頂管施工在市政道路給排水管道中的應用研究

李正玲

摘 要：市政各類基礎工程中，給排水管道的布置是關系著民生的重要基礎建設之一，在對市政道路進行給排水管網的設置工作中，需要結合城市特點進行施工。頂管施工在給排水管道安裝中起到了非常好的效果。文章對頂管施工在排水管道的安裝應用進行了分析，并且闡述了這種方法的優點。

關鍵詞：頂管施工；給排水；道路；優勢

城市給排水系統是為城市居民提供生活用水，處理自然降水與生產活動的廢水的重要工程。在現代城市中，地下給排水管道的設置多采用頂管施工技術，這種方法可以避免在布設地下給排水管網時造成城市建筑的破壞，并且在一定程度上可以減輕在施工時造成的環境污染，作為結合多種現代化科技的施工技術，頂管施工在城市給排水管道中的應用可以帶來一定的社會效益，因此在地下給排水管道中被廣泛采用。

一、頂管施工技術特點及適用范圍

1、頂管技術施工的特點

頂管施工的技術的優點就在于相較于傳統的管道敷設技術，它不需要對地表層進行挖掘作業就可以從地下穿過建筑物，避免破壞道路和建筑。這在一定程度上減少了因大面積開挖鋪設管道而產生的建筑與道路補償損失，從而減少了成本的支出，并且因其自身地下作業的特點，在噪音污染上可以起到很好的避免作用，減輕對周圍環境的負擔。其次這種技術的使用相較于傳統的敷設手段可以更好的適應各類的地質地形，并且在一定程度上減少工期時長，提高了施工效率的同時對施工質量也有所保證。種種優點結合使頂管施工在給排水管道安裝中常被使用。

2、頂管技術施工的優點和適用范圍

大量的工程施工實踐證明，與傳統的開挖鋪設管線技術相比，頂管技術可以最大程度地減少土方開挖的工程量，而且其適用面廣，能適應城市各種復雜的地形條件。頂管技術的優勢集中表現為五個方面：

（1）首先，頂管施工技術的使用最大的優點就是不需要破壞城市道路與建筑，因工程作業的影響小，因此在施工期間城市的正常運作是不受影響的。

（2）它不會因地下施工的擾動而損壞建筑物的根基或影響居民的正常生活。由于城市的管道鋪設常常要在公路、鐵路、河流以及地下構筑物中穿行，時常會擾動地下已有的管線和設施，但采用頂管技術以后，這個問題得到了有效的解決。頂管施工時，管道可以以曲線前行的方式在地下穿行，它能主動繞開地下已有的管線或障礙物，所以不會對居住區下面的水電等管線造成干擾和破壞。

（3）頂管施工技術不同于傳統敷設管道需要進行大量的動土，以點到面的小面積施工方式對環境的影響非常小。城市的綠化工程與植被都不會因給排水管道的施工而受到破壞，起到了保護環境的作用。

（4）工期是許多施工單位注重的重點，因外界自然天氣等原因的影響，工程往往會被迫停止，但是頂管施工就很好的避免這點，因工程是在地下進行，所以不會因天氣的問題影響施工效率。

（5）在成本、施工效率與安全上都有一定的保障。因不需要對城市地面進行挖掘敷設的工作，所以避免對破壞建筑的補償費用和道路修建的費用，在一定程度上減少了經濟成本的支出。城市建筑結構與環境都較為復雜，所以在施工時需要考慮多種因素，這就影響了施工效率，而頂管施工可以很好的適應各種地質環境進行地下作業，對提高效率起到很好的作用。

二、給排水管道施工中頂管技術的應用

1、頂管施工的前期準備

（1）現場平面布置平面總體布置包括起重設備、自動控制室、料具間、管片堆場、拌漿棚及拌漿材料堆場、注水系統、棄土坑的布置等。始發工作井內安裝發射架、頂管機、前頂鐵、主推千斤頂、反力架等頂進設備，工作井邊側設置下井扶梯供施工人員上下。

