采用長距離頂管技術(shù)可以有效地避免損害現(xiàn)有管道，提高工程的安全性。

第三，將長距離頂管施工技術(shù)應(yīng)用于城市給排水施工能有效地保護地表植被，采用地下工作井可以有效控制管道的流向。在整個施工過程中，可以忽視地面植被的影響，減少外界環(huán)境對工程的影響，確保工程正常進行[1]。

2 影響長距離頂管施工技術(shù)的主要因素

2.1 材料的選擇

在采用長距離頂管施工技術(shù)時，必須充分考慮管道材質(zhì)對工程的影響，正確選用管件，以保證工程的整體效果。由于管道的需求量大且壽命要求一般比較長，因此在選用各種材質(zhì)時應(yīng)確保其安全性和穩(wěn)定性。由于管道材料種類繁多，制造工藝和水平也有很大差別，因此設(shè)計者應(yīng)充分考慮施工要求，選用鋼材質(zhì)的鋼管，從而提高管道的使用安全性，延長使用壽命。

2.2 管道的壓力及推力

隨著城市人口的增多，給排水系統(tǒng)所承受的壓力也日益增大，因此建設(shè)單位必須對輸水管道的管徑和長度進行合理規(guī)劃，才能保證居民的正常生活。在采用長距離頂管施工技術(shù)時，要充分理解城市的規(guī)劃，合理劃分頂管的區(qū)域，對管道的承壓進行試驗，并對有關(guān)資料進行精確的計算，避免在施工過程中出現(xiàn)壓力值與管道承受力之間存在很大偏差的現(xiàn)象，從而保證工程順利進行。

2.3 管道的位移

采用長距離頂管施工技術(shù)時，通常采用長管材質(zhì)。在整個施工過程中，由于機械和人工因素的作用，會導(dǎo)致管道發(fā)生變形。一旦出現(xiàn)推力改變，將會對管道的定位造成一定影響，從而使管道的安裝工作更加困難。

為了保證城市排水系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定，必須制定有關(guān)的施工規(guī)范，使其在施工中發(fā)揮更大的作用。同時，還應(yīng)確保管道的壓力達(dá)到相應(yīng)的要求，以保證輸水管道在使用中的安全，有利于排水管網(wǎng)的正常工作。

2.4 工作坑作業(yè)

采用長距離頂管施工技術(shù)時必須綜合考慮地質(zhì)、水文以及施工技術(shù)等各種條件，在保證長距離頂管施工質(zhì)量和安全的基礎(chǔ)上，合理選用頂管模式，才能保證施工效果。在城市給排水施工中，施工坑一般采用就地澆注的方式，外形特點多種多樣，如圓形、矩形等，其中矩形工作坑最多。一般情況下，矩形工作槽長度與寬度之比約為3 ∶2，常被應(yīng)用于直立頂管或兩段交角接近于平角處的折線頂管。另外，城市給排水施工頂管施工中易發(fā)生塌陷，對頂管作業(yè)人員的安全產(chǎn)生不利影響，因此在施工期間要根據(jù)實際需要采取措施，在工作坑的周圍科學(xué)布置支撐，或采用水泥攪拌樁、坑內(nèi)打入鋼板等方法制作成圍墻，從而提高工作坑的穩(wěn)定性，為市政給排水工程頂管作業(yè)的順利完成提供支持[2]。

3 長距離頂管施工技術(shù)在市政給排水施工中應(yīng)用的技術(shù)要點

隨著城市建設(shè)的迅速發(fā)展，現(xiàn)有的技術(shù)手段已不能適應(yīng)城市建設(shè)的要求，必須加強技術(shù)創(chuàng)新，提高項目的標(biāo)準(zhǔn)化水平，使項目按時竣工，從而達(dá)到項目的最佳效果。長距離頂管施工技術(shù)相對于傳統(tǒng)工藝有其優(yōu)越性，需要熟練掌握其技術(shù)特點，進行充分運用，不斷提高工程建設(shè)的水平。在城市給排水工程中采用長距離頂管施工技術(shù)時必須綜合考慮，在施工過程中不斷總結(jié)，做好項目的統(tǒng)籌安排，使其效果得到最大程度發(fā)揮，保證項目的順利進行。同時，應(yīng)注意給排水管道的設(shè)計，解決管道鋪設(shè)過程中出現(xiàn)的問題，減少因施工而造成的影響，達(dá)到預(yù)定的施工目的。

