頂管施工在市政道路給排水管道中的應(yīng)用研究

【摘要】文章首先分析了頂管施工的原理以及優(yōu)異性，簡要闡述工程開展必備的條件。其次以施工過程中的設(shè)備安裝及準(zhǔn)備工作為論述對象，總結(jié)不同設(shè)備擺放允許的誤差范圍，作為市政道路給排水管道施工的參照。最后重點介紹頂管施工工藝，以此來促進(jìn)工程整體質(zhì)量的提升。

【關(guān)鍵詞】頂管施工；市政道路；給排水管道

一、頂管施工的相關(guān)概述

1、頂管施工的基本原理

頂進(jìn)設(shè)備在運轉(zhuǎn)過程中會在施工坑內(nèi)產(chǎn)生一個頂力，管道在力的作用下向土壤中推進(jìn)，與周邊坑壁的摩擦力也會有明顯減小。當(dāng)一節(jié)管道進(jìn)入到施工點后，再將另一管道繼續(xù)送入，直至施工完結(jié)。管道是在兩坑之間穿插的，因此在頂進(jìn)時要對管道的角度合理設(shè)計，與方案保持一致，產(chǎn)生的泥土垃圾也要及時清理干凈。

2、頂管施工的優(yōu)點

頂管施工具有如下優(yōu)點：頂管施工對場地要求低，能夠適應(yīng)多種復(fù)雜的基坑環(huán)境；可以在深層施工坑內(nèi)進(jìn)行，地面交通不會受到影響；施工部位出現(xiàn)阻礙時可以通過優(yōu)化頂管方案來解決，將阻礙穿越。施工作業(yè)都是在坑內(nèi)進(jìn)行的，對地面居民振動影響小，噪聲、粉塵污染也得到有效控制；在公路基層修筑，能夠穿過原路面結(jié)構(gòu)，成功將兩側(cè)連接，用來排水；城市內(nèi)部修筑的道路排水工程中，最常用到這一技術(shù)，基層原有的管線設(shè)施不會受到破壞，甚至在功能上還可以得到優(yōu)化，地下水滲透問題也得到了解決，并且施工周期短，造價成本低，是一種具備長期發(fā)展?jié)撡|(zhì)的管道技術(shù)。

二、應(yīng)用條件

施工選用的管道為聚乙烯材質(zhì)，具有耐腐蝕抗氧化的優(yōu)點。除此之外也會應(yīng)用到鋼管，但要求不可以存在銜接縫隙，與聚乙烯材質(zhì)相比較在承載強度上會有明顯提升，安裝使用前要對其表面進(jìn)行防腐涂層處理。管道還要具備抗拉伸能力，使用初期對彈性要求要大于等于800MPa。鋼結(jié)構(gòu)管道管壁厚度最低不可小于5mm，要結(jié)合施工深度與使用中的導(dǎo)通量進(jìn)行計算。管壁周圍的土壤需要灌漿加固，當(dāng)土壤流動性大時，管道自身重力作用會使流動現(xiàn)象加劇，影響到連接角度，加固后不會再發(fā)生此類問題。

三、頂管參數(shù)及設(shè)備安裝

1、后背墻

頂管后背墻在使用過程中起到支撐作用，同時還可以為管道提供一個反作用力，加快作業(yè)速率。墻體使用鋼板材料來加固，傾斜角度要與施工管道保持垂直，即使存在誤差也要控制在0.1%H范圍內(nèi)。設(shè)備運轉(zhuǎn)后觀察是否與墻體之間有縫隙存在，一旦受力不均很容易使后背墻損壞，設(shè)備向管道施加的推力也因此而減小。

2、工作井導(dǎo)軌安裝

市政道路排水管道施工由兩部分組成，分別是工作坑與接收坑。在向管道施加壓力前，需要在兩坑之間插入導(dǎo)軌，起到角度約束作用，可以避免推力施加方向與設(shè)計方案產(chǎn)生偏差。導(dǎo)軌安裝主要是確定中心線與傾斜角度，規(guī)定偏差范圍為：兩軌道之間距離差不可超過2mm，水平高度差在0—3毫米以內(nèi)，可以偏高但絕不能偏低。軸線實際安裝點與方案中標(biāo)注數(shù)據(jù)誤差控制在3毫米以內(nèi)。

3、千斤頂安裝

千斤頂是提供推動力的設(shè)備。市政工程中選用高壓油泵提供壓力的裝置，在安裝階段首先要確定的是中線位置，與管道呈現(xiàn)垂直角度。千斤頂與其他動力設(shè)備在施工階段要與管道推進(jìn)過程中產(chǎn)生的作用力相抵消，推進(jìn)力之和遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于阻礙力。最后需要明確的是力作用的點是否在管材的豎直方向直徑的五分之一處，可以根據(jù)實際情況在1/4—1/5范圍內(nèi)合理調(diào)動。

