頂管技術(shù)在市政工程中應(yīng)用及施工對策探析

■張楓婷 ■宜春市市政工程管理處，江西 宜春 336000

1 前言

地下網(wǎng)管是現(xiàn)代城市的重要基礎(chǔ)設(shè)施，其承擔著通訊、電力、自來水、煤氣、污水處理系統(tǒng)等設(shè)施的傳輸工作。傳統(tǒng)的地下管網(wǎng)敷設(shè)施工通常采用開挖施工技術(shù)，通常需要對路面進行挖槽埋管，給城市交通以及人們的生活與工作造成一定的影響，同時還會縮短路面的使用壽命以及造成嚴重的經(jīng)濟損失。頂管技術(shù)是一種非開挖管道敷設(shè)技術(shù)，通過將頂管技術(shù)應(yīng)用在市政管網(wǎng)施工中，不僅能夠降低施工對城區(qū)環(huán)境的影響，還能夠降低施工成本。因此，值得將頂管技術(shù)廣泛的推廣和應(yīng)用在市政工程中。

2 頂管技術(shù)的概述

頂管技術(shù)又稱非開挖管道敷設(shè)技術(shù)，該種施工技術(shù)并不需要開挖地面就能夠穿越地下管線、河道、鐵路、公路以及其他地面建筑物的特點，與傳統(tǒng)的開挖敷設(shè)技術(shù)相比，頂管技術(shù)的投資相對較小，并且施工周期相對較短，能夠顯著的降低噪音，同時粉塵也相對較少，對城區(qū)環(huán)境的干擾和破壞相對較小，是一種高效率、污染小的施工技術(shù)。頂管技術(shù)在市政工程中應(yīng)用的優(yōu)點主要包括以下幾個方面:能夠在很深的水下或者地下敷設(shè)管道，并且能夠安全的穿越建筑物、河流、公路、鐵路等，降低市政工程周邊的拆遷工作量，有效的降低工程造價;該種施工技術(shù)的振動小、噪音低，對城市居民生活環(huán)境的影響相對較小，并且還不影響現(xiàn)有管道的使用;施工面將曲線縮成點，施工占地面積非常小，并且施工活動對地面的影響較小，對交通的干擾相對較小，在用地緊張、交通量大的城市中具有非常好的應(yīng)用前景。

3 頂管技術(shù)在市政工程中的應(yīng)用

(1)合理的選擇頂管。頂管的選擇應(yīng)該根據(jù)市政工程的實際狀況，通常選用鋼筋砼管，如果沒有腐蝕要求可以選擇鋼管，鋼筋砼管的設(shè)計規(guī)格、應(yīng)力驗算以及配筋等應(yīng)該嚴格的按照相關(guān)的鋼筋砼的技術(shù)規(guī)范與標準進行，尤其是與鋼筋砼管相關(guān)的技術(shù)規(guī)程與標準。對于頂管的選擇，應(yīng)該重點考慮以下兩個方面:其一，頂管長度的選擇，頂管的長度對頂管技術(shù)的經(jīng)濟性與可控性具有直接的影響，在直線推頂?shù)臓顩r下，采用長管能夠有效的降低樁管的次數(shù)，具有非常好的應(yīng)用效果，但是隨著管長度的增加，如果偏離了原來的線路，為了保證其能夠恢復(fù)正常的線路，應(yīng)該使用短管，長短管的選擇規(guī)則:通常狀況下，當L/D外=1.15時，為標準管;當L/D外≥2.10時，為長管;當L/D外小于等于1.10時，為段管;其二，頂管直徑的選擇，頂管的直徑應(yīng)該根據(jù)市政工程的性質(zhì)以及工程的實際需求來選擇，通常根據(jù)頂管頂管受到的負荷確定砼管的壁厚以及配筋，然后確定頂管的直徑，由于頂管技術(shù)在施工的過程中需要配備轉(zhuǎn)杯的挖土工人，因此頂管的直徑不能小于500mm，便于挖土人員的施工。

(2)頂管井的設(shè)計。頂管井通常采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，并且建造結(jié)構(gòu)類型相對較多，通常采用接收井與工作井兩種，接收井的形狀通常為矩形，工作井的結(jié)構(gòu)形式通常為單排孔井和單孔井，并且呈矩形、正方形以及圓形等，頂管井的結(jié)構(gòu)受力性能由低到高依次為矩形、正方形、圓形。