3.1 施工前的準(zhǔn)備工作

采用長距離頂管施工技術(shù)進行城市給排水施工時，需要在施工前做好充分的前期準(zhǔn)備工作。首先，應(yīng)結(jié)合工程實際合理選用頂管。既要確保其長度和直徑符合工程實際，又要對其所能承受的壓力進行深入分析，使其在工程建設(shè)中得到合理應(yīng)用。在選材的同時還應(yīng)注重對施工環(huán)境的分析，根據(jù)項目的具體情況設(shè)計出相應(yīng)的施工方案，并由專業(yè)人員進行全程監(jiān)控。其次，根據(jù)有關(guān)規(guī)定對墻體的厚度進行嚴(yán)格控制，以保證頂管的內(nèi)徑能夠滿足工程建設(shè)的要求，并通過對頂管長度的控制來保證施工的安全，從而提高整個工程的施工效率。同時，要充分準(zhǔn)備施工機械，認(rèn)真檢查機器設(shè)備的使用狀況，避免由于設(shè)備故障而導(dǎo)致的問題，以確保城市給排水工程的順利進行。

3.2 頂管施工技術(shù)的應(yīng)用

頂管施工涉及很多方面，如頂管觸動、穿墻等，要對這些施工過程有一定了解，嚴(yán)格按照有關(guān)規(guī)范進行施工，以保證整個工程的質(zhì)量。為了充分發(fā)揮頂管施工技術(shù)的優(yōu)勢，可以選擇不采用缸套，提高公用管道的利用率，并在地面上進行基坑布置，控制基坑數(shù)目，同時在井內(nèi)進行鋼管的埋設(shè)。將設(shè)備置于適當(dāng)?shù)奈恢?，并妥善布置工作井的出口，確保接收井與土壤之間的緊密結(jié)合，這樣可以為城市給排水管道的建設(shè)奠定了良好的基礎(chǔ)。另外，由于施工過程中會受阻力和偏心力的影響，而且頂管與實際線路之間不能很好地協(xié)調(diào)。因此必須對其進行修正，盡量減少施工誤差，提高工程建設(shè)的效益。頂管施工現(xiàn)場如圖1所示。

圖1 頂管施工現(xiàn)場

3.3 水平螺旋鉆井技術(shù)的應(yīng)用

水平螺旋鉆井技術(shù)具有良好的質(zhì)量、高地表穩(wěn)定性、保護周邊環(huán)境以及減少外界干擾等優(yōu)點，在城市給排水施工中得到了廣泛應(yīng)用。同時，在小直徑排水管道的施工中，水平螺旋鉆井技術(shù)具有很強的適應(yīng)性，既能滿足工程建設(shè)的要求，又能保證施工精度，防止施工偏差過大。另外，采用水平螺旋鉆孔技術(shù)可以提高土壤的強度，同時也能有效保護城市的生態(tài)環(huán)境，使工程的沉降問題處于安全范圍內(nèi)。在采用水平螺旋鉆井技術(shù)時，必須充分利用螺旋鉆桿進行鉆井作業(yè)，以達(dá)到今后的施工要求。而且實際工程中應(yīng)對頂管進行管位測量，確保測量誤差在允許范圍內(nèi)，否則應(yīng)采取中線或高程法，以減少管道施工誤差，從而達(dá)到改善工程質(zhì)量的目的[3]。

3.4 通風(fēng)技術(shù)的應(yīng)用

掌握好通風(fēng)技術(shù)，搞好通風(fēng)系統(tǒng)的建設(shè)，既能確保工程順利進行，又能提高施工的安全性。若空氣流通能力弱，則會影響工程場地內(nèi)的空氣質(zhì)量，從而對施工人員的身體健康造成危害，增加事故發(fā)生。長距離頂管施工一旦發(fā)生呼吸困難、缺氧等問題，很難采取有效的措施。因此必須充分利用通風(fēng)技術(shù)在城市給排水施工建設(shè)中的作用，建立一套科學(xué)、完備的通風(fēng)體系，改善工程現(xiàn)場的空氣質(zhì)量，確保施工人員的工作狀態(tài)、身體和心理健康。

