摘要：隨著時代的發(fā)展，各個國家對城市建設(shè)越來越重視，一個城市要想發(fā)展，就需要對道路給排水工程進(jìn)行詳細(xì)的完善。道路建設(shè)項(xiàng)目中，排水工程切實(shí)關(guān)系到人們的生活，因此近幾年污水管頂管施工技術(shù)應(yīng)用廣泛。這種技術(shù)的實(shí)施可以很大程度上提高排水工程的安全性，隨著頂管施工技術(shù)的普及，排水工程施工會更加輕松，本文就對道路排水工程中的污水管頂管施工技術(shù)進(jìn)行深入的探究。

關(guān)鍵詞：市政道路?配套?污水管道?頂管施工

市政道路給排水管道在進(jìn)行設(shè)計的過程中，由于給排水管道具有建設(shè)難度高、施工周期短的特點(diǎn)，在市政道路配套污水管道進(jìn)行設(shè)計的過程中往往會使用頂管施工工藝。本文主要針對市政道路配套污水管道頂管設(shè)計，對其相應(yīng)的設(shè)計優(yōu)化策略進(jìn)行分析和研究。

1 頂管施工技術(shù)的施工工藝

我國市政道路排水工程使用的頂管施工工藝大多有兩種，一種是人工掘進(jìn)頂管，另一種是機(jī)械頂管。

1.1人工掘進(jìn)頂管

1.1.1施工方法

人工掘進(jìn)就是采取人工挖土的方式進(jìn)行挖土施工并借助機(jī)械動力使管道推進(jìn)人工掘出的孔洞。為保證施工安全，挖土施工人員一般在頂進(jìn)的管內(nèi)前段操作，土方隨著開挖人工裝車運(yùn)至工作井吊出外部堆放。????1.1.2優(yōu)劣分析????其優(yōu)點(diǎn)是施工人員可隨時觀察土層與工作面的狀態(tài)，如遇有障礙物、其他管線及頂進(jìn)偏差等易于采取應(yīng)變措施，做到及時處理，便于掌握。缺點(diǎn)就是受制于土質(zhì)、地下水等因素，以致施工進(jìn)度緩慢，延誤工期，增加工程造價，人工頂管容易造成頂管上部塌方，難以確保道路工程質(zhì)量，且相對施工工人具有一定風(fēng)險，遇有特殊情況如有毒氣體等會危及生命安全。人工掘進(jìn)的風(fēng)險相較于機(jī)械施工較大，在科技發(fā)達(dá)、機(jī)械運(yùn)用靈活且相對施工速度突飛猛進(jìn)的今天，一般很少采用。該種施工方法主要適用于一些管段較短小、施工空間狹隘且沒用施工危險的管道非開挖施工操作。采取人工掘進(jìn)頂管施工，一般不受限于工期要求，工期相當(dāng)寬裕，且地下土質(zhì)、地下水的干擾不大。

1.2機(jī)械頂管

1.2.1施工方法

其就是利用管前泥土切削粉碎擠壓機(jī)將管前土方旋切粉碎并擠壓成泥條自管前機(jī)身泥條出口擠出至已頂進(jìn)的管內(nèi)，使之管前空洞，管道在頂進(jìn)機(jī)械的動力下不斷向前推進(jìn)。

1.2.2優(yōu)劣分析

其優(yōu)點(diǎn)是施工進(jìn)度快，易于操作，且質(zhì)量效果好、施工安全、造價低廉。相較于人工頂管而言，不但頂進(jìn)速度快捷，減少了工作坑的制作，加快了施工進(jìn)度，節(jié)省了施工投資，而且減少了勞力的投入，而且不受制土質(zhì)、地下水等限制，同時其所占施工空間亦不需要太大。相較于泥水平衡頂管而言，不但頂進(jìn)速度快捷，減少了水資源的浪費(fèi)及污水的排放，而且避免了因泥漿排放而污染環(huán)境，節(jié)省了施工投資;同時施工噪音低，安全程度高，因其是擠壓出土，沒有塌方、管頂孔洞等后遺困擾，在管道頂進(jìn)的長度上亦可長可短易于控制。土壓平衡頂管是使用范圍最廣的一種，其潛在的使用價值和不受條件限制的特性自進(jìn)入市場后一直備受歡迎。

