時(shí)間：2022-06-07 05:46:30
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇頂管施工技術(shù)論文，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
水管道施工方法的不足，對頂管施工方法進(jìn)行了探討，在簡單分析了頂管施工的
特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)對頂管施工在給排水管道建設(shè)中的施工應(yīng)用進(jìn)行了分析探
討。
關(guān)鍵詞：頂管技術(shù)給排水管道施工工藝
中圖分類號：S276文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A
引言
地下給排水管網(wǎng)是城市基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分，污水管道、雨水管道、自
來水管道、中水管道的系統(tǒng)等等都屬于地下給排水管網(wǎng)之內(nèi)，要對上述市政設(shè)施
進(jìn)行改建、新建、擴(kuò)建，需要工程技術(shù)人員進(jìn)行安全的管道安裝。由于施工現(xiàn)狀
地形及管線的原因，傳統(tǒng)的挖槽下管施工技術(shù)難以進(jìn)行現(xiàn)場施工，頂管施工技術(shù)
將完全能解決這些難題，提供安全及經(jīng)濟(jì)的施工方法。隨著頂管技術(shù)在市政工程
的廣泛運(yùn)用，本文主要探討在頂管作業(yè)施工過程中出現(xiàn)了一些具體的技術(shù)問題，
值得施工技術(shù)人員重視，并以此和同行共享。
1頂管施工的特點(diǎn)
頂管法又稱為非開挖管道敷設(shè)技術(shù)，它具有不需要開挖面層，就能穿越地面
構(gòu)筑物和地下管線及公路、鐵路、河道的特點(diǎn)，相比開挖敷設(shè)技術(shù)，投資和工期
將大大節(jié)省。同時(shí)，頂管施工技術(shù)可以降低噪音，減少粉塵，減輕對城區(qū)的交通
條件和環(huán)境狀況的干擾和破壞，屬于真正的無污染、高效率的施工技術(shù)。頂管施
工法由于其上述多方面的優(yōu)點(diǎn)，在市政工程中尤其是在市政給排水管線工程中得
到了廣泛地應(yīng)用。概括起來，頂管施工技術(shù)具有幾大方面的優(yōu)點(diǎn)：施工面由線縮
成點(diǎn)，占地面積小；地面活動不受施工影響，對交通干擾小；噪音和震動低，城
市中施工對居民生活環(huán)境干擾小，不影響現(xiàn)有管線及構(gòu)筑物的使用；可以在很深
的地下或水下敷設(shè)管道，可以安全穿越鐵路、公路、河流、建筑物，減少沿線的
拆遷工作量，降低工程造價(jià)，其主要缺點(diǎn)是施工技術(shù)難度較高，需要詳細(xì)的工程
地質(zhì)和水文地質(zhì)勘探資料。
2頂管技術(shù)施工應(yīng)用分析
2.1頂進(jìn)管的選擇頂進(jìn)管一般選用鋼筋砼管，如沒有腐蝕要求可選用鋼管。鋼
筋砼管的規(guī)格設(shè)計(jì)、配筋和應(yīng)力驗(yàn)算應(yīng)遵守有關(guān)鋼筋砼的標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)程，特別
是有關(guān)鋼筋砼管的標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)程。
2.1.1頂進(jìn)管直徑的選擇頂進(jìn)管的直徑選擇是首先根據(jù)工程性質(zhì)、工程需要確
定內(nèi)徑，根據(jù)頂進(jìn)管所受荷載確定砼管的配筋及壁厚，進(jìn)而確定外徑。因?yàn)轫敼?/p>
工程工作面上需要配備挖土工人，所以一般管內(nèi)徑不小于500mm。
2.1.2頂進(jìn)管長度的選擇頂進(jìn)管的長度對頂管過程的可控性和經(jīng)濟(jì)性有很大的
影響。在直線推頂?shù)那闆r下使用長管可以減少裝管的次數(shù)，取得良好的效果，但
隨著管長度的增長，如果偏離原定的路線，使之恢復(fù)正確路線要比使用短管更加
困難。建造頂壓坑時(shí)頂壓坑的長度也要增大，挖坑、支護(hù)、回填、修復(fù)的費(fèi)用將
相應(yīng)地增加。反之，在直線上推頂很短的管也較困難，因?yàn)槎坦鼙容^容易向周圍
土層中擠入，致使整個(gè)管列呈蛇形彎曲，這便降低了管路頂進(jìn)的可控性。
一般情況下，管長度須相對于管徑來衡量，當(dāng)L/D外≤1.10時(shí)，為短管；當(dāng)L/D
外=1.15時(shí)，為標(biāo)準(zhǔn)管；當(dāng)L/D外≥2.10時(shí)為長管。
2.2頂管施工的前期準(zhǔn)備
2.2.1現(xiàn)場平面布置平面總體布置包括起重設(shè)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(tǒng)、棄土坑的布置等。始發(fā)工作井內(nèi)安裝
發(fā)射架、頂管機(jī)、前頂鐵、主推千斤頂、反力架等頂進(jìn)設(shè)備，工作井邊側(cè)設(shè)置下
井扶梯供施工人員上下。轉(zhuǎn)貼于2.2.2頂管機(jī)進(jìn)、出洞處以及后靠土體加固為
確保頂管機(jī)出洞的絕對安全，需對后靠土體及進(jìn)、出洞區(qū)域土體進(jìn)行高壓旋噴樁
加固。為防止頂管機(jī)進(jìn)、出預(yù)留洞導(dǎo)致泥水流失，并確保在頂進(jìn)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。
2.3頂管施工的工藝頂管施工又稱為頂進(jìn)法施工，是指利用頂進(jìn)設(shè)備將預(yù)制的
箱形或圓形構(gòu)造物逐漸頂入路基，以構(gòu)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(shè)置工作井和接收井，然后在工作井內(nèi)安裝推力設(shè)備
將導(dǎo)軌上的頂管機(jī)頭推入土體，由機(jī)頭導(dǎo)向，將預(yù)制的鋼筋混凝土管向前頂進(jìn)，
前端土體通過工作井運(yùn)出，最后完成管道鋪設(shè)。
2.3.1頂管井的設(shè)計(jì)頂管井分工作井與接收井兩種，頂管井的建造結(jié)構(gòu)有很多
種類，一般使用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。工作井的結(jié)構(gòu)形式通常有單孔井和單排孔井。
前者形狀有圓形、正方形、矩形等，后者則大多為矩形，它們的結(jié)構(gòu)受力性能由
高至低依次為圓形一正方形一矩形。結(jié)構(gòu)布置時(shí)，可在井內(nèi)設(shè)置內(nèi)支撐，改善結(jié)
構(gòu)受力。在建造過程中，工作井按雙向頂進(jìn)設(shè)計(jì)，與接收井間隔布置，間距與設(shè)
計(jì)檢查井間距一致，施工完畢，在工作井和接收井的位置上按設(shè)計(jì)要求做檢查井。
2.3.2頂管施工工序
①穿墻：打開穿墻悶板將工具管頂出井外，并安裝穿墻止水裝置，主要技術(shù)施工
措施如下：a穿墻管內(nèi)填夯壓密實(shí)的紙筋粘土或低強(qiáng)度水泥粘土拌和土，以起到
臨時(shí)性阻水擋土作用；b為確保穿墻孔外側(cè)一定范圍內(nèi)土體基本穩(wěn)定并有足夠強(qiáng)
度，工作井工具管穿墻前，對穿墻管外側(cè)采取注漿固結(jié)措施；c穿墻前對可能出
現(xiàn)的問題進(jìn)行分析并制定相應(yīng)處理措施；d悶板開啟后迅速推進(jìn)工具管，同時(shí)做
好穿墻止水，本工程采用止水法蘭加壓板，中間安入20mm厚的天然優(yōu)質(zhì)橡膠止
水板環(huán)，要求具有較高的拉伸率和耐磨性，借助管道頂進(jìn)帶動安裝好的橡膠板形
成逆向止水裝置，應(yīng)防止因穿墻管外側(cè)的土體暴露時(shí)間過長而產(chǎn)生擾動流變。
②頂管出洞：頂管出洞是頂管作業(yè)中一個(gè)很值得注意的問題，頂管出洞，即頂管
機(jī)和第一節(jié)管子從工作井中破出洞口封門進(jìn)入土中。開始正常頂管前的過程，是
頂管技術(shù)中的關(guān)鍵工序，也是容易發(fā)生事故的工序。為防止管線出現(xiàn)偏斜，應(yīng)采
取工具管調(diào)零，在工具管下的井壁上加設(shè)支撐，若發(fā)現(xiàn)下跌立即用主頂油缸進(jìn)行
糾偏，工具管出洞前預(yù)先設(shè)定一個(gè)初始角彌補(bǔ)下跌等措施。
③注漿減阻：在頂管施工中還有一個(gè)重要的技術(shù)措施就是通過壓注觸變泥漿填充
管道周圍的空隙，形成一道泥漿保護(hù)套，起到支撐地層，減少地面沉降，減少頂
進(jìn)阻力的作用。在施工中，首先對頂管機(jī)頭尾部壓漿，并要與頂進(jìn)工作同步，然
后在中續(xù)間和混凝土管道的適當(dāng)位置進(jìn)行跟蹤補(bǔ)漿，以補(bǔ)充在頂進(jìn)中的泥漿損
失。注漿工序一般多應(yīng)用于長距離頂管施工中。