(3)頂管施工。頂管技術(shù)的施工主要包括以下幾個方面:其一，穿墻，將穿墻悶板打開，把工具管頂出井外，然后安裝相應(yīng)的穿墻止水裝置，其做法表現(xiàn)為:在穿墻管內(nèi)填夯密實的低強度水泥粘土拌合土，起到臨時擋水擋土的作用，為了邦鄭穿墻孔的外側(cè)在一定范圍內(nèi)土體的穩(wěn)定性，用工具進行工作井的穿墻施工之前，應(yīng)該在穿墻管的外側(cè)進行注漿固結(jié)，如果出現(xiàn)問題，應(yīng)該對問題進行分析，并采取相應(yīng)的措施進行處理，悶板開啟之后應(yīng)該將工具管迅速的推入，并做好穿墻的止水工作;其二，頂管出洞，即頂管機與第一節(jié)管子從工作井中破出洞口封門進入土中，頂管出洞施工是頂管技術(shù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，在進行頂管出洞施工之前，為了防止管線出現(xiàn)偏移的問題，應(yīng)該對工具管進行調(diào)零，并在工具管下加設(shè)支撐以及提前設(shè)置一個初始角彌補下跌，如果發(fā)現(xiàn)管線偏斜的問題，應(yīng)該及時的采用主頂油缸進行管線的糾正;其三，注漿減阻，通過壓注觸變泥漿填充管道周圍的空隙，能夠形成一個管道保護層，起到減少頂進阻力、減少地面沉降以及支撐地層的作用，在頂管施工的過程中，應(yīng)該先對頂管的機頭尾部進行壓漿，和頂進工作同時進行，并在混凝土管道與中續(xù)間的適當位置進行跟蹤補漿，以此降低頂進施工中的泥漿損失;其四，頂管的糾偏施工，糾偏指的是機頭與設(shè)計軸線出現(xiàn)偏差之后，在機尾設(shè)置糾偏千斤頂組，轉(zhuǎn)變機頭端面的位置與方向，促使管道沿著設(shè)計好的軸線進行頂進，以此降低偏差，頂管糾偏通常采用4臺千斤頂組合操作的方式;其五，氣密性檢測，對管道的整體以及分段進行打壓試驗，檢查管道的氣密性以及強度，尤其是在寒冷的地區(qū)或者動機，只能采用打氣壓的方式，打水壓會在管道上結(jié)冰，如果施工需要采用打水壓，應(yīng)該采取一定的防凍措施，制定嚴格的打壓方案，保證施工的安全。

4 頂管技術(shù)在市政工程中的施工對策

(1)現(xiàn)場調(diào)查與踏勘。為了保證頂管技術(shù)的施工質(zhì)量，在采用頂管技術(shù)時，應(yīng)該對市政工程的施工現(xiàn)場進行調(diào)查與踏勘，主要包括以下幾個方面:對附近橋梁等構(gòu)筑物的樁基深度、間距以及基礎(chǔ)等進行調(diào)查;對原有污水管道、雨水渠箱等埋設(shè)的深度;調(diào)查施工現(xiàn)場的供水、煤氣、通訊、電力、煤氣等管道的位置;調(diào)查附近的排水系統(tǒng)，設(shè)計最好的排泥水路線，防止出現(xiàn)污水橫流的問題;觀察施工現(xiàn)場的車流以及行人狀況，考慮高峰期安排專業(yè)人員進行指揮與疏通。

(2)做好施工管理。在現(xiàn)場施工的過程中，如果管線中帶有施工殘留物或者污物，應(yīng)該及時的進行清掃。防止對儀表、設(shè)備、閥門等造成損害。管道在安裝之前應(yīng)該進行清掃，采用焊接一段清掃一段的策略，這樣能夠降低系統(tǒng)封閉后的清掃工作量。通過精確計算算出頂進的推力，選用合適的油缸類型，并采用中間分布的方式，保證施工能夠順利的進行。

(3)做好測量與記錄工作。為了防止頂管施工出現(xiàn)誤差，應(yīng)該使用全站儀發(fā)射激光沿著頂進方向水平射出，通過望遠鏡讀出工具頭的偏差，每隔0.5m測量和記錄一次，防止變形引起的誤差，保證施工質(zhì)量和安全。

5 結(jié)束語

總而言之，城市的地形以及交通格局相對復(fù)雜，隨著時代的發(fā)展，城市也在不斷的發(fā)展，市政的配套設(shè)施在不斷的完善，地下管網(wǎng)作為城市建設(shè)的重要組成部分，其建設(shè)規(guī)模也在不斷的擴大，如果采用傳統(tǒng)的管道開挖施工技術(shù)，勢必會對城市環(huán)境、交通以及人們的生活與生產(chǎn)造成影響。頂管技術(shù)的應(yīng)用，能夠在不影響城市地形與交通格局的前提下，加速城市管網(wǎng)的改造與優(yōu)化，為創(chuàng)造新都市提供了便利的條件。

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