刍议供热管网顶管敷设方式的应用

高林

摘 要：供热管网施工中，结合所处位置的实际情况，选择科学的敷设方式，最常见的敷设方式有直埋敷设、架空敷设、顶管敷设，前两种敷设方式难度较大，后者在目前供热管网施工中使用广泛。文章将对顶管辐射方式进行详细分析和阐述。

关键词：供热管网;顶管敷设;应用

供热管网在施工中会穿过较多复杂地形，如高山、河流、铁路、海峡等，为提高施工质量，需要对敷设技术予以综合考量。相比之下，顶管敷设方式要更加便利和可靠，虽然施工复杂性较高，但能够降低施工危险性，且适应性强，可改善施工质量。

1    顶管技术的概念及特征

顶管技术是在盾构施工基础上发展的一种新型地下管道施工方法，适应性较强，借助于主顶油缸及管道间的推力，将工具管或掘进机从工作井内穿过土层连接到接收井内，完成整个管线埋设工作。具有噪音低、减尘效果好、对周边环境及建筑影响小等特征，在实际应用中，不会占用大量土地资源，安全系数高。不过，该技术对施工场地水文特征有较高要求，施工复杂性较强。

2    供热管网顶管敷设方式的应用

以某顶管工程为例，该工程需穿越公路，使用顶管施工方式。根据设计文件可知，顶入套管规格为：长度54 m，共两根，使用1 520×14 mm的螺旋焊缝钢套管，套管净间距0.8 m，工作井9×6 m，接收井4×4 m。

2.1  顶管始发

顶管敷设中使用的设备较多，如液压设备、电气设备、照明及通风设备等。在施工前，要做好设备试运行，调整设备参数。另外，检查顶铁受力是否均匀，检查工作区域内水位情况，做好降水处理。

2.2  布置作业坑

工作坑不得布置于房屋、地下管线池塘等场所，若工程邻近房屋，则要在工作坑布置时采用特殊处理方式。施工中详细说明工作坑选择的地点、施工速度和设备的应用与布置。如有必要，可配置附图，计算工作坑的受力概况，明确施工的可行性、是否需要特殊处理。该工程中，工作坑平面尺寸为9×6 m。如在地下水水位以下且土质条件良好时，工作坑中可布置方形基础;如在地下水之下，则需按要求浇筑混凝土基础[1]。为避免工作坑地发生基沉降，施工人员需在基坑底部修筑基础，也可对地基采取加固措施。

含水弱土层施工中，主要采用混凝土基础，按照地基承载力、施工荷载和操作要求确定基础尺寸。基础宽度应大于管外径，长度为1.2～1.3倍单节管长。基础主要采用15～25 cm厚的CIO混凝土，同时，卵石垫层厚度为10 cm。另外，在混凝土基础内部设置方木轨枕，当粉砂地基中存在少量地下水时，需铺设10～20 cm的卵石或级配砂石，随后安装轨枕，铺设导轨。

2.3  后背墙与后背布置

装配式后背墙通常是在开挖工作坑后利用方木、工字钢和槽钢等多种材料加工的工程构件，随后在现场组装的后背墙。后背墙的许可顶力值在1.5倍最大阻力以上。若采用原土后背墙，则规定墙体长度在7 m以上，由土压力公式计算决定许可顶力值[2]。

后背墙底端应在工作坑之下50 cm以上，利用后背墙的抗力与高度的规律，展现抗力优势。施工中，可采取有效措施平整后背土壁，使壁面与顶进方向保持垂直。采用1 520×14 mm螺旋焊缝钢管顶管，后背支设靠墙面横排的8根方木，方木规格为25×25×40 cm，5根方立木，尺寸为25×25×20 cm，立木前要设置一块3×160×200 cm的钢板。

2.4  主顶设备

主顶设备中有千斤顶、千斤顶架和顶铁装置。作业中，千斤顶需设置在支架上，与管道中心垂线保持对称，且合力作用点要在管道中心垂线上。千斤顶油路采取并联连接方式，千斤顶内要设置进油和退油控制系统。顶铁轴线安装后，要与管道轴线保持平行和对称。顶铁和导轨接触面应保持平顺、洁净，如需更换顶铁，则要先使用较长的顶铁，完成顶铁拼装后及时锁定。

2.5  顶管施工的重点工序

（1）顶进施工。针对地下水位较高的施工路段，应遵循“先挖后顶，随挖随顶”的顺序。无特殊情况，顶管作业必须保持连续性。如果必须临时暂停，也要尽可能缩短间歇时间。在顶进中，严格履行放样复核制度，做好放样测量原始数据记录工作。定时对后背墙进行复测。在使用主顶千斤顶时，严格控制推进速度，调整顶进方向。

（2）套管施工。启动千斤顶后，预先顶进置入套管，使用完毕后进行复位，且增设复位垫块。由于该施工区域的地下水位较高，需采取套管与基础协同顶进的方式。在工作坑内铺设枕木和钢轨，在钢轨上支设基础模板。在底部模板上铺两层油氈，并涂抹润滑黄油，以免油毡因外部作用力而发生粘连。在油毡上绑扎基础钢筋，协同浇筑基础混凝土与顶管。针对浇筑成型的基础混凝土结构，需实施养护处理，待强度达到标准要求后，与套管一并顶入土层。

（3）土方运输。根据出土量、运输距离与现场条件，选择适宜的土方运输车辆。将土方运送到集中堆土场后，使用垂直吊机和铲车将土方堆放在一起。避免重型机械设备对土方造成损害。针对施工场区固定运输路线实施硬化处理，定时指派洒水车，以减轻扬尘污染。

（4）注浆减阻。在长距离顶管施工中，注入适量的润滑浆，使润滑浆均匀包裹管道表面，减小顶进阻力。相关人员要实时调整注浆量与注浆压力，以免对管道及周边建构筑物地基结构造成损坏。

3    顶管的质量要求

顶管作业时，及时调整顶进方向，顶进方向纠偏每次不得超过5～20;水平偏差不得大于套管长度的2%;在必要的情况下，要对管道接头的密封性进行检验。做到管道外表面无裂缝，管道内部无杂质。

4    顶管质量校验

根据以往经验可知，出现顶管偏差的原因有：工作基坑内导轨敷设位置偏差;顶管段土层变质，土层承载负荷力减弱;顶管段地下水位频繁变化;顶管推进速度过快或过慢;顶管施工方法不合理;顶管施工遇到大体积石块、桩基础以及其他建构筑物地基结构;顶管长度过长;后背墙发生不规则形变;顶铁或顶环发生不规则形变。

5    结语

在供热管网敷设工程中，顶管技术发挥着重要作用。施工人员需合理选择顶管敷设方式，注重质量校验，以提升顶管施工水平，优化整体供热管网敷设质量，满足居民的供暖需求。

[参考文献]

[1]谢永雄，林华，廖葵莉.顶管法在污水厂管网施工中的应用[J].工业安全与环保，2018（6）：22-26.

[2]董华劳.顶管技术在城市供水管网施工中的运用[J].冶金丛刊，2018（8）：93-94.