④頂管糾偏：糾偏是指機(jī)頭偏離設(shè)計(jì)軸線后，利用設(shè)置在后部的糾偏千斤頂組，
改變機(jī)頭端面的方向，減少偏差，使管道沿設(shè)計(jì)軸線頂進(jìn)。頂進(jìn)糾偏是采用調(diào)整
4臺糾偏千斤頂組的方法，進(jìn)行糾偏操作，若管道偏左則千斤頂采用左伸右縮，
反之亦然。如果同時(shí)有高程和方向偏差，則應(yīng)先糾正偏差大的一邊。糾偏應(yīng)做到
在頂進(jìn)中采用小角度分級逐步進(jìn)行，勤調(diào)微糾。當(dāng)頂管機(jī)頭發(fā)生旋轉(zhuǎn)時(shí)，可采取
在管內(nèi)的相反方向增加壓重塊或在中間站提供旋轉(zhuǎn)糾正力矩等方法糾正。
3結(jié)語
頂管工藝的施工從技術(shù)上講是完全可行的，相對于開槽埋管從社會效益與經(jīng)
濟(jì)效益上來講更具有優(yōu)越性。從根本上改變了城市管網(wǎng)亂挖現(xiàn)象；另外一方面從
切實(shí)做到保護(hù)環(huán)境入手，加大推廣頂管施工技術(shù)力度勢在必行，可以預(yù)見未來的
關(guān)鍵詞：頂管技術(shù)；市政工程；應(yīng)用；施工工序
引言
地下管網(wǎng)是城市基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分，日夜肩負(fù)著傳送信息和能量的重要任務(wù)。為城市處理污水的系統(tǒng)、自來水、煤氣、電力和通訊設(shè)施等等都屬于地下管網(wǎng)之內(nèi)，要對上述市政設(shè)施進(jìn)行改建、新建、擴(kuò)建，需要工程技術(shù)人員進(jìn)行安全的管道安裝。傳統(tǒng)的挖槽埋管地下管線施工技術(shù)由于對地面交通影響較大，使本來就擁擠繁忙的城市交通如同雪上加霜，同時(shí)給市民工作、生活帶來許多不便，特別在人口稠密的城市和交通擁擠的地區(qū)以及不允許開挖的地段，這個(gè)矛盾就更加突出。市政工程如何使這些安裝工程對城市的影響減至最小，如何盡可能減少對人們?nèi)粘Ｉ畹挠绊憽Ｒ呀?jīng)成了一個(gè)迫切解決的問題。 非開挖技術(shù)將完全能解決這些難題，提供安全及經(jīng)濟(jì)的施工方法。非開挖技術(shù)是指利用少開挖和不開挖技術(shù)來進(jìn)行地下管線的鋪設(shè)或更換的工藝。頂管技術(shù)就是在這種情況下發(fā)展起來的一種非開挖技術(shù)，其在國外已廣泛使用，在國內(nèi)也已逐漸普及。隨著頂管技術(shù)在市政工程的廣泛運(yùn)用，本論文主要討論在頂管作業(yè)施工過程中出現(xiàn)了一些具體的技術(shù)問題，值得施工技術(shù)人員重視，并以此和同行共享。
1 頂管施工的特點(diǎn) 頂管法又稱為非開挖管道敷設(shè)技術(shù)，它具有不需要開挖面層，就能穿越地面構(gòu)筑物和地下管線吸公路、鐵路、河道的特點(diǎn)，相比開挖敷設(shè)技術(shù)，投資和工期將大大節(jié)省。同時(shí)，頂管施工技術(shù)可以降低噪音，減少粉塵，減輕對城區(qū)的交通條件和環(huán)境狀況的干擾和破壞，屬于真正的無污染、高效率的施工技術(shù)。頂管施工法由于其上述多方面的優(yōu)點(diǎn)，在市政工程中尤其是在市政管線工程中得到了廣泛地應(yīng)用。
2 頂管技術(shù)施工應(yīng)用分析
2.1 頂進(jìn)管的選擇 頂進(jìn)管一般選用鋼筋砼管，如沒有腐蝕要求可選用鋼管。鋼筋砼管的規(guī)格設(shè)計(jì)、配筋和應(yīng)力驗(yàn)算應(yīng)遵守有關(guān)鋼筋砼的標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)程，特別是有關(guān)鋼筋砼管的標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)程。①頂進(jìn)管直徑的選擇：頂進(jìn)管的直徑選擇是首先根據(jù)工程性質(zhì)、工程需要確定內(nèi)徑，根據(jù)頂進(jìn)管所受荷載確定砼管的配筋及壁厚，進(jìn)而確定外徑。因?yàn)轫敼芄こ坦ぷ髅嫔闲枰鋫渫谕凉と耍砸话愎軆?nèi)徑不小于500mm；②頂進(jìn)管長度的選擇：頂進(jìn)管的長度對頂管過程的可控性和經(jīng)濟(jì)性有很大的影響。在直線推頂?shù)那闆r下使用長管可以減少裝管的次數(shù)，取得良好的效果，但隨著管長度的增長，如果偏離原定的路線，使之恢復(fù)正確路線要比使用短管更加困難。建造頂壓坑時(shí)頂壓坑的長度也要增大，挖坑、支護(hù)、回填、修復(fù)的費(fèi)用將相應(yīng)地增加。
2.2 頂管施工的前期準(zhǔn)備 ①現(xiàn)場平面布置：平面總體布置包括起重設(shè)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(tǒng)、棄土坑的布置等。始發(fā)工作井內(nèi)安裝發(fā)射架、頂管機(jī)、前頂鐵、主推千斤頂、反力架等頂進(jìn)設(shè)備，工作井邊側(cè)設(shè)置下井扶梯供施工人員上下；②頂管機(jī)進(jìn)、出洞處以及后靠土體加固：為確保頂管機(jī)出洞的絕對安全，需對后靠土體及進(jìn)、出洞區(qū)域土體進(jìn)行高壓旋噴樁加固。為防止頂管機(jī)進(jìn)、出預(yù)留洞導(dǎo)致泥水流失，并確保在頂進(jìn)過程中壓注的觸變泥漿不流失，必須在工作井安裝止水裝置。
2.3 頂管施工的工藝：頂管施 叉稱為頂進(jìn)法施工，是指利用頂進(jìn)設(shè)備將預(yù)制成橢圓形或圓形構(gòu)造物逐漸頂入路基，以構(gòu)成立體交義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(shè)置工作井和接收井，然后在工作井內(nèi)安裝推力設(shè)備將導(dǎo)軌上的頂管機(jī)頭推入土體，由機(jī)頭導(dǎo)向，將預(yù)制的鋼筋混凝土管向前頂進(jìn)，前端土體通過工作井運(yùn)出，最后完成管道鋪設(shè)。
2.3.1 頂管井的設(shè)計(jì)：頂管井分工作井與接收井兩種，頂管井的建造結(jié)構(gòu)有很多種類，一般使用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。工作井的結(jié)構(gòu)形式通常有單孔井和單排孔井。前者形狀有圓形、正方形、矩形等，后者則大多為矩形，它們的結(jié)構(gòu)受力性能由高至低依次為圓形一正方形一矩形。
2.3.2 頂管施工工序 ①穿墻：打開穿墻悶板將工具管頂出井外，并安裝穿墻止水裝置，主要技術(shù)施工措施如下：1）穿墻管內(nèi)填夯壓密實(shí)的紙筋粘土或低強(qiáng)度水泥粘土拌和土，以起到臨時(shí)性阻水擋土作用；2）為確保穿墻孔外側(cè)一定范圍內(nèi)土體基本穩(wěn)定并有足夠強(qiáng)度，工作井工具管穿墻前，對穿墻管外側(cè)采取注漿固結(jié)措施；3）穿墻前對可能出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析并制定相應(yīng)處理措施；4）悶板開啟后迅速推進(jìn)工具管，同時(shí)做好穿墻止水，本工程采用止水法蘭加壓板，中間安入20mm厚的天然優(yōu)質(zhì)橡膠止水板環(huán)，要求具有較高的拉伸率和耐磨性，借助管道頂進(jìn)帶動安裝好的橡膠板形成逆向止水裝置，應(yīng)防止因穿墻管外側(cè)的土體暴露時(shí)間過長而產(chǎn)生擾動流變。②頂管出洞：頂管出洞是頂管作業(yè)中一個(gè)很值得注意的問題，頂管出洞，即頂管機(jī)和第一節(jié)管子從工作井中破出洞口封門進(jìn)入土中。開始正常頂管前的過程，是頂管技術(shù)中的關(guān)鍵工序，也是容易發(fā)生事故的工序。為防止管線出現(xiàn)偏斜，應(yīng)采取工具管調(diào)零，在工具管下的井壁上加設(shè)支撐，若發(fā)現(xiàn)下跌立即用主頂油缸進(jìn)行糾偏，工具管出洞前預(yù)先設(shè)定一個(gè)初始角彌補(bǔ)下跌等措施。③注漿減阻：在頂管施工中還有一個(gè)重要的技術(shù)措施就是通過壓注觸變泥漿填充管道周圍的空隙，形成一道泥漿保護(hù)套，起到支撐地層，減少地面沉降，減少頂進(jìn)阻力的作用。在施工中，首先對頂管機(jī)頭尾部壓漿，并要與頂進(jìn)工作同步，然后在中續(xù)間和混凝土管道的適當(dāng)位置進(jìn)行跟蹤補(bǔ)漿，以補(bǔ)充在頂進(jìn)中的泥漿損失。注漿工序一般多應(yīng)用于長距離頂管施工中。④頂管糾偏：糾偏是指機(jī)頭偏離設(shè)計(jì)軸線后，利用設(shè)置在后部的糾偏千斤頂組，改變機(jī)頭端面的方向，減少偏差，使管道沿設(shè)計(jì)軸線頂迸。頂進(jìn)糾偏是采用調(diào)整4臺糾偏千斤頂組方法，進(jìn)行糾偏操作，若管道偏左則千斤頂采用左伸右縮，反之亦然。