但是在上述2種施工技術(shù)中，頂管施工工藝的應(yīng)用包括3個環(huán)節(jié)，第一個環(huán)節(jié)是為確保頂管作業(yè)的順利進(jìn)行，應(yīng)當(dāng)在動工以前選擇恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)工作者，另外將施工所用到的工具、建材等準(zhǔn)備完畢，在所有準(zhǔn)備工作都做好后步入第二個環(huán)節(jié)。第二個環(huán)節(jié)要求所有部門的實(shí)操工作者等候指令，為頂管作業(yè)的順利進(jìn)行提供配合。第三個環(huán)節(jié)便是施工環(huán)節(jié)。

2 頂管技術(shù)施工的具體運(yùn)用剖析

在污水管頂管作業(yè)以前，應(yīng)當(dāng)先全面掌握工地周圍的狀況，掌握真實(shí)的作業(yè)環(huán)境，進(jìn)行精準(zhǔn)評判，編制完善、恰當(dāng)?shù)氖┕び媱?。在選取管道口徑的時候，應(yīng)當(dāng)依據(jù)排水項(xiàng)目的現(xiàn)實(shí)需求，以及施工條件管道所承擔(dān)的壓力選擇，依據(jù)外部的真實(shí)狀況，確定材料的硬度，污水管頂管長度也要求設(shè)計工作者在對現(xiàn)場考察以后再確定。

在施工期間，污水管頂管作業(yè)應(yīng)當(dāng)仔細(xì)、謹(jǐn)慎，應(yīng)當(dāng)確保所有安裝工作都安裝到位，安裝位置準(zhǔn)確無誤，此外，應(yīng)當(dāng)在部分區(qū)域以添加木樁的方式提升牢固水平。

現(xiàn)實(shí)中，污水頂管作業(yè)的流程共計包括3個步驟：首先，在污水管頂管作業(yè)以前應(yīng)當(dāng)將所有前提工作抓好，在進(jìn)行實(shí)際勘察的過程中應(yīng)當(dāng)將勘察的情況具體記錄下來。其次，應(yīng)當(dāng)掌握周邊的地質(zhì)水文狀況，以及作業(yè)場所周邊的自然條件，在掌握了施工場所周圍的狀況以后，編制恰當(dāng)、完善的作業(yè)路線，確定科學(xué)的作業(yè)步驟。在盡量確保建設(shè)質(zhì)量的前提下，提升施工效率，確保施工活動不對周邊人們的生活產(chǎn)生不良影響。最后，為確保污水管頂管作業(yè)平安進(jìn)行，要求施工人員確保作業(yè)的精準(zhǔn)度，作業(yè)人員應(yīng)當(dāng)隨身攜帶測量儀器，修正存在偏差的機(jī)械。保證污水管頂管作業(yè)路線的科學(xué)。但是在施工期間也應(yīng)當(dāng)校對施工狀況，為總體掌握精準(zhǔn)度，施工企業(yè)可構(gòu)建單獨(dú)的測量管控系統(tǒng)，以便第一時間掌握地下情形，可經(jīng)過調(diào)節(jié)頂進(jìn)的效率，降低施工給地面造成的影響，保證污水管頂管作業(yè)的順暢進(jìn)行。

3 實(shí)例分析市政道路污水管道頂管施工技術(shù)

3.1施工項(xiàng)目案例

昭山示范區(qū)朝陽渠截污干管工程位于湘潭市昭山示范區(qū)范圍內(nèi)，擬建場地沿線有鐵路、城市道路、溝渠、農(nóng)田和水塘，地面標(biāo)高約0.08～8.6m，地勢起伏較大，地處長衡丘陵盆地中部，屬湘中丘陵至湘南山地的過渡地帶。地表以人工填土層為主，下部為第四系沖洪沖刷淤積層。依據(jù)現(xiàn)有的區(qū)域地質(zhì)資料，該區(qū)全新世以來沒有活動斷層，對擬建工程沒有不利影響，是一個構(gòu)造穩(wěn)定的場地，適合修建該工程。10個工作井及接收井周圍30m的農(nóng)田內(nèi)沒有建筑物。本次調(diào)查中，所有上部基巖均未發(fā)現(xiàn)明顯的孔、洞、孔臨空面和軟弱巖層。

