給水管道工程施工技術淺析

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［摘要］給水管道是城市基礎設施中的重要組成部分，這項工程建設的好壞，直接關系到城市基礎設施建設水平，影響城市基礎設施對居民的服務能力。因此，應提高對市政給水管道工程施工技術的重視程度。通過對頂管施工技術的簡單介紹，進而以某給水管道工程作為研究對象，對市政給水管道工程施工流程進行了分析，為更好地開展市政給水管道工程施工活動提供支持。

［關鍵詞］市政給水管道；頂管技術；圓形井；頂管出墻；注漿減阻

當前各個地區逐漸出現大量市政給水管道工程，以此為居民提供更加良好的供水服務。這些工程建設時，根據工程特點的不同，可選擇不同的施工技術，如開挖技術、非開挖技術等，其中，開挖技術工藝簡單、技術成熟、施工安全、施工質量易于控制。但該施工技術也存在一些缺陷，如對周邊交通系統影響較大，施工時間相對較長，施工活動對自然環境具有較大的破壞等，因而現代市政給水管道工程建設時，逐漸采用非開挖技術，即頂管技術，通過這一技術的應用，可減少施工活動對環境、周邊交通系統的影響。為此，以頂管施工技術作為研究對象，對市政給水管道工程施工技術進行了研究。

1頂管施工技術概述

現代工程領域內存在多種不同的給水管道施工技術，頂管施工技術是其中較為先進的一種，被現代市政給水管道工程廣泛應用。從本質上來說，頂管施工屬于非開挖技術，其施工原理為：在相應位置處構建出適當大小的頂進井，之后在頂進設備的作用下，逐漸將管道頂入地下，從而完成整個施工活動。相對于傳統開挖施工技術來說，頂管施工具有諸多優勢，具體體現在下述幾個方面。（1）不會受到地面障礙物的干擾。現代城市中存在很多建筑物，如樓房、綠化帶等，這些建筑物的存在，將會增加開挖施工的難度與進度。而采用頂管施工后，則在空曠區域構建出頂管井，通過頂管井直接將管道頂入地下，不會受到地面障礙物的干擾[1]。（2）對環境危害較低。開挖施工時，通常會產生大量粉塵、噪聲污染，而頂管施工則可以有效控制各種污染的發生，減少對周邊環境的破壞。（3）無需中斷交通。開挖施工時，需要將施工段圍住，禁止車輛、行人通過，很容易導致周邊其他交通段出現堵塞的現象。而采用頂管施工后，需要挖掘的土方較少，大部分工作于地下完成，交通中斷的時間很短，不會對周邊交通造成干擾。（4）施工速度快。頂管施工工程量較低，可大幅縮減施工時間，據統計，開挖施工時間為1.5個月完成的項目，頂管施工可減少約1個月時間，可使工程更快地投入使用[2]。

2某工程介紹

本研究選擇某市政給水管道工程作為研究對象。該工程所采用壁厚為16mm的DN1600管道，由Q235B鋼管制成。該工程處于城市較為核心位置，需要穿過一條較為重要的交通道路，每天車流量較大，且在地下部分存在諸多水管、通信、輸油管道等，使得地下結構非常復雜。若采用常規開挖施工技術，需要將道路圍住，禁止車輛同行，使得周邊其他交通經常處于擁堵狀態，且地下結構復雜，挖掘時很容易對現有管道造成破壞，影響其他管道的使用，同時施工成本高，施工進度慢，對周邊居民的生活與工作產生較大干擾。對此，業主方、施工方、設計方共同商討后，確定頂管施工方案。某工程管道長約65m，埋設深度約6m。

3市政給水管道工程施工流程

3.1前期準備工作

3.1.1管道選擇。現代給排水工程中存在多種不同類型的管道，每種管道具有不同的特點，需要針對工程具體情況選擇出最佳的管道，為工程施工打下良好基礎。在管道選擇時，主要考慮如下因素。（1）管道材料。現代給排水管道的材料有很多，如金屬、復合材料等，由于材料特點存在一定差異，因而各種管道的實際應用范圍也略有不同，具體見表1。本工程采用頂管施工技術，因而在管道材料方面，選擇硬度、耐壓的鋼管，具體型號為Q235B鋼管。（2）管道長度[3]。大量研究實踐表明，頂力與頂進距離存在緊密聯系，頂進距離越大，需要的頂力越高。而現代頂進裝置性能有限，因而需要設置合理的頂進長度，確保頂進速度的同時，提升管道頂進質量。頂管長度應從成本與可行性方面考慮。通常來說，根據頂管長度L與管徑D比值的不同，可將頂管劃分成3種類型：1）短管，指的是L/D＜10的管道；2）標準管，指的是L/D=1.15的管道；3）長管，指的是L/D≥2.10的管道。某項目中選擇了長度為6m的短管。3.1.2人員準備。為保證整個給水管道工程順利建設，還需要做好人員準備，即選擇高素質的施工人員，施工人員不僅需掌握豐富的頂管施工理論知識，而且還應具備較強的實踐施工能力，如此才能防止由人員因素而引發的施工質量問題。確定施工人員后，還應開展培訓活動，向施工人員傳授更多與頂管施工的理論知識，講述本工程的特點、要求及相關規定標準要求等，加強對施工人員行為的約束，保證整個施工活動的規范性。3.1.3設計方案。設計工作是整個頂管施工工程中較為關鍵的一項環節，這項環節開展得好壞，直接關系到后續環節的施工質量。為確保后續施工活動順利進行，必須要設計出最佳的設計方案。首先，設計人員應進入到施工現場進行深入勘察，準確了解現場的具體情況，并以此為基礎，結合其他方面收集的材料，初步設計出施工方案。然后將初步方案提交給相關部門審核，相關部門對初步方案的分析，尋找出其中存在的缺陷與不足，并要求設計人員予以修改。最后，設計人員根據審核出來的問題對設計方案予以優化，從而得到最佳設計方案。此外，設計出施工方案后，還應開展技術交底工作，以使施工人員對施工方案具有更多了解，以提升施工效率與質量。