膨潤土懸浮液在疏松土層中的應(yīng)用 在無粘性的疏松土層中以及在粘性很小的土壤中，例如在砂礫土中，若不采取其它輔助措施，土層由于本身極不穩(wěn)定，以致在刃腳推進(jìn)之后立刻就會坍落在管壁上。所以對這類土壤來說，膨潤土懸浮液的支承作用尤其具有重要意義。為了起到這種支承作用，先決條件是要盡可能準(zhǔn)確地掌握膨潤土懸浮漓在砂礫上中的特性。膨潤上懸浮液將滲人土層的孔隙內(nèi)，充滿孔隙，并繼續(xù)在其中流動。流速取決于孔隙的橫斷面與懸浮液的流變特性，同時(shí)也取決于壓漿壓力。
盡管就某種場合來說，隨著管子的推進(jìn)同時(shí)在管子整個(gè)圓周上和管路全部長度上均勻地壓漿證明是相宜的，而在另一些場合下，正確的方法則又可能是分段壓漿。
頂進(jìn)管在膨潤土懸浮浪中受到的浮力 只要頂進(jìn)管在整個(gè)圓周上被膨潤土懸浮液所包圍，浮力定律便對它有效，即使懸浮液層的厚度很小也同樣如此。在鋼筋混凝土管情況下，浮力均為管子自重的1.4倍。這樣，只要通過正確地壓人膨潤土懸浮液，從而在土層中圍繞頂進(jìn)管形成一個(gè)支承環(huán)帶，并保持懸浮液壓力等于土壓力，于是管子就會在膨潤土懸浮液中漂浮起來。為此必需的前提在于懸浮液應(yīng)是液體狀態(tài)的，亦即呈現(xiàn)為表觀流限相應(yīng)較低的溶膠狀態(tài)。在懸浮液的膨潤土含量低到接近運(yùn)動狀態(tài)下的穩(wěn)定極限時(shí)，這個(gè)條件便能得到滿足。浮力可使管外璧摩阻力減小，因?yàn)楣艿撞坑捎谧灾禺a(chǎn)生的法向力減少了。這一效果首先會對大直徑管子的長距離推頂產(chǎn)生有利的影響
地下管網(wǎng)是城市基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分。城市處理污水的系統(tǒng)、自來水、煤氣、電力和通訊設(shè)施等等都屬于地下管網(wǎng)之內(nèi)，要對上述市政設(shè)施進(jìn)行改建、新建、擴(kuò)建，需要工程技術(shù)人員進(jìn)行安全的管道安裝。傳統(tǒng)的挖槽埋管地下管線施工技術(shù)由于對地面交通影響較大，使本來就擁擠繁忙的城市交通如同雪上加霜，同時(shí)給市民工作、生活帶來許多不便，特別在人口稠密的城市和交通擁擠的地區(qū)以及不允許開挖的地段，這個(gè)矛盾就更加突出。非開挖技術(shù)將完全能解決這些難題，提供安全及經(jīng)濟(jì)的施工方法。非開挖技術(shù)是指利用少開挖和不開挖技術(shù)來進(jìn)行地下管線的鋪設(shè)或更換的工藝。頂管技術(shù)就是在這種情況下發(fā)展起來的一種非開挖技術(shù)。
一、 頂管施工的特點(diǎn)
頂管法又稱為非開挖管道敷設(shè)技術(shù)，它具有不需要開挖面層，就能穿越地面構(gòu)筑物和地下管線以及公路、鐵路、河道的特點(diǎn)，相比開挖敷設(shè)技術(shù)，投資和工期將大大節(jié)省。同時(shí)，頂管施工技術(shù)可以降低噪音，減少粉塵，減輕對城區(qū)的交通條件和環(huán)境狀況的干擾和破壞，屬于真正的無污染、高效率的施工技術(shù)。頂管施工法由于其上述多方面的優(yōu)點(diǎn)，在市政工程中尤其是在市政管線工程中得到了廣泛地應(yīng)用。
二、 頂管施工技術(shù)要點(diǎn)
(一) 現(xiàn)場勘查
首先，在進(jìn)行頂管施工前，要進(jìn)行施工現(xiàn)場勘查，觀察施工地點(diǎn)的人、車流情況，確定交通路線，并且在交通路口設(shè)立導(dǎo)向牌等標(biāo)志，同時(shí)安排人員指揮交通；其次，在施工之前要考察臨近的排水系統(tǒng)建設(shè)，設(shè)計(jì)好排水線路以及管道建設(shè)，避免污水橫流；再次，對施工現(xiàn)場的電力、通訊、煤氣等管道進(jìn)行現(xiàn)場定位勘查，找出需要臨時(shí)關(guān)停或搬遷的設(shè)備設(shè)施，避免發(fā)生不良影響；此外，認(rèn)真調(diào)查附近橋梁等構(gòu)筑物的橋臺基礎(chǔ)、樁基深度及間距、建筑物基坑的結(jié)構(gòu)形式，以便于確認(rèn)是否要對其進(jìn)行噴錨結(jié)構(gòu)施工，為頂管技術(shù)的順利實(shí)施打好鋪墊。
(二) 技術(shù)準(zhǔn)備
在頂管施工前，根據(jù)當(dāng)?shù)氐捻敼茼斶M(jìn)的地質(zhì)資料，了解土層的物理性質(zhì)、力學(xué)參數(shù)、分布狀況，了解建筑施工場地的地下水來源、水面標(biāo)高數(shù)據(jù)以及受潮汐影響等自然條件。在有砂層的情況下，要了解含砂量以及砂的細(xì)度、級配關(guān)系等。在巖層的地質(zhì)情況下，要勘測是否有裂隙發(fā)育的情況；風(fēng)化巖的地質(zhì)，則要了解強(qiáng)風(fēng)化、中風(fēng)化或是弱風(fēng)化等級，并且了解抗壓強(qiáng)度和抗剪強(qiáng)度以及結(jié)構(gòu)狀況等。作為施工單位，一定要認(rèn)真考察施工地質(zhì)狀況，結(jié)合業(yè)主所給的資料，運(yùn)用各種施工技術(shù)手段進(jìn)行勘察，以備頂管施工實(shí)施的需要。
(三) 頂管線路確定以及井位設(shè)計(jì)
現(xiàn)行設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)管道大部分都是按照明挖方式設(shè)計(jì)，在經(jīng)過施工現(xiàn)場調(diào)查后，要盡量優(yōu)化線路設(shè)計(jì)，避開不利頂管的土層，讓頂管線路避開結(jié)構(gòu)物及樹木等障礙物。可以選擇在每個(gè)工作井或者接收井內(nèi)設(shè)計(jì)成檢查井位。線路與附近結(jié)構(gòu)物的距離設(shè)計(jì)必須考慮到以后作檢查井的方便和空間，盡量避免沖突。此外，按照現(xiàn)行規(guī)范檢查井間距，根據(jù)具體施工情況可以和設(shè)計(jì)單位研究來適當(dāng)加長，當(dāng)頂進(jìn)深度范圍內(nèi)土層較為復(fù)雜時(shí)，可以考慮與設(shè)計(jì)部門協(xié)商進(jìn)行抬高或者降低標(biāo)高。
三、 頂管技術(shù)施工應(yīng)用分析
（一） 頂進(jìn)管的選擇 頂進(jìn)管一般選用鋼筋砼管，如沒有腐蝕要求可選用鋼管。鋼筋砼管的規(guī)格設(shè)計(jì)、配筋和應(yīng)力驗(yàn)算應(yīng)遵守有關(guān)鋼筋砼的標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)程，特別是有關(guān)鋼筋砼管的標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)程。①頂進(jìn)管直徑的選擇：頂進(jìn)管的直徑選擇是首先根據(jù)工程性質(zhì)、工程需要確定內(nèi)徑，根據(jù)頂進(jìn)管所受荷載確定砼管的配筋及壁厚，進(jìn)而確定外徑。因?yàn)轫敼芄こ坦ぷ髅嫔闲枰鋫渫谕凉と耍砸话愎軆?nèi)徑不小于500mm；②頂進(jìn)管長度的選擇：頂進(jìn)管的長度對頂管過程的可控性和經(jīng)濟(jì)性有很大的影響。在直線推頂?shù)那闆r下使用長管可以減少裝管的次數(shù)，取得良好的效果，但隨著管長度的增長，如果偏離原定的路線，使之恢復(fù)正確路線要比使用短管更加困難。建造頂壓坑時(shí)頂壓坑的長度也要增大，挖坑、支護(hù)、回填、修復(fù)的費(fèi)用將相應(yīng)地增加。一般情況下，管長度須相對于管徑來衡量，當(dāng)L/D外≤1.10時(shí)，為短管；當(dāng)L/D外=1.15時(shí)，為標(biāo)準(zhǔn)管；當(dāng)IJD外≥2.10時(shí)為長管。
（二） 頂管施工的前期準(zhǔn)備 ①現(xiàn)場平面布置：平面總體布置包括起重設(shè)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(tǒng)、棄土坑的布置等。始發(fā)工作井內(nèi)安裝發(fā)射架、頂管機(jī)、前頂鐵、主推千斤頂、反力架等頂進(jìn)設(shè)備，工作井邊側(cè)設(shè)置下井扶梯供施工人員上下；②頂管機(jī)進(jìn)、出洞處以及后靠土體加固：為確保頂管機(jī)出洞的絕對安全，需對后靠土體及進(jìn)、出洞區(qū)域土體進(jìn)行高壓旋噴樁加固。為防止頂管機(jī)進(jìn)、出預(yù)留洞導(dǎo)致泥水流失，并確保在頂進(jìn)過程中壓注的觸變泥漿不流失，必須在工作井安裝止水裝置。
（三） 頂管施工的工藝：頂管施 叉稱為頂進(jìn)法施工，是指利用頂進(jìn)設(shè)備將預(yù)制成橢圓形或圓形構(gòu)造物逐漸頂入路基，以構(gòu)成立體交義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(shè)置工作井和接收井，然后在工作井內(nèi)安裝推力設(shè)備將導(dǎo)軌上的頂管機(jī)頭推入土體，由機(jī)頭導(dǎo)向，將預(yù)制的鋼筋混凝土管向前頂進(jìn)，前端土體通過工作井運(yùn)出，最后完成管道鋪設(shè)。
