给水管道工程施工技术浅析

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［摘要］给水管道是城市基础设施中的重要组成部分，这项工程建设的好坏，直接关系到城市基础设施建设水平，影响城市基础设施对居民的服务能力。因此，应提高对市政给水管道工程施工技术的重视程度。通过对顶管施工技术的简单介绍，进而以某给水管道工程作为研究对象，对市政给水管道工程施工流程进行了分析，为更好地开展市政给水管道工程施工活动提供支持。

［关键词］市政给水管道；顶管技术；圆形井；顶管出墙；注浆减阻

当前各个地区逐渐出现大量市政给水管道工程，以此为居民提供更加良好的供水服务。这些工程建设时，根据工程特点的不同，可选择不同的施工技术，如开挖技术、非开挖技术等，其中，开挖技术工艺简单、技术成熟、施工安全、施工质量易于控制。但该施工技术也存在一些缺陷，如对周边交通系统影响较大，施工时间相对较长，施工活动对自然环境具有较大的破坏等，因而现代市政给水管道工程建设时，逐渐采用非开挖技术，即顶管技术，通过这一技术的应用，可减少施工活动对环境、周边交通系统的影响。为此，以顶管施工技术作为研究对象，对市政给水管道工程施工技术进行了研究。

1顶管施工技术概述

现代工程领域内存在多种不同的给水管道施工技术，顶管施工技术是其中较为先进的一种，被现代市政给水管道工程广泛应用。从本质上来说，顶管施工属于非开挖技术，其施工原理为：在相应位置处构建出适当大小的顶进井，之后在顶进设备的作用下，逐渐将管道顶入地下，从而完成整个施工活动。相对于传统开挖施工技术来说，顶管施工具有诸多优势，具体体现在下述几个方面。（1）不会受到地面障碍物的干扰。现代城市中存在很多建筑物，如楼房、绿化带等，这些建筑物的存在，将会增加开挖施工的难度与进度。而采用顶管施工后，则在空旷区域构建出顶管井，通过顶管井直接将管道顶入地下，不会受到地面障碍物的干扰[1]。（2）对环境危害较低。开挖施工时，通常会产生大量粉尘、噪声污染，而顶管施工则可以有效控制各种污染的发生，减少对周边环境的破坏。（3）无需中断交通。开挖施工时，需要将施工段围住，禁止车辆、行人通过，很容易导致周边其他交通段出现堵塞的现象。而采用顶管施工后，需要挖掘的土方较少，大部分工作于地下完成，交通中断的时间很短，不会对周边交通造成干扰。（4）施工速度快。顶管施工工程量较低，可大幅缩减施工时间，据统计，开挖施工时间为1.5个月完成的项目，顶管施工可减少约1个月时间，可使工程更快地投入使用[2]。

2某工程介绍

本研究选择某市政给水管道工程作为研究对象。该工程所采用壁厚为16mm的DN1600管道，由Q235B钢管制成。该工程处于城市较为核心位置，需要穿过一条较为重要的交通道路，每天车流量较大，且在地下部分存在诸多水管、通信、输油管道等，使得地下结构非常复杂。若采用常规开挖施工技术，需要将道路围住，禁止车辆同行，使得周边其他交通经常处于拥堵状态，且地下结构复杂，挖掘时很容易对现有管道造成破坏，影响其他管道的使用，同时施工成本高，施工进度慢，对周边居民的生活与工作产生较大干扰。对此，业主方、施工方、设计方共同商讨后，确定顶管施工方案。某工程管道长约65m，埋设深度约6m。

3市政给水管道工程施工流程

3.1前期准备工作

3.1.1管道选择。现代给排水工程中存在多种不同类型的管道，每种管道具有不同的特点，需要针对工程具体情况选择出最佳的管道，为工程施工打下良好基础。在管道选择时，主要考虑如下因素。（1）管道材料。现代给排水管道的材料有很多，如金属、复合材料等，由于材料特点存在一定差异，因而各种管道的实际应用范围也略有不同，具体见表1。本工程采用顶管施工技术，因而在管道材料方面，选择硬度、耐压的钢管，具体型号为Q235B钢管。（2）管道长度[3]。大量研究实践表明，顶力与顶进距离存在紧密联系，顶进距离越大，需要的顶力越高。而现代顶进装置性能有限，因而需要设置合理的顶进长度，确保顶进速度的同时，提升管道顶进质量。顶管长度应从成本与可行性方面考虑。通常来说，根据顶管长度L与管径D比值的不同，可将顶管划分成3种类型：1）短管，指的是L/D＜10的管道；2）标准管，指的是L/D=1.15的管道；3）长管，指的是L/D≥2.10的管道。某项目中选择了长度为6m的短管。3.1.2人员准备。为保证整个给水管道工程顺利建设，还需要做好人员准备，即选择高素质的施工人员，施工人员不仅需掌握丰富的顶管施工理论知识，而且还应具备较强的实践施工能力，如此才能防止由人员因素而引发的施工质量问题。确定施工人员后，还应开展培训活动，向施工人员传授更多与顶管施工的理论知识，讲述本工程的特点、要求及相关规定标准要求等，加强对施工人员行为的约束，保证整个施工活动的规范性。3.1.3设计方案。设计工作是整个顶管施工工程中较为关键的一项环节，这项环节开展得好坏，直接关系到后续环节的施工质量。为确保后续施工活动顺利进行，必须要设计出最佳的设计方案。首先，设计人员应进入到施工现场进行深入勘察，准确了解现场的具体情况，并以此为基础，结合其他方面收集的材料，初步设计出施工方案。然后将初步方案提交给相关部门审核，相关部门对初步方案的分析，寻找出其中存在的缺陷与不足，并要求设计人员予以修改。最后，设计人员根据审核出来的问题对设计方案予以优化，从而得到最佳设计方案。此外，设计出施工方案后，还应开展技术交底工作，以使施工人员对施工方案具有更多了解，以提升施工效率与质量。