4、頂鐵的安裝

頂鐵發(fā)揮著傳力作用，處于千斤頂與管材的中間位置，推動力會在這一構(gòu)件中集合，再像管道中傳導(dǎo)，使之在土壤內(nèi)移動。安裝階段應(yīng)對導(dǎo)軌接觸面進(jìn)行清理，不可由泥土垃圾存留在其中，并且材料之間是緊密連接的，存在縫隙或者有垃圾都會應(yīng)有力的傳播。接觸緊密后技術(shù)人員對其穩(wěn)定性進(jìn)行檢驗，受力后出現(xiàn)位移、滑動都屬于不合理現(xiàn)象，需要再次調(diào)試。安裝結(jié)束后要再次測量各設(shè)備中線與受力點是否在方案擬定范圍內(nèi)，個別誤差過大可以人工調(diào)試解決。所有設(shè)備安裝結(jié)束后可以進(jìn)入到正式施工環(huán)節(jié)。

四、管道頂進(jìn)施工工藝

1、下管就位

將需要施工的管材擺放在確定的作業(yè)點中，中心與畫線保持一致。對管材的完整性進(jìn)行檢驗，尤其是管口處，存在缺口會影響施工進(jìn)度，管壁要光滑平整，不可以有裂縫存在，完成后對管口進(jìn)行清理。也可以根據(jù)工程需求對管理潤滑處理。

2、穩(wěn)管與接口處理

（1）每下一節(jié)管，都要檢查一下管節(jié)的高程和方向是否符合設(shè)計和施工規(guī)范要求，確保其是否完全貼臥于導(dǎo)軌上。（2）管間接口處理，一般在兩管間接口外側(cè)用油麻充填以使管間留出空間，并在管內(nèi)用內(nèi)套環(huán)和木楔將管節(jié)連接起來，以保證頂進(jìn)過程中管的高程和方向的準(zhǔn)確度。

3、挖土

（1）土質(zhì)良好時，管頂以上的土能形成土拱，管端可不加管帽，并允許在管前超挖10cm～30cm后再頂管。（2）土質(zhì)差，容易塌方時，管前超挖量宜小，并隨挖隨頂。管道下部135°范圍內(nèi)不應(yīng)超挖，土弧要與管外壁吻合，保持原狀土地基。

4、頂進(jìn)

在頂進(jìn)施工之前，首先進(jìn)行安全檢查，尤其是注意頂鐵，務(wù)必要保持平直安裝，從而保證后期使用安全；其次，要時刻關(guān)注管道油泵壓力表的數(shù)值變化，當(dāng)數(shù)值出現(xiàn)不規(guī)律的突增現(xiàn)象時，管理人員要第一時間停泵檢查；再次，頂進(jìn)施工時，要注意保證千斤頂?shù)纳斐鲩L度在安全工作范圍之內(nèi)，防止因活塞桿伸出過長導(dǎo)致抗壓能力降低；最后，保證頂進(jìn)施工的連續(xù)性，盡量減少頂進(jìn)中斷現(xiàn)象的出現(xiàn)。

5、頂管出現(xiàn)偏差時的校正

測量時，若發(fā)現(xiàn)管位偏差達(dá)1.0cm時，一般應(yīng)考慮校正。校正時，應(yīng)根據(jù)管道設(shè)計坡度和頭一節(jié)管子的走向確定校正方法。當(dāng)根據(jù)頭一節(jié)管子的走向預(yù)計可能自行恢復(fù)到設(shè)計位置時不必校正。糾偏校正應(yīng)緩慢進(jìn)行，使管子通測復(fù)位，不得猛糾硬調(diào)，以防止發(fā)生相反的結(jié)果。

小結(jié)：

項管施工雖然整體工程量并不是很大，但是其中涉及到的許多力學(xué)問題和細(xì)節(jié)處理問題，使工程施工增加了很大的難度。因此，在市政道路給排水管道中進(jìn)行項管施工時，要在施工前對現(xiàn)場進(jìn)行詳細(xì)的考察，在施工時做好細(xì)節(jié)處理，在竣工后進(jìn)行項目工程質(zhì)量檢測，通過全程控制，保證頂管施工的整體質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1] 劉汛.頂管技術(shù)在市政給排水施工中的有效應(yīng)用研究[J].赤峰學(xué)院學(xué)報（自然科學(xué)版），2014，（12）.

[2] 周先桂，潘承猛，莫培華.頂管施工在市政道路給排水管道中的應(yīng)用研究[J].企業(yè)導(dǎo)報，2011，（08）.