頂管施工工序： ①穿墻：打開穿墻悶板將工具管頂出井外，并安裝穿墻止水裝置，主要技術(shù)施工措施如下：1）穿墻管內(nèi)填夯壓密實(shí)的紙筋粘土或低強(qiáng)度水泥粘土拌和土，以起到臨時(shí)性阻水擋土作用；2）為確保穿墻孔外側(cè)一定范圍內(nèi)土體基本穩(wěn)定并有足夠強(qiáng)度，工作井工具管穿墻前，對穿墻管外側(cè)采取注漿固結(jié)措施；3）穿墻前對可能出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析并制定相應(yīng)處理措施；4）悶板開啟后迅速推進(jìn)工具管，同時(shí)做好穿墻止水，本工程采用止水法蘭加壓板，中間安入20mm厚的天然優(yōu)質(zhì)橡膠止水板環(huán)，要求具有較高的拉伸率和耐磨性，借助管道頂進(jìn)帶動安裝好的橡膠板形成逆向止水裝置，應(yīng)防止因穿墻管外側(cè)的土體暴露時(shí)間過長而產(chǎn)生擾動流變。②頂管出洞：頂管出洞是頂管作業(yè)中一個(gè)很值得注意的問題，頂管出洞，即頂管機(jī)和第一節(jié)管子從工作井中破出洞口封門進(jìn)入土中。開始正常頂管前的過程，是頂管技術(shù)中的關(guān)鍵工序，也是容易發(fā)生事故的工序。為防止管線出現(xiàn)偏斜，應(yīng)采取工具管調(diào)零，在工具管下的井壁上加設(shè)支撐，若發(fā)現(xiàn)下跌立即用主頂油缸進(jìn)行糾偏，工具管出洞前預(yù)先設(shè)定一個(gè)初始角彌補(bǔ)下跌等措施。③注漿減阻：在頂管施工中還有一個(gè)重要的技術(shù)措施就是通過壓注觸變泥漿填充管道周圍的空隙，形成一道泥漿保護(hù)套，起到支撐地層，減少地面沉降，減少頂進(jìn)阻力的作用。在施工中，首先對頂管機(jī)頭尾部壓漿，并要與頂進(jìn)工作同步，然后在中續(xù)間和混凝土管道的適當(dāng)位置進(jìn)行跟蹤補(bǔ)漿，以補(bǔ)充在頂進(jìn)中的泥漿損失。注漿工序一般多應(yīng)用于長距離頂管施工中。④頂管糾偏：糾偏是指機(jī)頭偏離設(shè)計(jì)軸線后，利用設(shè)置在后部的糾偏千斤頂組，改變機(jī)頭端面的方向，減少偏差，使管道沿設(shè)計(jì)軸線頂迸。頂進(jìn)糾偏是采用調(diào)整4臺糾偏千斤頂組方法，進(jìn)行糾偏操作，若管道偏左則千斤頂采用左伸右縮，反之亦然。
(四) 膨潤土懸浮液在疏松土層中的應(yīng)用
在無粘性的疏松土層中以及在粘性很小的土壤中，例如在砂礫土中，若不采取其它輔助措施，土層由于本身極不穩(wěn)定，以致在刃腳推進(jìn)之后立刻就會坍落在管壁上。所以對這類土壤來說，膨潤土懸浮液的支承作用尤其具有重要意義。為了起到這種支承作用，先決條件是要盡可能準(zhǔn)確地掌握膨潤土懸浮液在砂礫土中的特性。膨潤上懸浮液將滲人土層的孔隙內(nèi)，充滿孔隙，并繼續(xù)在其中流動。流速取決于孔隙的橫斷面與懸浮液的流變特性，同時(shí)也取決于壓漿壓力。因此為了在同樣的壓漿壓力下達(dá)剄相同的滲入深度，在孔隙橫斷面很小的細(xì)粒土層中便需要低流限的懸浮液，面孔隙橫斷面較大的粒粒土層則需要高流限的懸浮液。
（五） 頂進(jìn)管在膨潤土懸浮液中受到的浮力
只要頂進(jìn)管在整個(gè)圓周上被膨潤土懸浮液所包圍，浮力定律便對它有效，即使懸浮液層的厚度很小也同樣如此。在鋼筋混凝土管情況下，浮力均為管子自重的1.4倍。這樣，只要通過正確地壓入膨潤土懸浮液，從而在土層中圍繞頂進(jìn)管形成一個(gè)支承環(huán)帶，并保持懸浮液壓力等于土壓力，于是管子就會在膨潤土懸浮液中漂浮起來。為此必需的前提在于懸浮液應(yīng)是液體狀態(tài)的，亦即呈現(xiàn)為表觀流限相應(yīng)較低的溶膠狀態(tài)。在懸浮液的膨潤土含量低到接近運(yùn)動狀態(tài)下的穩(wěn)定極限時(shí)，這個(gè)條件便能得到滿足。浮力可使管外璧摩阻力減小，因?yàn)楣艿撞坑捎谧灾禺a(chǎn)生的法向力減少了。這一效果首先會對大直徑管子的長距離推頂產(chǎn)生有利的影響
關(guān)鍵詞:輸水管網(wǎng);施工問題;施工工藝;非開挖管網(wǎng)施工技術(shù)
中圖分類號:TU328
文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
文章編號:1009-2374(2009)19-0151-02
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和生產(chǎn)工藝的不斷改進(jìn)和提高,城市輸水管網(wǎng)工程日趨向大系統(tǒng)、高參數(shù)的方向迅猛發(fā)展。由于輸水管網(wǎng)工程規(guī)模大、造價(jià)高,而且影響面廣,涉及城市規(guī)劃建設(shè)和環(huán)境美化,這就要求輸水管網(wǎng)在設(shè)計(jì)、施工和調(diào)節(jié)中選擇最優(yōu)方案、進(jìn)行最佳施工。因此,對城市輸水管網(wǎng)工程的設(shè)計(jì)、施工、維修和運(yùn)行管理的要求也就越來越高。要想使管網(wǎng)達(dá)到優(yōu)質(zhì)、高效、低能耗運(yùn)行的目的,除要有合理的設(shè)計(jì)方案外,管網(wǎng)系統(tǒng)安裝質(zhì)量的優(yōu)劣將會對日后的使用產(chǎn)生極大的影響。
為了確保管網(wǎng)在使用過程中充分發(fā)揮其安全穩(wěn)定、高效的作用,本論文將對輸水管網(wǎng)施工過程中的技術(shù)問題進(jìn)行探討,以期和同行分享。
一、城市地下輸水管網(wǎng)施工技術(shù)概述
(一)城市輸水管網(wǎng)非開挖技術(shù)介紹
在地下輸水管網(wǎng)工程施工中,通常有開挖施工與非開挖施工兩種施工方法。在以往管道施工中,由于受施工條件、施工設(shè)備、技術(shù)影響,絕大多數(shù)采用開挖施工。新鋪設(shè)的管道大多位于繁華地段,或是居民比較集中地區(qū),開挖路面鋪設(shè)管道勢必對人們的出行造成障礙,嚴(yán)重影響交通,同時(shí)塵土飛揚(yáng)污染環(huán)境,不利于環(huán)保,回填后易產(chǎn)生地面沉降,鋪完瀝青后與原路面不能無界痕結(jié)合,痕跡醒目,道路的外觀和結(jié)合受到破壞,降低了使用壽命。在繁華路段車流量較大,開挖路面困難重重;在穿越鐵路、河流等時(shí),開挖施工危險(xiǎn)加大,工藝復(fù)雜,這時(shí)非開挖技術(shù)的應(yīng)用顯得十分重要。非開挖工程技術(shù)是指在不開挖地表的條件下探測、檢查、修復(fù)、更換和鋪設(shè)各種地下公用設(shè)施(管道和電纜)的任何一種技術(shù)和方法。與開挖施工法相比,非開挖施工技術(shù)具有不影響交通、不破壞環(huán)境、施工周期短、綜合施工成本低、社會效益顯著等優(yōu)點(diǎn)。
非開挖施工按其用途可分為管線鋪設(shè)、管線更換和管線修復(fù)三大類。管線鋪設(shè)包括的施工方法主要有頂管法、隧道施工法、導(dǎo)向鉆進(jìn)等;管線更換包括碎管法、脹管法、吃管法和抽管法;管線修復(fù)包括內(nèi)襯法、軟襯法、纏繞法、噴涂法和灌漿法等。
(二)幾種常用的管網(wǎng)非開挖施工技術(shù)分析
1.手掘式工具管頂管。手掘式工具管頂管適用于粘土層或較穩(wěn)定的砂性土層,管徑一般在800mm以上,工人直接進(jìn)入工作面挖掘,具有操作簡便、設(shè)備少、造價(jià)低、高程和方向便于控制等優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)是效率低、不安全、易發(fā)生涌水涌土現(xiàn)象,特別是碰到流砂土?xí)r易發(fā)生嚴(yán)重的塌方和路面沉陷。單段頂距一般控制在60～200m之間。
2.擠壓式工具管頂管。擠壓式工具管頂管適用于較軟的可壓縮粘土層、砂土層,特別適用于淤泥質(zhì)土層,管徑一般在600mm以上。工具管的胸板留有一喇叭形的錐筒,當(dāng)土質(zhì)壓縮性較大時(shí)可把工具管胸板上的錐筒封住,不用出土。該工藝具有設(shè)備簡單、安全、效率高(出土量小)等優(yōu)點(diǎn),缺點(diǎn)是容易造成地面隆起,不適用于地面變形要求嚴(yán)格的路段。單段頂距一般控制在60～150m之間。
3.擠密式鋼管頂管。擠密式鋼管頂管適用于較軟的粘土、砂性土層,管徑一般在500mm以下。第一段管子作為工具管使用,可做成錐形狀或直接用鋼板焊死。該技術(shù)具有設(shè)備簡單、效率高、對工作井長度要求不高等優(yōu)點(diǎn),缺點(diǎn)是高程、方向不易控制,土質(zhì)較硬時(shí)會造成地面隆起。單段頂距一般控制在80m以下,一般多用于過路預(yù)留支管的頂管施工。
4.牽引管。牽引管適用于較硬的粘土、砂粘土性土層,管徑一般在600mm以下。首先利用機(jī)械進(jìn)行鉆孔,接著用擴(kuò)孔器擴(kuò)大孔道,待孔道形成后再利用鉆桿在前方牽引管道、直至貫通。該工藝具有設(shè)備簡單、造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn),缺點(diǎn)是孔道容易塌陷、對管材強(qiáng)度要求很高、高程和方向不易控制等。單段牽引距離一般在60～200m之間,多用于對管道高程要求不嚴(yán)格的管道施工。
二、地下輸水管網(wǎng)施工技術(shù)探討