3.2本項(xiàng)目重難點(diǎn)剖析

整體而言，昭山示范區(qū)朝陽渠截污干管項(xiàng)目的重難點(diǎn)包括下述幾點(diǎn)：施工區(qū)域的土質(zhì)比較惡劣;作業(yè)場所的頂管需要穿過2條鐵道、4條道路、3條直交管道。本項(xiàng)目運(yùn)用泥水均衡模型作業(yè)是恰當(dāng)?shù)?，重點(diǎn)是頂進(jìn)過程中應(yīng)當(dāng)注重推進(jìn)效率與出泥漿量的均衡，出泥漿量不可比頂進(jìn)管體積大。從鐵道與直交道路橫穿時：第一，鐵道與管道交合處的間距是管道安全距離的150%，事實(shí)表明，這種距離能夠保障頂管施工的順利進(jìn)行，為此無須在頂管之前采用管道增固舉措;第二，橫穿的時候速度不可過快;第三，在頂管上設(shè)立檢水點(diǎn)，第一時間掌握管道的下沉狀況，進(jìn)而調(diào)節(jié)頂管的頂進(jìn)效率;第四，管道頂管穿過之后，應(yīng)當(dāng)把之前減小阻力的膨潤土全部清除，特別是管道位置，應(yīng)當(dāng)著重替換，避免管道后續(xù)發(fā)生下沉問題，導(dǎo)致管道出現(xiàn)風(fēng)險隱患。

頂管工藝是運(yùn)用時間較長的一種施工工藝，在城市發(fā)展過程中，多種構(gòu)筑物的橫穿、規(guī)避等均已處理得比較嫻熟，為此在該項(xiàng)目中可發(fā)揮出優(yōu)良的功能。

3.3頂管施工工藝的施工計劃

頂管作業(yè)工藝在實(shí)際應(yīng)用以前應(yīng)當(dāng)重視管溝的挖掘，通常而言，從上到下加以掘進(jìn)，抑或了解了部分特點(diǎn)以后再進(jìn)行掘進(jìn)，管溝挖好以后若對管溝加以作業(yè)，架構(gòu)便會失穩(wěn)，為此在考量作業(yè)環(huán)境的情況時，應(yīng)當(dāng)基于現(xiàn)實(shí)狀況決定作業(yè)的時間和方式。當(dāng)前頂管施工技術(shù)運(yùn)用十分普遍，同時也是效果比較理想的一種方式，可以有效處理土方堆積問題。

3.4市政道路污水管道頂管施工技術(shù)剖析

（1）依托先進(jìn)儀器保證頂管施工技術(shù)運(yùn)用效果。為大幅提升頂管施工的實(shí)際效果，在施工活動進(jìn)行期間，可運(yùn)用專門的控制系統(tǒng)對頂管挖掘機(jī)器進(jìn)行管控。該系統(tǒng)主要包括西門子可編程控制器、電腦，能夠遠(yuǎn)距離操控。系統(tǒng)大致包括3個部分：其一是機(jī)電控制箱;其二是地面操控儀器;其三是配電箱。機(jī)電控制箱可運(yùn)用PLC工藝實(shí)現(xiàn)對刀盤電機(jī)內(nèi)泵站的有效保護(hù)。另外，還能夠依托PLC達(dá)成順暢通信的目標(biāo)。這種方式能夠第一時間使操機(jī)者掌握刀盤電機(jī)承載數(shù)據(jù)和機(jī)頭設(shè)備的傾斜角度，進(jìn)而對頂進(jìn)機(jī)器的前進(jìn)效率進(jìn)行管控。在平衡機(jī)械的作用下，能夠?qū)Τ瞿嘈逝c頂進(jìn)效率進(jìn)行均衡。另外，機(jī)電控制箱依托PLC系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對調(diào)向泵、刀盤電機(jī)、糾偏液壓缸、機(jī)內(nèi)泵站、泥水閥體的操控。