3.2構建頂進井

頂進井是頂管施工中的重要組成部分，只有構建出合理的頂進井，才可使管道按照要求頂進，保證管道頂進質量符合要求。所謂的頂進井，指的是工作井與接收井，在頂進裝置的作用下，從工作井處逐漸將管道頂入地下，之后由接收井將管道取出。根據頂進井形狀的不同，可將其劃分為2種類型，即圓形井、方形井。某項目施工時采用圓形井方案。確定出頂進井方案后，還應在井內做好支撐防護，避免頂進井受到外界因素的影響而出現坍塌等問題，保證工程順利建設，降低施工事故對施工人員的危害。

3.3頂管出墻

構建出頂進井后，則應開展頂管出墻工序。這一工序施工時，先將穿墻悶板打開，在頂進井處逐漸導出工具管，并固定相應的穿墻止水裝置。施工過程中，為防止外界水對施工活動的影響，要在穿墻管道中灌注適量低強度水泥粘土拌合土，使整個管道更加密實。穿墻施工前，在穿墻管外壁四周灌入適量的混凝土漿液，以提升管口強度，防止穿墻管出現位移、倒塌等問題。由大量實踐工作可知，可確定出該環節容易出現問題的項目，并將這些項目作為重點，設計出相應的防治方案，以防止各種問題的發生，使施工進度符合要求。某工程穿墻施工時，選擇止水法蘭加壓板，在板的中間固定2cm厚的止水板環，用于控制水的流向，防止出現水流逆流的問題。

3.4頂管出洞

頂管出洞是整個頂管施工中最為關鍵的一個環節，需要施工人員予以高度重視，即在頂管機的作用下，由工具管處開始，逐漸對第一節管道進行頂進，使管道深入到土層中，直到管道完全浸入途中為止，之后繼續頂進下一節管道。頂管出洞時，應對管道頂進情況進行檢測，以此判斷管道是否出現偏移等問題，若管道出現偏移，則應立即通過主頂油缸等工具予以調整，以保證管道頂進質量。在工具管出洞之前，應設計出相應的初始角，以對下跌情況予以處理。

3.5注漿減阻

全部管道均頂入到地下后，則應開展注漿減阻工序，根據規定要求，配置出相應的漿液，并利用壓注觸變泥漿填充的方式，逐漸將漿液灌入到管道四周的縫隙內，以構建出水泥保護層，以加強對管道的保護，提升管道對周圍土體的承載力，防止周圍土層過度擠壓而對管道造成損傷。

3.6管道測量

若發現管道存在偏差，應通過機頭前預先安裝的糾偏油缸與導向油缸予以調節，使管道處于符合要求的位置。管道間連接到一起后，再完成頂進工作，若原有偏差未能及時處理，則會與后續施工產生重疊偏差，對整個施工效果產生更加嚴重的危害。施工時應通過趨勢圖的方式，對管道偏差予以分析，并對偏差進行調整。與此同時，還應將測量到的數據整合到一起，繪制成相應的偏差趨勢曲線，用于管道繼續頂進位置的預測，提前發現管道可能出現的偏差，并做出相應調整。針對施工具體情況，對管道角度予以調節，當偏差達到峰值標準后，應立即向上級領導匯報，以表示偏差得到控制，從而判斷出管道最前端機頭已經開始向中間靠近。管道偏差調節時，可采用4臺糾正千斤頂組的方法，即在管道的左右兩側各放置2臺千斤頂，當管道向右偏移，則通過左側千斤頂牽制，若管道向左偏移，則通過右側千斤頂牽制；若管道發生高程偏差問題，則應選擇出較大的偏差，并優先處理這些偏差問題。

4結束語

頂管施工是現代市政給水管道工程中較為常見的施工技術之一，有效對這項技術進行應用，可在最短的時間內高質量地完成給水管道工程，為現代居民生活提供幫助。而要想達到這一目的，則應嚴格按照前期準備工作→構建頂進井→頂管出墻→頂管出洞→注漿減阻→管道測量的工序施工。

參考文獻

[1]林朝青.市政給水管道工程施工技術及應用分析[J].住宅產業，2021，9（12）：64–66，112.

[2]刁目國，羅超杰，肖杰明.復雜環境貝雷梁懸吊大管徑管道施工技術研究[J].云南水力發電，2021，37（12）：221–224.

[3]周兵，陳家煒.智慧城市綠色給排水管道施工技術的有效實踐[J].智能建筑與智慧城市，2021，3（8）：169–170.

作者:汪立忠 單位:中電建生態環境集團有限公司