(一)城市輸水管網(wǎng)施非開挖施工技術(shù)分析
輸水管道的敷設(shè)施工,可利用非開挖技術(shù)安裝的鋼管作為套管,從中穿越敷設(shè),因而這里介紹一下用得較多且技術(shù)比較先進(jìn)的導(dǎo)向鉆道新管敷設(shè)技術(shù)。
導(dǎo)向鉆道敷設(shè)技術(shù)全套設(shè)備由導(dǎo)向鉆機(jī)、液壓系統(tǒng)、泥漿系統(tǒng)、鉆進(jìn)鉆具及定向?qū)Ш较到y(tǒng)組成,主要用于非開挖穿越公路、鐵路、河流、魚塘和建筑物等,可適用于長距離敷設(shè)管道。
施工時(shí),轉(zhuǎn)向鉆頭以10°～15°的角度鉆進(jìn)地面,沿設(shè)計(jì)的軌跡鉆出直徑約為90mm導(dǎo)向孔,然后,卸下鉆頭,換裝適當(dāng)尺寸和特殊類型的回程擴(kuò)孔器,使之在回拉鉆桿的同時(shí)將孔擴(kuò)大至所需的直徑,并將需敷設(shè)的管線同時(shí)返程牽回鉆孔入口處。在回程擴(kuò)孔時(shí),泥漿混和泵會向孔內(nèi)提供足夠的鉆進(jìn)泥漿液,泥漿液會在松動的孔壁表面迅速形成一層護(hù)壁泥漿層,以保證新管不會由于空間不足或鉆層的摩擦而受到損壞。
泥漿系統(tǒng)由一臺泥漿泵和一臺泥漿攪拌器組成。攪拌器完成泥漿配制后,通過泥漿泵把泥漿液經(jīng)水龍頭、鉆桿送入噴射頭,直接沖蝕孔底。另外泥漿可起擴(kuò)孔及的作用。鉆孔的方向既可依據(jù)偏壓導(dǎo)向原理進(jìn)行控制,也可由高壓射流的單向沖蝕作用予以改變。當(dāng)鉆頭處于勻速回轉(zhuǎn)狀態(tài)時(shí),由于鉆頭噴嘴中射出的高壓泥漿流休對鉆孔四周的泥土進(jìn)行沖蝕破碎,此時(shí),鉆頭在鉆桿的推動下直線前行。當(dāng)鉆頭不回轉(zhuǎn)時(shí),高壓射流僅沖蝕破碎孔內(nèi)一個(gè)方向的泥土,此時(shí)鉆頭在鉆桿的推動下即沿一個(gè)方向延伸,從而使鉆孔方向發(fā)生改變。
導(dǎo)向鉆非開挖敷管技術(shù)最顯著的特點(diǎn)是鉆孔方向可控,敷管精度高,尤其是在城市管網(wǎng)極為復(fù)雜的地區(qū),可精確控制要敷管線的位置,從而實(shí)現(xiàn)城市地下輸水管網(wǎng)敷設(shè)的良好布局與施工。
(二)城市輸水管網(wǎng)施工工藝分析
1.管道安裝施工工藝。(1)安裝應(yīng)遵循先裝大口徑、總管、立管,后裝小口徑、支管的原則。安裝過程中應(yīng)按連接順序連續(xù)安裝,以免出現(xiàn)段與段之間連接困難和影響管路整體性能。(2)管道接頭兩端應(yīng)設(shè)支撐點(diǎn),以保證接口牢固。(3) 準(zhǔn)備好符合要求的溝槽管段、配件和附件。鋼管端面不得有毛刺。(4)檢查橡膠密封圈是否損傷,將其套上一根鋼管的端部。(5)將另一根鋼管靠近已套上橡膠密封圈的鋼管端部,兩端間應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)要求留有一定間隙。(6)將橡膠密封圈套上另一根鋼管端部,使橡膠密封圈位于接口中間部位,并在其周邊涂抹劑(洗潔精或肥皂水)。劑涂抹應(yīng)均勻。(7)檢查兩端管道中軸線,應(yīng)使其盡量保持一致。(8)在接口位置橡膠密封圈外側(cè)將金屬卡箍上、下接頭凸邊卡進(jìn)溝槽內(nèi)。(9)壓緊上、下接頭的耳部,并用木榔頭槌緊接頭凸緣處,將上、下接頭靠緊。(10)在接頭螺孔位置穿上螺栓,并均勻輪換擰緊螺母,以防止橡膠密封圈起皺。收緊力矩應(yīng)適中,嚴(yán)禁用大扳手上緊小螺栓,以免收緊力過大,螺栓受損傷。檢查確認(rèn)卡箍接頭凸邊全圓周卡進(jìn)溝槽內(nèi)。
2.技術(shù)措施。(1)給水管道安裝。管道安裝部分應(yīng)作好以下工作:管道支架在加工場地預(yù)制,支架上的孔眼要用臺鉆,經(jīng)油漆后才準(zhǔn)安裝。按先裝大管徑干管、立管,后裝小口徑支管的原則。完畢或安裝中斷的敞口處,也要作封閉或臨時(shí)封閉,以防止雜物進(jìn)入管腔內(nèi)。(2)給水系統(tǒng)沖洗調(diào)試。沖洗順序應(yīng)先室外,后室內(nèi);先地下,后地上。室內(nèi)部分的沖洗應(yīng)按配水干管、配水管、配水支管的順序進(jìn)行。沖洗前應(yīng)對系統(tǒng)的儀表及設(shè)備采取保護(hù)措施,必要時(shí)將其隔離或拆除。對不能經(jīng)受沖洗的設(shè)備和沖洗后可能存留臟物、雜物的管段要進(jìn)行清理。沖洗工作結(jié)束后,應(yīng)及時(shí)復(fù)位。管網(wǎng)沖洗的水流速度,可按設(shè)計(jì)流量進(jìn)行,設(shè)計(jì)無規(guī)定時(shí)可用流速不小于1.0m/s的自來水連續(xù)沖洗,直至出水口處濁度、色度與入水口處相同為止。管網(wǎng)沖洗的水流方向原則應(yīng)與系統(tǒng)工作水流方向一致。如果系統(tǒng)管網(wǎng)因現(xiàn)場環(huán)境及水源關(guān)系無法按系統(tǒng)工作水流方向沖洗時(shí),應(yīng)做好保護(hù)措施,用反沖洗的方法進(jìn)行。沖洗時(shí)應(yīng)保證排水管路暢通。排水管的截面面積不得少于被沖洗管道截面面積的60%。給水管道在使用前要進(jìn)行消毒處理,采用含量不低于20mg/L氯離子濃度的清潔水灌滿管道進(jìn)行消毒,并在管道中留置24小時(shí)以上。消毒完后,再用飲用水沖洗,直至水質(zhì)管理部門取樣化驗(yàn)合格后方可交工使用。
3.排水管道安裝。排水管道系統(tǒng)包括污水和廢水系統(tǒng),污水包括廁所沖洗水和生活污水,廢水主要是車站沖洗水,消防廢水,車站結(jié)構(gòu)滲漏水及雨水等。排水管道站內(nèi)無壓管材采用UPVC管,站內(nèi)承壓管采用熱鍍鋅鋼管。排水管道安裝應(yīng)作好如下工作:管道支架在加工場地預(yù)制,支架上的孔眼要用臺鉆,經(jīng)油漆后才準(zhǔn)安裝。室內(nèi)排水管的衛(wèi)生器具、地漏及有隔絕臭氣要求的器具,其排水管上均應(yīng)設(shè)置存水彎,以隔絕臭氣。污水管的拐彎處、分叉處及立管底端均應(yīng)使用45°零件。污水管上按設(shè)計(jì)和規(guī)范要求安裝伸縮節(jié),設(shè)置檢查口和清掃口。
三、結(jié)語
城市輸水管網(wǎng)工程的施工建設(shè),直接影響到城市的發(fā)展規(guī)劃,因此,城市輸水管網(wǎng)建設(shè)不僅需要合理的規(guī)劃和設(shè)計(jì),更需要先進(jìn)的施工技術(shù),以確保輸水管網(wǎng)的正常服務(wù)周期,不至于重復(fù)規(guī)劃、設(shè)計(jì)和施工。作為管網(wǎng)施工技術(shù)人員,只有不斷學(xué)習(xí)探索先進(jìn)的管網(wǎng)施工技術(shù),并在實(shí)際施工中加以實(shí)踐和探索,才能夠逐步發(fā)展并形成適合城市發(fā)展的管網(wǎng)施工技術(shù),同時(shí)要加強(qiáng)管網(wǎng)施工人才隊(duì)伍的培養(yǎng)和建設(shè),以真正適應(yīng)城市的快速發(fā)展。
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【關(guān)鍵詞】：市政工程；存在問題；頂管技術(shù)；PDCA管理循環(huán)管理技術(shù)
[Abstract]: in recent years, with the development of our national economy, city in accelerating the pace of urbanization process, at the same time, in order to meet the needs of the investment environment of the city, the city's infrastructure construction has been improved, the transformation and the construction of municipal infrastructure also increased, due to construction of municipal infrastructure related to the basic livelihood of the people municipal engineering, quality assurance is essential, in the process of quality management, site management is the most complicated content, but the effect is the most obvious one link, this article on how to ensure the quality of the project, discussed in detail to strengthen field management, hope to the municipal engineering construction.