（2）運(yùn)用測量程序保證頂管地點(diǎn)的精準(zhǔn)。在頂管施工期間，需運(yùn)用精準(zhǔn)度較高的測量程序，通常狀況下，測量程序包含3種設(shè)備：其一是測量靶;其二是監(jiān)控儀器;其三是激光經(jīng)緯儀儀器。這種系統(tǒng)的作用是對施工實(shí)踐中頂管機(jī)頂進(jìn)成效加以監(jiān)控，在運(yùn)用該系統(tǒng)時，應(yīng)當(dāng)事先進(jìn)行調(diào)節(jié)。技術(shù)工作者應(yīng)當(dāng)把頂管機(jī)機(jī)器放到作業(yè)井中的軌道上，之后把測量靶核心點(diǎn)與管道核心點(diǎn)對齊，且依據(jù)現(xiàn)實(shí)狀況調(diào)節(jié)激光經(jīng)緯儀的高度，保證該設(shè)備的高度與管道核心點(diǎn)高度相同。

3.5頂管施工期間后座墻面硬度對頂管施工工藝的作用剖析

在頂管頂進(jìn)期間后座墻的硬度數(shù)據(jù)與推進(jìn)過程中千斤頂給其增加的壓力存在緊密關(guān)聯(lián)，在不考量其他影響要素的狀況下，數(shù)據(jù)幾乎和最高水平的頂力完全相同。整體而言，影響要素類別眾多，大致能夠分成兩類：一類是主觀要素;另一類是客觀要素。具體而言，客觀要素包括土層覆蓋厚度、管道規(guī)格、管道所運(yùn)用的材料等。主觀要素包括施工期間停止機(jī)器運(yùn)行與否、頂入的方式、操作過程中出現(xiàn)的偏差等。下文針對頂管作業(yè)期間后墻強(qiáng)度影響要素展開剖析。

（1）頂入偏差。在頂管推進(jìn)期間，因?yàn)槭茼敼軝C(jī)械、土質(zhì)等要素的作用，或許會致使管道與提前確定的方位存在一些誤差，此誤差通常叫作頂進(jìn)誤差。此誤差或許致使頂力增高，為此，在推進(jìn)時，應(yīng)當(dāng)?shù)谝粫r間采用干預(yù)手段減小誤差的程度，乃至減小誤差產(chǎn)生概率。另外，應(yīng)當(dāng)結(jié)合偏差的情況加以調(diào)整，在允許的范疇內(nèi)，頂力增高數(shù)值一般較小。然而若產(chǎn)生頂管偏差而不進(jìn)行調(diào)整，較易致使頂進(jìn)作業(yè)時產(chǎn)生錯線等問題，為此致使頂力大大增高，進(jìn)而導(dǎo)致后墻受損。

（2）若在頂進(jìn)期間產(chǎn)生暫?，F(xiàn)象，或許會對后墻造成一些影響。若在頂進(jìn)期間暫停頂進(jìn)后再次進(jìn)行施工，形成的頂力通常高于停止施工前的頂力，若暫停時間很長，或許致使土層垮塌。但是在水下實(shí)施頂進(jìn)施工時，若暫停頂進(jìn)會致使液態(tài)的細(xì)砂流入管中，導(dǎo)致頂力大大增高。需指出的是，頂進(jìn)期間采用注漿潤滑舉措會在一定程度上影響到頂進(jìn)效果，若使用注漿潤滑，頂力施工時面臨的阻力會大大減少。

（3）在頂管施工期間，人為要素是不可忽視的一個重要因素。為此，在施工實(shí)踐中，必須要采用科學(xué)的舉措確保施工活動的安全進(jìn)行，防止安全風(fēng)險的產(chǎn)生，以減少各種要素對頂管作業(yè)的干擾。另外，應(yīng)當(dāng)在核算頂力的前提下增添恰當(dāng)比重的安全指數(shù)，以減少主觀要素產(chǎn)生的不良影響。另外，作業(yè)人員應(yīng)當(dāng)遵照有關(guān)規(guī)章，對后座墻的硬度進(jìn)行嚴(yán)控，防止由于頂力太大而受到毀壞。

3.6施工效益剖析

在工程施工期間，對于一些重難點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)采用科學(xué)的施工方式，不僅要達(dá)到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，還要遵循項(xiàng)目質(zhì)量管控準(zhǔn)則。在項(xiàng)目建設(shè)期間，應(yīng)當(dāng)依照施工圖紙的要求與技術(shù)規(guī)范進(jìn)行作業(yè)，保證所有分項(xiàng)工程檢驗(yàn)達(dá)標(biāo)率達(dá)到百分之百。另外，為了保證項(xiàng)目建設(shè)品質(zhì)達(dá)標(biāo)，依據(jù)之前的管理實(shí)踐和本項(xiàng)目的特征，運(yùn)用項(xiàng)目責(zé)任制和目標(biāo)管控方式，企業(yè)所有部門傾力配合。施工過程中依照ISO9001∶2000質(zhì)量機(jī)制的標(biāo)準(zhǔn)開展質(zhì)控工作。