4 長距離頂管施工技術(shù)在市政給排水施工中應(yīng)用的有效策略

4.1 加強技術(shù)的更新

在城市給排水施工中，施工單位要嚴(yán)格遵循技術(shù)運用原理，對各施工環(huán)節(jié)進行全方位管理。工程設(shè)計階段必須嚴(yán)格審查圖紙的內(nèi)容，嚴(yán)格控制施工材料，以確保工藝的順利進行。在設(shè)計工作井時要加強后座的強度，既要保證兩條管道交接部位的對接，充分貼合接縫套環(huán)，兩頭墊層更加堅固；又要采取直上的施工方式，以保證斜坡平穩(wěn)。為了做好管道的連接，可以選擇千斤頂?shù)裙ぞ邔艿肋M行擠壓，如有裂縫等情況則應(yīng)選用合適的材料進行充填。外部的橡膠密封要嚴(yán)密，管道內(nèi)的清洗要及時進行，不能有損壞或漏水。

施工人員應(yīng)選用較先進的經(jīng)緯儀表和設(shè)備，采用吸泥機將管道內(nèi)的淤泥吸出，然后用噴頭沖洗；在進行頂管施工時，應(yīng)把工作偏差控制在規(guī)范的范圍內(nèi)，嚴(yán)格按照設(shè)計計劃進行施工，以防止施工中的差錯和其他問題。同時在進行排水管工程建設(shè)時，應(yīng)對工程工地進行全方位的調(diào)查，及時掌握該地區(qū)的土壤類型及分布狀況，并對其進行綜合測量。

在施工過程中，由于管道的深度較大，必須實時測量地下水位，且操作時須嚴(yán)格地控制頂板的力量和方向。此外，施工易受各種外界因素的影響，應(yīng)根據(jù)施工需求制定科學(xué)、合理的防護措施，最大限度地減少施工風(fēng)險。同時也要按照工作需要，及時提供各種物資。工作井的使用性能與其種類有很大的聯(lián)系，所以在進行工程施工時必須根據(jù)施工需求合理選用工作井。

4.2 明確質(zhì)量控制要點

出入孔是工程施工中的一個重要環(huán)節(jié)，它能有效防止土體滲透到管道的內(nèi)部。具體的質(zhì)量控制要點如表1 所示。

4.3 強化技術(shù)管理

在施工期間，必須對管道的中線和高程進行精確測量，全面控制誤差。通常應(yīng)在頂管工作坑兩邊設(shè)置與管道線在同一高度的中心線，并在管道內(nèi)部設(shè)置3個水準(zhǔn)點。在進行給排水管道施工時，應(yīng)對所有的測量資料進行復(fù)查，以確保其定位更為精確[4]。在進行管道建設(shè)時，應(yīng)及時糾正出現(xiàn)的偏差，如有任何錯誤或其他問題則應(yīng)及時改正；在實施泥漿減阻施工技術(shù)時，為了有效控制后坐力，必須將膨潤土泥漿注入注漿孔內(nèi)，并明確施工阻力；對于頂管進入井口預(yù)留孔的技術(shù)應(yīng)用有很高的要求，必須嚴(yán)格控制水平和垂直偏差，以保證管道能夠順利通過；在實際工程中，必須對周圍的環(huán)境進行檢測，從而為以后的施工工作提供有力的支撐[5]。

5 結(jié)語

隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，城市給排水工程的建設(shè)也在不斷增加。在進行工程建設(shè)的過程中必須加強技術(shù)改造，并在已有的長距離頂管施工技術(shù)基礎(chǔ)上進行創(chuàng)新。同時要加強對各方面的投資與管理，以提高施工技術(shù)的使用質(zhì)量與效率。施工單位應(yīng)當(dāng)選擇專業(yè)技術(shù)人員在工地上進行指導(dǎo)，以減少出現(xiàn)質(zhì)量問題的概率，推動項目的可持續(xù)發(fā)展。