[keyword]: Municipal Engineering; problems; pipe jacking technology; management cycle of PDCA Technology
中圖分類號： TU99文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-2104（2013）
市政工程存在的普遍問題
（一）質(zhì)量意識不強(qiáng)由于市政工程的特殊性，有些工程為了“獻(xiàn)禮”或應(yīng)付檢查，往往重視工期而忽視質(zhì)量，有時(shí)出現(xiàn)搶干和蠻干。各責(zé)任主體不嚴(yán)格執(zhí)行強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)，或?qū)?qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)不熟悉。更有的人認(rèn)為，道路工程、排水工程與結(jié)構(gòu)安全無多大關(guān)系，大不了壞了再修，人為地降低了質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。市政工程施工技術(shù)資料與工程不同步，表格不統(tǒng)一，后補(bǔ)資料，甚至出現(xiàn)假資料。
（二）部分工程資金來源沒有保證市政工程多為應(yīng)付重點(diǎn)工隉，其資金多來源于地方財(cái)政，而且有時(shí)是先開工后立項(xiàng)，資金不落實(shí)就倉促上馬，一旦資金出現(xiàn)缺口就沒有保障，就會影響工程質(zhì)量和工期，使工期一拖再拖，出現(xiàn)“胡子工程”。
（三）在市場規(guī)范化管理方面存在一些缺陷市政工程的業(yè)務(wù)多為政府或主管部門，有些單位由于自身的權(quán)力，不執(zhí)行基本建建程序，不執(zhí)行項(xiàng)目法人制、招投標(biāo)制、工程監(jiān)理制、合理管理制；有的工程開工多日還沒有簽訂正式施工合同、監(jiān)理合同；有的工里不辦理規(guī)劃許可證、工程質(zhì)量監(jiān)督手續(xù)和施工許可證，檢查時(shí)補(bǔ)辦，經(jīng)常出現(xiàn)“三邊工程”。
（四）參建各方質(zhì)量行為不規(guī)范有些施工單位不具備相應(yīng)資質(zhì)，只好掛靠施工；有的以包代管，質(zhì)保體系不健全；有的不按圖紙施工，施工到哪兒就變更到哪兒；有的設(shè)計(jì)單位也不具備相應(yīng)資質(zhì)，只好掛靠或聯(lián)名，因缺乏經(jīng)驗(yàn)，不能解決施工中存在的阿一題，邊施工邊變更，有的施工完了變更才到，耽誤了工期也造成了．浪費(fèi)；部分監(jiān)理單位也存在資質(zhì)問題和缺乏專業(yè)人才，不能嚴(yán)格履行監(jiān)理職責(zé)。
（五）監(jiān)督處罰力度不夠由于市政工程的業(yè)主多為建設(shè)行政主管部門，監(jiān)督站是其下屬，對一些違反《建設(shè)工程質(zhì)量管理?xiàng)l例》及工程強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)的行為遷就的多，處罰的少，或由于處罰難以執(zhí)行，就不處罰。低調(diào)處理助長了各責(zé)任主體違法、違規(guī)行為，監(jiān)督站的權(quán)威性不能樹立起來，違法、違規(guī)行為得不到遏止。
市政工程技術(shù)與管理方面的研究
（一）頂管技術(shù)
頂管施工的特點(diǎn)
頂管法又稱為非開挖管道敷設(shè)技術(shù)，它具有不需要開挖面層，就能穿越地面構(gòu)筑物和地下管線吸公路、鐵路、河道的特點(diǎn)，相比開挖敷設(shè)技術(shù)，投資和工期將大大節(jié)省。同時(shí)，頂管施工技術(shù)可以降低噪音，減少粉塵，減輕對城區(qū)的交通條件和環(huán)境狀況的干擾和破壞，屬于真正的無污染、高效率的施工技術(shù)。頂管施工法由于其上述多方面的優(yōu)點(diǎn)，在市政工程中尤其是在市政管線工程中得到了廣泛地應(yīng)用。概括起來，頂管施工技術(shù)具有幾大方面的優(yōu)點(diǎn)：施工面由線縮成點(diǎn)，占地面積小；地面活動不受施工影響，對交通干擾小；噪音和震動低，城市中施工對居民生活環(huán)境干擾小，不影響現(xiàn)有管線及構(gòu)筑物的使用；可以在很深的地下或水下敷設(shè)管道，可以安全穿越鐵路、公路、河流、建筑物，減少沿線的拆遷工作量，降低工程造價(jià)。
2、頂管技術(shù)施工應(yīng)用分析
頂進(jìn)管的選擇 頂進(jìn)管一般選用鋼筋砼管，如沒有腐蝕要求可選用鋼管。鋼筋砼管的規(guī)格設(shè)計(jì)、配筋和應(yīng)力驗(yàn)算應(yīng)遵守有關(guān)鋼筋砼的標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)程，特別是有關(guān)鋼筋砼管的標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)程。①頂進(jìn)管直徑的選擇：頂進(jìn)管的直徑選擇是首先根據(jù)工程性質(zhì)、工程需要確定內(nèi)徑，根據(jù)頂進(jìn)管所受荷載確定砼管的配筋及壁厚，進(jìn)而確定外徑。因?yàn)轫敼芄こ坦ぷ髅嫔闲枰鋫渫谕凉と耍砸话愎軆?nèi)徑不小于500mm；②頂進(jìn)管長度的選擇：頂進(jìn)管的長度對頂管過程的可控性和經(jīng)濟(jì)性有很大的影響。在直線推頂?shù)那闆r下使用長管可以減少裝管的次數(shù)，取得良好的效果，但隨著管長度的增長，如果偏離原定的路線，使之恢復(fù)正確路線要比使用短管更加困難。建造頂壓坑時(shí)頂壓坑的長度也要增大，挖坑、支護(hù)、回填、修復(fù)的費(fèi)用將相應(yīng)地增加。一般情況下，管長度須相對于管徑來衡量，當(dāng)L/D外≤1.10時(shí)，為短管；當(dāng)L/D外=1.15時(shí)，為標(biāo)準(zhǔn)管；當(dāng)IJD外≥2.10時(shí)為長管。
（二）PDCA管理循環(huán)的基本內(nèi)容
質(zhì)量保證體系中的活動的全部過程,也就是質(zhì)量計(jì)劃的制訂和組織實(shí)現(xiàn)的過程,它是反復(fù)按照PDCA的管理循環(huán)不停頓的周而復(fù)始的運(yùn)轉(zhuǎn)的。這里P表示計(jì)劃(Plan),D表示實(shí)施(Do),C表示檢查(Chock),A表示處理(Action)。PDCA循環(huán)是質(zhì)量保證體系運(yùn)轉(zhuǎn)的基本方式,它反映了質(zhì)量保證體系活動所應(yīng)遵循的科學(xué)程序,PDCA循環(huán)劃分為四個(gè)階段。
1、計(jì)劃階段
第一階段是計(jì)劃階段(即P階段)。這一階段的主要工作任務(wù)是制訂質(zhì)量管理目標(biāo)、活動計(jì)劃和管理項(xiàng)目的具體實(shí)施措施。這個(gè)階段的具體工作步驟可以分為四步:第一步是分析現(xiàn)狀,找出質(zhì)量問題。首先,要分析企業(yè)范圍的質(zhì)量通病。也就是工程質(zhì)量的常見病和多發(fā)病。其次是針對工程中的一些技術(shù)復(fù)雜、難度大、質(zhì)量要求高的項(xiàng)目,以及新工藝、新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)、新材料的項(xiàng)目。要依據(jù)大量數(shù)據(jù)和情報(bào)資料,讓數(shù)據(jù)說話,用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法分析、反應(yīng)問題。第二步是分析產(chǎn)生質(zhì)量問題的原因和影響因素。這就要有召開有關(guān)人員和有關(guān)問題的分析會議,繪制因果分析圖。第三步是從各種原因和影響因素中找出影響質(zhì)量的主要原因或影響因素。其方法有兩種:一是利用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法和圖表;二是由有關(guān)工程技術(shù)人員、生產(chǎn)管理人員和工人討論確定,或者用投票的方式確定主要因素。第四步針對影響質(zhì)量的主要因素制訂改善質(zhì)量的技術(shù)組織措施,提出措施執(zhí)行計(jì)劃,并預(yù)計(jì)效果。
2、實(shí)施階段
第二階段是實(shí)施階段(即D階段)。這階段的主要工作任務(wù)是按照第一階段制訂的計(jì)劃措施,組織各方面的力量分頭去貫徹執(zhí)行。這是管理循環(huán)的第五步,即執(zhí)行措施和計(jì)劃。首先要做好計(jì)劃措施的交底和落實(shí)、落實(shí)包括組織落實(shí)、技術(shù)落實(shí)和物資落實(shí)。有關(guān)人員還要經(jīng)過訓(xùn)練、實(shí)習(xí)、考核,達(dá)到要求后再執(zhí)行。要依靠質(zhì)量保證體系來保證質(zhì)量計(jì)劃的完成。
3、檢查階段
第三階段是檢查階段(即c階段)。這階段的主要工作任務(wù)是對實(shí)施效果與預(yù)期目標(biāo)對比,檢查執(zhí)行的情況,看是否達(dá)到了預(yù)期效果,并提出那些做對了,哪些沒達(dá)到要求?哪些有效果,哪些還沒有效果?再進(jìn)一步找出問題。這是管理循環(huán)的第六步,即檢查效果、發(fā)現(xiàn)問題。
4、處理階段
第四階段是處理階段(即A階段)。這階段主要工作任務(wù)是對檢查結(jié)果進(jìn)行總結(jié)和處理。這階段分為兩步,也就是管理循環(huán)的第七、八步。第七步是總結(jié)經(jīng)驗(yàn),納入標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)過第六步檢查后。明確有效果的措施,通過制訂相應(yīng)的工作文件、工藝規(guī)程、作業(yè)標(biāo)準(zhǔn),以及各種質(zhì)量管理的規(guī)章制度,總結(jié)好的經(jīng)驗(yàn),鞏固成績,防止問題再發(fā)生。第八步是把遺留問題轉(zhuǎn)入下期循環(huán)。通過檢查,找出效果還不明顯,或效果還不符合要求的那些措施作為遺留問題,轉(zhuǎn)入至下一管理循環(huán),為下一期計(jì)劃提供數(shù)據(jù)資料和依據(jù)。
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關(guān)鍵詞：非開挖技術(shù)；管道鋪設(shè)；更換管道；施工技術(shù)
Abstract: water supply and drainage design of city municipal construction process often encounter through the railway, highway, river, obstacles such as buildings, often due to the impact of external construction environment, cannot use slotted construction, so the trenchless technology will emerge as the times require. The use of trenchless technology reduces the earthwork excavation and backfilling work, do not have to remove obstacles on the ground and underground obstacles in shallow, at the same time needed construction space is also small, will not affect the normal traffic and navigation channel of the ground, is not affected by seasons and weather. This paper makes a brief analysis on the application of Trenchless Technology in city road construction engineering, hoping to play a certain reference role for municipal drainage design, construction.