4 市政道路配套污水管道頂管施工推進(jìn)時需關(guān)注的問題

頂管作業(yè)會對整體的排水系統(tǒng)產(chǎn)生不可忽視的影響，若不注重這類問題的解決，排水系統(tǒng)在正式投入使用后便會產(chǎn)生安全隱患，危及人們的人身與財產(chǎn)安全。具體而言，應(yīng)當(dāng)注重下述幾個問題。

（1）謹(jǐn)遵頂管作業(yè)有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，從嚴(yán)控制實(shí)操工作者的技術(shù)，對于部分關(guān)鍵操作，管理人員應(yīng)當(dāng)依據(jù)有關(guān)規(guī)定進(jìn)行監(jiān)視。

（2）要求操作人員定時勘察，定期對頂管施工技術(shù)運(yùn)用的企業(yè)加以監(jiān)管，第一時間發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)的偏差，最終修正存有的不足。

（3）在頂管施工工藝運(yùn)用實(shí)踐中，頂鐵發(fā)揮著不可忽視的功能，有關(guān)人員應(yīng)當(dāng)定期查看，防止頂鐵產(chǎn)生歪扭問題，對所發(fā)現(xiàn)的異常第一時間加以解決，在施工完畢后，要將活塞收好。

（4）如果推進(jìn)過程中發(fā)生異常，應(yīng)當(dāng)對頂進(jìn)內(nèi)部進(jìn)行清理，若產(chǎn)生土方垮塌問題，作業(yè)人員應(yīng)當(dāng)暫停推進(jìn)，對土方進(jìn)行清理，且在平常施工期間完整記錄機(jī)械運(yùn)行數(shù)據(jù)。

5 結(jié)語

總而言之，在市政道路配套污水管道項(xiàng)目中，頂管技術(shù)運(yùn)用范圍很廣，與過去的施工工藝比較來說，此種技術(shù)的運(yùn)用可以減小對人們?nèi)粘Ｉ畹牟涣加绊?。在深層管道建設(shè)過程中，頂管技術(shù)還可以大大減少施工費(fèi)用，獲取可觀的物質(zhì)收益。因此，增強(qiáng)對頂管技術(shù)運(yùn)用的探究，能夠有效提升運(yùn)用成效，從而提升污水管道工程建設(shè)質(zhì)效。在運(yùn)用頂管技術(shù)時，有關(guān)企業(yè)應(yīng)當(dāng)抓好前期準(zhǔn)備工作，且在建設(shè)過程中對施工現(xiàn)場加以嚴(yán)控，保障頂管建設(shè)效果，防止項(xiàng)目建設(shè)過程中產(chǎn)生質(zhì)量缺陷，確保排水項(xiàng)目的總體建設(shè)效益。

參考文獻(xiàn)

[1]尚立珍.城市污水管網(wǎng)建設(shè)頂管施工技術(shù)[J].水利水電快報，2021，42（S1）：36-39.

[2]李興帥.中風(fēng)化巖地質(zhì)頂管施工技術(shù)[J].城市住宅，2021，28（12）：244-246.

[3]沈文馨.電力隧道頂管施工技術(shù)研究[J].居舍，2021（30）：75-76.

[4]陳慧津.先導(dǎo)頂拉管工藝關(guān)鍵技術(shù)研究[D].廣州：暨南大學(xué)，2020.

[5]曾杭.龍海市馬崎取水泵站遷改工程設(shè)計[J].凈水技術(shù)，2021，40（S1）：79-85.

[6]孟慧棟.城市地下綜合管廊施工技術(shù)及其要點(diǎn)[J].科技資訊，2021，19（31）：70-72.

中圖分類號：U417.3DOI：10.16660/j.cnki.1674-098x.2203-5640-8318

作者簡介：童波（1984—），男，本科，工程師，主要從事監(jiān)理相關(guān)工作。