3.2构建顶进井

顶进井是顶管施工中的重要组成部分，只有构建出合理的顶进井，才可使管道按照要求顶进，保证管道顶进质量符合要求。所谓的顶进井，指的是工作井与接收井，在顶进装置的作用下，从工作井处逐渐将管道顶入地下，之后由接收井将管道取出。根据顶进井形状的不同，可将其划分为2种类型，即圆形井、方形井。某项目施工时采用圆形井方案。确定出顶进井方案后，还应在井内做好支撑防护，避免顶进井受到外界因素的影响而出现坍塌等问题，保证工程顺利建设，降低施工事故对施工人员的危害。

3.3顶管出墙

构建出顶进井后，则应开展顶管出墙工序。这一工序施工时，先将穿墙闷板打开，在顶进井处逐渐导出工具管，并固定相应的穿墙止水装置。施工过程中，为防止外界水对施工活动的影响，要在穿墙管道中灌注适量低强度水泥粘土拌合土，使整个管道更加密实。穿墙施工前，在穿墙管外壁四周灌入适量的混凝土浆液，以提升管口强度，防止穿墙管出现位移、倒塌等问题。由大量实践工作可知，可确定出该环节容易出现问题的项目，并将这些项目作为重点，设计出相应的防治方案，以防止各种问题的发生，使施工进度符合要求。某工程穿墙施工时，选择止水法兰加压板，在板的中间固定2cm厚的止水板环，用于控制水的流向，防止出现水流逆流的问题。

3.4顶管出洞

顶管出洞是整个顶管施工中最为关键的一个环节，需要施工人员予以高度重视，即在顶管机的作用下，由工具管处开始，逐渐对第一节管道进行顶进，使管道深入到土层中，直到管道完全浸入途中为止，之后继续顶进下一节管道。顶管出洞时，应对管道顶进情况进行检测，以此判断管道是否出现偏移等问题，若管道出现偏移，则应立即通过主顶油缸等工具予以调整，以保证管道顶进质量。在工具管出洞之前，应设计出相应的初始角，以对下跌情况予以处理。

3.5注浆减阻

全部管道均顶入到地下后，则应开展注浆减阻工序，根据规定要求，配置出相应的浆液，并利用压注触变泥浆填充的方式，逐渐将浆液灌入到管道四周的缝隙内，以构建出水泥保护层，以加强对管道的保护，提升管道对周围土体的承载力，防止周围土层过度挤压而对管道造成损伤。

3.6管道测量

若发现管道存在偏差，应通过机头前预先安装的纠偏油缸与导向油缸予以调节，使管道处于符合要求的位置。管道间连接到一起后，再完成顶进工作，若原有偏差未能及时处理，则会与后续施工产生重叠偏差，对整个施工效果产生更加严重的危害。施工时应通过趋势图的方式，对管道偏差予以分析，并对偏差进行调整。与此同时，还应将测量到的数据整合到一起，绘制成相应的偏差趋势曲线，用于管道继续顶进位置的预测，提前发现管道可能出现的偏差，并做出相应调整。针对施工具体情况，对管道角度予以调节，当偏差达到峰值标准后，应立即向上级领导汇报，以表示偏差得到控制，从而判断出管道最前端机头已经开始向中间靠近。管道偏差调节时，可采用4台纠正千斤顶组的方法，即在管道的左右两侧各放置2台千斤顶，当管道向右偏移，则通过左侧千斤顶牵制，若管道向左偏移，则通过右侧千斤顶牵制；若管道发生高程偏差问题，则应选择出较大的偏差，并优先处理这些偏差问题。

4结束语

顶管施工是现代市政给水管道工程中较为常见的施工技术之一，有效对这项技术进行应用，可在最短的时间内高质量地完成给水管道工程，为现代居民生活提供帮助。而要想达到这一目的，则应严格按照前期准备工作→构建顶进井→顶管出墙→顶管出洞→注浆减阻→管道测量的工序施工。

参考文献

[1]林朝青.市政给水管道工程施工技术及应用分析[J].住宅产业，2021，9（12）：64–66，112.

[2]刁目国，罗超杰，肖杰明.复杂环境贝雷梁悬吊大管径管道施工技术研究[J].云南水力发电，2021，37（12）：221–224.

[3]周兵，陈家炜.智慧城市绿色给排水管道施工技术的有效实践[J].智能建筑与智慧城市，2021，3（8）：169–170.

作者:汪立忠 单位:中电建生态环境集团有限公司