Keywords: trenchless technology; pipe laying; replacing pipeline; construction technology
中圖分類號：TL353+.2文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-2104（2013）
非開挖工程技術(shù)被廣泛應(yīng)用于穿越公路、鐵路、建筑物、河流以及在鬧市區(qū)、古跡保護(hù)區(qū)、農(nóng)作物和環(huán)境保護(hù)區(qū)等不允許或不能開挖條件下市政管線的鋪設(shè)、更修和修復(fù)。由于該技術(shù)的綜合成本低、施工周期短、環(huán)境影響小、不影響交通、施工安全性好等優(yōu)勢日益受到人們的青睞，在市政給排水管線等地下管線工程施工中得以廣泛的應(yīng)用。
非開挖工程技術(shù)總的可以分為兩大類，即新管道（線）的鋪設(shè)技術(shù)和舊管道的修復(fù)和更新。新管道（線）鋪設(shè)的非開挖技術(shù)施工方法主要有頂管法、微型隧道法、水平定向鉆進(jìn)、導(dǎo)向鉆進(jìn)、水平螺旋鉆進(jìn)、水平頂推鉆進(jìn)、水平回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)、沖擊矛法、夯管法等；舊管道的修復(fù)和更新的非開挖技術(shù)施工方法主要有爆管法、脹管法、吃管法、內(nèi)襯法、軟襯法、纏繞法、噴涂法、灌漿法等。
一、非開挖技術(shù)設(shè)計(jì)要點(diǎn)
為了給出合理的設(shè)計(jì)，確定高效的施工工藝，選擇適當(dāng)?shù)氖┕C(jī)具，非開挖技術(shù)設(shè)計(jì)及施工前必須進(jìn)行現(xiàn)場踏勘、勘察、測量等調(diào)查工程查明有無阻礙施工的因素，確定非開挖給排水管道的路線，從而使非開挖施工工程經(jīng)濟(jì)合理、安全可靠。非開挖段施工前的調(diào)查結(jié)束后，就要進(jìn)行非開挖的設(shè)計(jì)工作，非開挖設(shè)計(jì)直接關(guān)系到非開挖段的施工質(zhì)量，非開挖設(shè)計(jì)應(yīng)綜合考慮工程性質(zhì)、使用要求、地質(zhì)條件、現(xiàn)場條件、施工技術(shù)、綜合造價(jià)等因素。在非開挖設(shè)計(jì)中，所選擇的給排水管材必須滿足如下要求：①能夠抵抗管道內(nèi)外的侵蝕；②能夠承受管道內(nèi)外的壓力，并具有較高的軸向承載能力；③進(jìn)水通暢，具有較好的流態(tài)；④長度方向平直，端部平整垂直；⑤管道應(yīng)具有光滑的內(nèi)壁和密封的接口；⑥成本低。管道接頭應(yīng)滿足下列要求①密封性良好；②抗偏斜能力強(qiáng)；③保證軸向力的傳遞。
二、 非開挖技術(shù)的特點(diǎn)
2.1 該技術(shù)適用范圍較廣，在砂土、粘土、粉土等地質(zhì)中也能夠適應(yīng)；
2.2 施工簡便，只要做好施工前對現(xiàn)場的必要的勘察，設(shè)計(jì)好穿越路線，待鉆機(jī)就位施工即可, 具有較強(qiáng)的可操作性， 方便組織實(shí)施；
2.3 對環(huán)境的污染較少，在施工作業(yè)時(shí)不會產(chǎn)生粉塵及噪音等污染，對地貌的破壞狀況也比較輕微，并不會影響正常的交通運(yùn)行；
2.4 施工速度快，效率高，鉆機(jī)在一般的施工現(xiàn)場環(huán)境上都可以進(jìn)行作業(yè)，并且還能夠比較靈活進(jìn)出施工現(xiàn)場；
2.5 經(jīng)濟(jì)效益明顯。采用的是非開挖方式進(jìn)行施工作業(yè)時(shí)，會大大節(jié)約了土方挖填、 基坑抽水等費(fèi)用，降低成本；
2.6安全可靠性高。非開挖技術(shù)的施工人員基本都是在地面作業(yè)，所以無需在深基坑等不良條件下進(jìn)行施工，這樣大大提高了施工安全系數(shù)，由于管道焊接工作也是在地面完成的，從而保障了焊接質(zhì)量，這樣整個(gè)工程的施工質(zhì)量都得到了有效保證。
三、非開挖施工技術(shù)施工方法
結(jié)合本人的工作實(shí)踐，探討研究總結(jié)可以在給排水非開挖施工方法時(shí)可按其用途可分為管線修復(fù)、管線更換和管線鋪設(shè)三大類，詳細(xì)介紹如下：
4.1管線修復(fù)
管道修復(fù)一般是指對已經(jīng)破損，泄露的輸送管道通過采取相應(yīng)的技術(shù)對其進(jìn)行修復(fù)。可分為外防腐層修復(fù)與內(nèi)修復(fù)兩種：
4.1.1 復(fù)合軟管
復(fù)合軟管翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯是指在采用水壓或氣壓時(shí)將柔韌的內(nèi)襯材料翻轉(zhuǎn)使其進(jìn)入管道的內(nèi)壁，同時(shí)利用熱水或蒸汽的作用，使內(nèi)襯材料潮化從而形成堅(jiān)硬的管道內(nèi)壁。
4.1.2 PE 管縮頸
該技術(shù)主要是利用了PE 材料具有的恢復(fù) “記憶”的特性，將 PE 進(jìn)行縮頸后穿入舊管中，再利用氣壓或自然恢復(fù)使 PE 管能緊貼舊管從而達(dá)到舊管內(nèi)襯的修復(fù)。
4.1.3 高壓射水
該方法主要是針對一些管道內(nèi)壁存在大量的結(jié)垢、沉積物從而影響管道正常工作的情況。出現(xiàn)該情況時(shí)可利用高壓清洗車的噴頭能噴射出高壓射水流，強(qiáng)力的射水流能夠?qū)⒐艿纼?nèi)的各種結(jié)垢沖刷干凈，從而使管道恢復(fù)正常運(yùn)行，特別注意為了防止出現(xiàn)結(jié)垢變硬后難以用水沖去的情況，應(yīng)結(jié)合各個(gè)管道使用情況，定時(shí)進(jìn)行高壓沖洗。
4.1.4 不銹鋼薄板
不銹鋼薄板內(nèi)襯是在對舊管道進(jìn)行修復(fù)的一項(xiàng)新的技術(shù)創(chuàng)舉，不銹鋼內(nèi)襯因?yàn)榫哂袑λ|(zhì)無污染、耐腐蝕、修復(fù)后使用壽命長的特點(diǎn)，因此在管道修復(fù)施工作業(yè)中，采用不銹鋼薄板內(nèi)襯會變的越來越普遍。
4.2管線更換
4.2.1 爆管法( 脹管法)
爆管法在全國范圍內(nèi)的適用范圍是最為廣泛的一項(xiàng)管線更換方式。其操作方法主要是將一個(gè)圓錐型的爆管工具插入到欲換管道中，再通過拉（或頂入）的方法使爆管工具進(jìn)入原管道并使其破裂，盡量讓管道碎片擠到管道周圍的土壤里面，從而使連接在爆管頭后面的新管道可以快捷的鋪設(shè)到原管道的位置。
4.2.2 吃管法
在一些比較小的隧道掘進(jìn)方法中施工的一種變通方法叫吃管法， 又稱原位管線替換法，吃管法是以專門的隧道掘進(jìn)機(jī)，按照舊管的方向，把舊的管道破碎，使其形成更大的孔，在此期間頂入直徑更大的管道。通過使用該技術(shù)可以更好的增大管道的流通能力。
4.3管線鋪設(shè)技術(shù)
4.3.1 頂管法
在采用該方法施工時(shí)，主要是通過使用液壓千斤頂支承于基坑后座上并將新管壓入土層中，于此同時(shí)要挖除并運(yùn)走管道上面的泥土。在第一節(jié)管全部頂入土層后，再緊接著將第二節(jié)管接在后面繼續(xù)頂進(jìn)，將一節(jié)節(jié)管子頂入，注意作好接口。
4.3.2 微型隧道施工法
微型隧道施工法施工作業(yè)時(shí)主要是依靠安裝在管道初始位置的鉆掘系統(tǒng)進(jìn)行不斷切削土屑，并由出渣系統(tǒng)將其排出，按照邊頂進(jìn)、邊切削、邊輸送的原理進(jìn)行施工，然后將管道逐段向前鋪設(shè)，另外要特別注意的是在頂進(jìn)過程中要通過激光導(dǎo)向系統(tǒng)和操作系統(tǒng)來糾偏或者調(diào)節(jié)鋪管方向。
4.3.3 螺旋鉆進(jìn)法
螺旋鉆進(jìn)法是一項(xiàng)簡單的施工方法。在施工時(shí)只要將螺旋鉆機(jī)以水平方式安放在預(yù)先掘好的工作坑內(nèi)，再而只需依靠螺旋鉆桿傳遞鉆壓、扭矩并排除土屑，并將切下的土屑推入工作坑內(nèi)即可。
五、非開挖技術(shù)在市政給排水方面應(yīng)用的展望
非開挖技術(shù)對市政給排水管網(wǎng)的建設(shè)及更修來說，擁有千載難逢的大好機(jī)遇。
5.1高速發(fā)展的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)需求為非開挖技術(shù)開拓了廣闊的市場，
5.2管道修復(fù)技術(shù)的“黃金季節(jié)”即將到來
自我國成立以逾半個(gè)多世紀(jì)，建國以后修建的市政給排水管網(wǎng)也基本到了老齡期，需要修復(fù)和更換的工作量很大，估計(jì)在今后20年中，市政給排水管網(wǎng)非開挖管道的修復(fù)和更換技術(shù)在我國將會具有廣闊的市場前景，并逐步取代開挖管道鋪設(shè)技術(shù)目前在我國的市場主導(dǎo)地位。
5.3勞動力成本的提高和市政管線埋深的增加將加快非開挖技術(shù)的推廣應(yīng)用。
目前，大城市道路兩側(cè)的市政管網(wǎng)已非常密集，為了避開現(xiàn)有的管網(wǎng)系統(tǒng)，新鋪設(shè)管線的埋深必然加大，從而為非開挖技術(shù)提供了明挖施工難以抗衡的技術(shù)市場。
5.4環(huán)保要求和社會公眾意識將促進(jìn)非開挖技術(shù)的應(yīng)用