（2）頂管機進、出洞處以及后靠土體加固為確保頂管機出洞的絕對安全，需對后靠土體及進、出洞區域土體進行高壓旋噴樁加固。為防止頂管機進、出預留洞導致泥水流失，并確保在頂進過程中壓注的觸變泥漿不流失，必須在工作井安裝洞口止水裝置。

（3）頂管施工的工藝頂管施工又稱為頂進法施工，是指利用頂進設備將預制的箱形或圓形構造物逐漸頂入路基，以構成立體交叉通道或涵洞的施工方法。頂管施工需先在確定的管段之間設置工作井和接收井，然后在工作井內安裝推力設備將導軌上的頂管機頭推入土體，由機頭導向，將預制的鋼筋混凝土管向前頂進，前端土體通過工作井運出，最后完成管道鋪設。

2、頂管技術施工中頂進管的選擇

（1）頂管長度的選擇

給排水施工過程中，選擇頂管的長度對于工程的控制性和經濟效益都具有重大影響。在垂直推頂的情況下，固然使用較長的頂管可以取得較好的施工效果，但由于長度逐漸增加，容易導致頂進路線同原定頂進路線產生偏差，而難以進行恢復；頂管長度較短時，在頂管施工的頂進過程中，容易將鋼管擠入周圍的土層中，導致頂進線路彎曲，無法確保頂管頂進的控制性。因此，為確保管道敷設工程質量，科學、合理選擇頂進管道的長度是重要基礎。一般情況下，可以根據管口直徑來制定頂管長度。

（2）頂進管直徑的選擇

要根據施工需要和工程性質來確定頂進管的直徑，根據頂進管所承受的壓力來確定頂進管的厚度和配筋及外徑。由于管道敷設施工時，需要挖土工人的密切配合，因此一般情況下需要選擇直徑為500mm以上的頂進管。頂管施工技術給排水管道施工中，采用頂管施工技術時需要在管道分段之間設置作業井和接收井，采用頂進機械設備將預制構造物逐步頂進路基形成涵洞、交叉通道。

（3）頂管井施工

頂管井主要分為作業井和接收井。頂管井一般為鋼筋混凝土結構，分為單孔井和單排孔井。單排孔井主要為矩形、單孔井為圓形、矩形和正方形。圓形的頂管井受力效果最為理想，而矩形的單排孔井受力較差。在管道敷設工程施工過程中，需要根據實際情況來布置接收井和作業井。

3、頂管施工技術的施工工序

（1）穿墻

穿墻是將穿墻悶板打開，使用管推工具推出井外，從而安裝有效的止水裝置。在穿墻施工過程中，為了確保良好的止水效果，需要利用粘土和水泥混合后形成強度不是很高的填充物填充到穿墻管中，穿墻前在墻管外進行注漿加固操作，確保穿墻管周圍土層的強度。

（2）頂管出洞

頂管出洞發生在頂管設備進入土層之后，是頂管施工過程中的重要工序。由于在頂管頂進過程中，容易出現管線偏移等情況，因此需要在工具管下設置一個支撐。

（3）注漿減小阻力

為了降低頂進管頂進阻力、緩解頂管過程中出現的地面下沉問題，需要在壓住觸變泥漿而在管道附件形成保護層。

（4）頂管校正

給排水管道頂管施工過程中，經常容易出現頂管偏離軸線的問題，出現此類問題需要及時對頂管進行校正。

結語：在給排水管道施工中，頂管施工技術具有多種優勢。從根本上改變了城市管網亂挖現象。頂管施工具有較好的社會效益和較低的施工成本，不會給施工場地造成較大破壞，施工范圍較小，對周圍環境影響較小，對城市給排水工程施工具有重要作用。

參考文獻：

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[2] 張娟.頂管施工技術在市政給排水管道施工中的應用分析[J].引文版：工程技術，2016（4）.