頂管技術(shù)在市政工程中的應(yīng)用研究

+王俊平+劉建委

摘要：隨著我國(guó)現(xiàn)代化城市建設(shè)的不斷發(fā)展，市政工程基礎(chǔ)建設(shè)步伐的逐步加快，目前，城市地下空間開(kāi)發(fā)工程逐步增多，各種地理環(huán)境的特殊性也增加了地下工程建設(shè)的難度。此外，近年來(lái)，各地政府與社會(huì)機(jī)構(gòu)從建設(shè)文明城市出發(fā)，嚴(yán)格要求加強(qiáng)城市的文明建設(shè)、環(huán)境治理、工程完善等，對(duì)城市各種地下項(xiàng)目建設(shè)也進(jìn)一步做出了規(guī)范。本論文分析了頂管技術(shù)在市政工程建設(shè)中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：市政工程；頂管施工技術(shù)；應(yīng)用

隨著城市建設(shè)的不斷加快，在市政管道工程施工中，必然要鋪設(shè)很多不同直徑的管道，傳統(tǒng)的挖溝埋管施工已經(jīng)不能適應(yīng)，而頂管施工技術(shù)具有施工速度快、施工安全性好等優(yōu)點(diǎn)，因此近年來(lái)應(yīng)用廣泛。本文對(duì)頂管施工技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行了分析探討。

1頂管施工的特點(diǎn)

頂管法又稱(chēng)為非開(kāi)挖管道敷設(shè)技術(shù)，它具有不需要開(kāi)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(kāi)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(duì)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(wú)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(lái)，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?。坏孛婊顒?dòng)不受施工影響，對(duì)交通干擾??；噪音和震動(dòng)低，城市中施工對(duì)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

2.1現(xiàn)場(chǎng)踏勘。首先，在進(jìn)行頂管施工前，要進(jìn)行施工現(xiàn)場(chǎng)勘查，觀察施工地點(diǎn)的人、車(chē)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(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的電力、通訊、煤氣等管道進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)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(tái)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(duì)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。

2.2頂進(jìn)管的選擇。頂進(jìn)管一般選用鋼筋砼管，如沒(méi)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。

2.2.1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?，所以一般管?nèi)徑不小于500mm；

2.2.2頂進(jìn)管長(zhǎng)度的選擇：頂進(jìn)管的長(zhǎng)度對(duì)頂管過(guò)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(zhǎng)管可以減少裝管的次數(shù)，取得良好的效果，但隨著管長(zhǎng)度的增長(zhǎng)，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(zhǎng)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。

2.3頂管施工的前期準(zhǔn)備。①現(xiàn)場(chǎng)平面布置：平面總體布置包括起重設(shè)備、自動(dòng)控制室、料具間、管片堆場(chǎng)、拌漿棚及拌漿材料堆場(chǎng)、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(duì)安全，需對(duì)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(guò)程中壓注的觸變泥漿不流失，必須在工作井安裝止水裝置。

2.4頂管施工的工藝。頂管施工又稱(chēng)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(guò)工作井運(yùn)出，最后完成管道鋪設(shè)。

2.4.1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(lèi)，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。

2.4.2頂管施工工序。（1）穿墻：打開(kāi)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：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(duì)穿墻管外側(cè)采取注漿固結(jié)措施；③穿墻前對(duì)可能出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行分析并制定相應(yīng)處理措施；④悶板開(kāi)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(dòng)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(guò)長(zhǎng)而產(chǎn)生擾動(dòng)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(wèn)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(mén)進(jìn)入土中。開(kāi)始正常頂管前的過(guò)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(guò)壓注觸變泥漿填充管道周?chē)目障?，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(duì)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(zhǎng)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(tái)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。

3結(jié)語(yǔ)

隨著我國(guó)社會(huì)現(xiàn)代化進(jìn)程的加快，城市化水平不斷提高，我國(guó)的頂管施工建設(shè)在市政工程長(zhǎng)期的探索中取得了顯著的成效，但和國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家的相比，我國(guó)在技術(shù)、質(zhì)量、監(jiān)管上還存在著顯著的不足，因此，加大對(duì)頂管施工工藝探究，提升工程建設(shè)質(zhì)量是市政工程亟待接的問(wèn)題和發(fā)展方向，對(duì)于我國(guó)市政工程的健康發(fā)展具有重要作用，同時(shí)，為建設(shè)現(xiàn)代化的安全、環(huán)保、便捷的生活環(huán)境具有重要意義。此外，考慮到我國(guó)目前的頂管施工情況以及普遍的施工水平，加強(qiáng)進(jìn)行施工全過(guò)程的工藝的管理和控制是與時(shí)俱進(jìn)的先進(jìn)管理手段。隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，經(jīng)濟(jì)全球化影響的加深，我國(guó)城市建設(shè)監(jiān)理人員的知識(shí)技能水平也在不斷提高，相信隨著我國(guó)城市建設(shè)監(jiān)理體制和建設(shè)技術(shù)的也在不斷完善，必將開(kāi)拓我國(guó)市政工程開(kāi)發(fā)建設(shè)的新局面，為城市的建設(shè)取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

參考文獻(xiàn)

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