隨著環(huán)保意識的逐漸加強(qiáng)，開挖道路進(jìn)行市政給排水管網(wǎng)的施工導(dǎo)致的社會問題、交通問題和環(huán)境污染問題已越來越受到人們的關(guān)注，市政管理部門限制開挖道路鋪管的法規(guī)也陸續(xù)出臺，對非開挖技術(shù)的推廣無疑會產(chǎn)生極大的推動作用。
六、結(jié)語
隨著我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展越來越大強(qiáng)大和政府及民眾對環(huán)境的日益重視，非開挖技術(shù)在市政給排水管網(wǎng)上的應(yīng)用將會呈現(xiàn)高速增長的態(tài)勢，其將形成一個(gè)新興的產(chǎn)業(yè)。極具潛力的非開挖技術(shù)將具有十分廣闊的應(yīng)用前景經(jīng)濟(jì)效益和社會效益也將非常巨大。
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中圖分類號： TU990 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A
引言
鋪設(shè)地面管線是石油天然氣企業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重要內(nèi)容之一。隨著社會進(jìn)步,經(jīng)濟(jì)發(fā)展,地面管線的鋪設(shè)量也將隨之增加。論文主要介紹了目前我國地面管線鋪設(shè)的三種主要技術(shù)方法，包括水平定向鉆進(jìn)法，氣動沖擊錘和微型隧道掘進(jìn)法。另外，還有許多施工技術(shù)方法如頂管法，螺旋鉆進(jìn)法，頂推鉆進(jìn)法，沖擊鉆進(jìn)法等不做贅述。
管線鋪設(shè)技術(shù)方法
（1）水平定向鉆進(jìn)管線鋪設(shè)工程技術(shù)
水平定向鉆進(jìn)管線鋪設(shè)工程技術(shù)，也稱為定向鉆鋪管技術(shù)，是當(dāng)今各類地面管線鋪設(shè)中的主要技術(shù)之一。水平定向鉆進(jìn)鋪管施工采用水平定向鉆機(jī)，首先鉆進(jìn)一個(gè)較小的導(dǎo)向孔，然后卸下導(dǎo)向鉆頭，換上擴(kuò)孔鉆頭進(jìn)行反向擴(kuò)孔，同時(shí)將待鋪設(shè)管線拉入鉆孔中。水平定向鉆具有可控制的鉆進(jìn)系統(tǒng)，對于鉆頭的位置、鉆頭與地面的傾斜度、楔面角度等重要數(shù)據(jù)是通過一個(gè)電磁探測儀傳送到地面上的接收儀器中。
定向鉆鋪管技術(shù)需要設(shè)計(jì)定向鉆導(dǎo)向孔軌跡，軌跡設(shè)計(jì)應(yīng)包括下列內(nèi)容：鉆孔類型和軌跡形式；選擇造斜點(diǎn)；確定曲線段的曲率半徑；計(jì)算各孔段鉆孔軌跡參數(shù)。其設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)管線技術(shù)要求、施工現(xiàn)場條件、施工機(jī)械等進(jìn)行軌跡綜合組合。定向鉆鋪管應(yīng)根據(jù)場地條件、管線類型、管徑、材質(zhì)、埋深、地質(zhì)條件及定向鉆施工的設(shè)計(jì)參數(shù)確定工作坑的形狀、大小和深度。
定向鉆鋪管施工應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，技術(shù)措施安全可行、減少環(huán)境污染、不破壞相鄰管線與建筑物。施工前，應(yīng)制訂施工組織設(shè)計(jì)或?qū)ｍ?xiàng)施工方案，并做好技術(shù)交底。其施工設(shè)備安裝應(yīng)符合下列條件：設(shè)備應(yīng)安裝在生產(chǎn)管中心線延伸的起始位置；調(diào)整機(jī)架方位應(yīng)符合設(shè)計(jì)鉆孔軸線；按設(shè)計(jì)入土角調(diào)整機(jī)架傾斜角度；鉆機(jī)定位后，應(yīng)用錨桿錨固。土層堅(jiān)硬且干燥可適用直錨桿；土層松散可采用砼基礎(chǔ)或沉箱螺旋錨桿錨固定位。
水平定向鉆進(jìn)僅適用于合適的地層，僅適用于壓力管和保護(hù)管，鋪管精度相對較低，主要適用于較小口徑的管道，尤其適合鋪設(shè)鋼管和PEHD管，施工風(fēng)險(xiǎn)較大。
（2）微型隧道掘進(jìn)技術(shù)
微型隧道掘進(jìn)法是用于地下管道埋設(shè)的一種無需開挖的技術(shù)。在國外已開發(fā)多年，并且在許多地方都已采用。設(shè)備掘進(jìn)是遙控的，無需人工進(jìn)入隧道。管道是處于起始井的頂推系統(tǒng)推進(jìn)的。
施工時(shí)，需要挖兩個(gè)地井：一個(gè)掘進(jìn)井(或稱起始井、推進(jìn)井)，一個(gè)接受井(或稱目的井)。小型隧道掘進(jìn)設(shè)備安裝在掘進(jìn)井的頂推架的軌道上。頂推主機(jī)開始推進(jìn)，掘進(jìn)設(shè)備開始掘進(jìn)。當(dāng)掘進(jìn)機(jī)進(jìn)入隧道后，第一節(jié)管道便安裝在設(shè)備后面，頂推機(jī)將管道頂推到位，前面掘進(jìn)機(jī)同時(shí)開始推進(jìn)。開挖出來的土方采用泥漿管或螺旋鉆輸送，不同的設(shè)備采用不同的方法。一節(jié)管道的長度掘進(jìn)完成后，掘進(jìn)暫停，然后把下一節(jié)管道安裝在軌道上，安裝到位連管后，頂推機(jī)頂推管道，掘進(jìn)機(jī)又開始掘進(jìn)。掘進(jìn)作業(yè)，接管作業(yè)，頂推作業(yè)重復(fù)進(jìn)行，直至接受井。最后把掘進(jìn)機(jī)吊出接受井
微型隧道掘進(jìn)可以在幾乎所有的地層條件下使用，通常管道鋪設(shè)的精度很高，非常適合于重力管線。主要適用大口徑管道和中等長度的管線，尤其適合水泥管的鋪設(shè)，但由于大量的準(zhǔn)備工作，相對耗時(shí)多，通常施工風(fēng)險(xiǎn)要小一些。
3施工過程中注意的問題
在管線鋪設(shè)過程中，還有需要注意的幾點(diǎn)問題，主要包括：
（1）施工設(shè)備的維護(hù)。目前我國管道鋪設(shè)設(shè)備很大部分是從國外引進(jìn)的，費(fèi)用高，價(jià)值貴，因此，在使用過程中對設(shè)備的維護(hù)是非常重要的。設(shè)備維護(hù)包括防止設(shè)備的損壞和保持設(shè)備精度兩個(gè)方面，設(shè)備的精度直接影響著整個(gè)工程的質(zhì)量。
（2）施工的風(fēng)險(xiǎn)的控制。在任何時(shí)候，對一個(gè)工程在重要的風(fēng)險(xiǎn)細(xì)節(jié)進(jìn)行認(rèn)真分析都是必要的。微型隧道掘進(jìn)的風(fēng)險(xiǎn)是在頂進(jìn)站提供頂進(jìn)力的過程中，頂進(jìn)力不足以克服摩擦力。如果頂進(jìn)管材料內(nèi)產(chǎn)生的張力變的非常大時(shí)，頂進(jìn)管受到較大摩擦力也可能導(dǎo)致頂進(jìn)管材料的失效。水平定向鉆進(jìn)也會導(dǎo)致較大的套管摩擦力和管道的堵塞。這兩種情況都可能導(dǎo)致鉆孔失敗。
（3）施工效率的提高。我們所說的效率，包括在現(xiàn)場設(shè)備的準(zhǔn)備和鉆進(jìn)兩部分時(shí)間構(gòu)成。施工效率直接影響經(jīng)濟(jì)效益。在現(xiàn)場，設(shè)備的組裝和拆卸速率，以及鉆進(jìn)施工速率，都決定整個(gè)工時(shí)的長短。
4對策措施與發(fā)展方向
我國的管線鋪設(shè)技術(shù)起步較晚，水平與發(fā)達(dá)國家還有一定差距，從而影響了其在工程實(shí)際中的應(yīng)用，具體的對策措施如下：
（1)提高設(shè)備對不同地層、不同材質(zhì)管材的適應(yīng)性，并滿足不同施工要求。硬巖空氣鉆進(jìn)的導(dǎo)向鉆機(jī)、可控向的氣動矛等均屬此類。
（2)大多數(shù)鋪管施工設(shè)備正和其它工程類機(jī)械一樣，向全液壓驅(qū)動和機(jī)電液一體化控制系統(tǒng)的方向發(fā)展。夯管錘雖然國外仍采用氣壓驅(qū)動，但在其它領(lǐng)域(樁基工程)的沖擊類設(shè)備采用液壓驅(qū)動的趨勢明顯，故對夯管錘液壓驅(qū)動的可能性和必要性應(yīng)予以注意并作相應(yīng)的探討。
（3)各類施工設(shè)備均向緊湊型方向發(fā)展。為適應(yīng)復(fù)雜的施工條件和改善工作環(huán)境，緊湊型便于實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操作、減少輔助作業(yè)時(shí)間和施工場地面積，如導(dǎo)向鉆機(jī)中自備式模式的出現(xiàn)即屬此例。
5結(jié)論
管線鋪設(shè)在石油化工領(lǐng)域建設(shè)具有越來越重要的作用，本文通過分析水平定向鉆進(jìn)管線鋪設(shè)工程技術(shù)，氣動沖擊錘鋪設(shè)技術(shù)和微型隧道掘進(jìn)技術(shù)三種常見的管線鋪設(shè)技術(shù)，指出了國內(nèi)管道鋪設(shè)過程中應(yīng)注意的幾個(gè)問題，探討了地面管線鋪設(shè)的發(fā)展方向，為進(jìn)一步的地面管線鋪設(shè)技術(shù)研究提供了基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn)
