淺談市政工程中頂管技術(shù)的應(yīng)用

司新峰 石紅衛(wèi)

（洛陽市政建設(shè)集團(tuán)有限公司 河南洛陽 471000）

淺談市政工程中頂管技術(shù)的應(yīng)用

司新峰 石紅衛(wèi)

（洛陽市政建設(shè)集團(tuán)有限公司 河南洛陽 471000）

隨著城市化進(jìn)程的不斷加快，我國的市政工程顯得尤為重要，城市居民和企業(yè)的生活以及工業(yè)用水所產(chǎn)生的排水壓力越來越大，城市的地下排水管網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施也開始面臨巨大的威脅。最近幾年在市政工程的施工中，頂管技術(shù)的眾多優(yōu)點(diǎn)逐漸顯現(xiàn)出來，被廣泛應(yīng)用在城建的施工建設(shè)中。本文通過對(duì)頂管技術(shù)施工特點(diǎn)的簡單介紹，對(duì)頂管技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行重點(diǎn)分析，并就其施工工藝的問題展開討論，以促進(jìn)頂管施工質(zhì)量水平的提高。

市政工程；頂管技術(shù)；應(yīng)用

引言

在城市基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)中，地下管網(wǎng)建設(shè)是重要的組成部分，它關(guān)系著城市的能量和信息的傳送。地下管網(wǎng)包含著自來水、電力、煤氣、通訊設(shè)施、城市處理污水的系統(tǒng)等，如果要對(duì)他們進(jìn)行新建、擴(kuò)建并改建，就需要讓技術(shù)人員安裝安全的管道。傳統(tǒng)的施工技術(shù)是挖槽埋管地下管線，這樣會(huì)對(duì)地面的交通帶來很大的影響，使原本就比較繁忙、擁擠的城市交通更加嚴(yán)重，給市民的生活、工作帶來極大的不便，尤其是在人口相對(duì)比較密集、交通比較擁擠的地方，這種低端的開挖都是不允許的。面臨這一問題，非開挖技術(shù)具有完全的優(yōu)勢(shì)，可以給城市施工建設(shè)提供經(jīng)濟(jì)、安全的施工方法。非開挖技術(shù)，是運(yùn)用不開挖或少開挖的技術(shù)，對(duì)地下管線的更換或鋪設(shè)進(jìn)行施工的工藝。在這種情況下頂管技術(shù)發(fā)展起來，目前在國外已經(jīng)被廣泛運(yùn)用，并在國內(nèi)逐漸普及。

1 頂管施工技術(shù)的概述

1.1 簡析頂管技術(shù)

頂管法，又稱非開挖管道敷設(shè)技術(shù)，在施工建設(shè)中它不需要開挖面層，可以穿越有地下管線的河道、公路、鐵路和地面構(gòu)筑物。這種開挖敷設(shè)技術(shù)，可以大大節(jié)省工期及其投資。而且，頂管的施工技術(shù)還可以減少粉塵，降低噪音，是一種真正的高效率、無污染的施工技術(shù)。由于頂管施工法具有這么多方面的優(yōu)點(diǎn)，因此得以在市政工程中，特別是在市政的管線工程中，被廣泛的應(yīng)用。從上述我們可以看出，頂管施工技術(shù)的震動(dòng)和噪音低，對(duì)居民生活和環(huán)境干擾較小，不會(huì)對(duì)現(xiàn)有構(gòu)筑物和管線的使用產(chǎn)生影響；對(duì)交通干擾較小，基本不影響地面活動(dòng)；施工面占地面積小，從線縮成點(diǎn)；可以安全的穿過公路、建筑物、鐵路、河流等，并在很深的水下、地下敷設(shè)管道，使工程的造價(jià)降低，使沿線的拆遷工作量減少。

1.2 頂管施工技術(shù)原理分析

頂管施工的原理是沿著需要施工的管段按照預(yù)設(shè)的方案來設(shè)置工作坑及接收坑，工作坑中設(shè)置堅(jiān)固的后座，接好各種輔助設(shè)備后，吊進(jìn)高壓液壓千斤頂將需要頂進(jìn)的鋼筋混凝土管，依照設(shè)計(jì)坡度緩慢頂進(jìn)。利用注漿設(shè)備形成管道能在其中滑行前進(jìn)的泥漿套，通過機(jī)頭的導(dǎo)向，在頂進(jìn)的同時(shí)做排土調(diào)整，直到將預(yù)制管道推到接收坑中。

1.3 頂管施工技術(shù)的優(yōu)越性分析

從施工工序、地基施工以及施工進(jìn)度等方面，可以比較出頂管施工技術(shù)的優(yōu)越性。①在施工工序上，例如在鋪設(shè)地下排水管道時(shí)，由于該種管道埋管較深，直徑也比較大，使用傳統(tǒng)施工方法在開挖土層后還要做支護(hù)和排水處理，這就使施工工序變得比較復(fù)雜。頂管施工技術(shù)雖然不能完全取消這些工序，但是像支護(hù)處理這類環(huán)節(jié)可以不必再采用，從而簡化了施工工序。②工程進(jìn)度，因?yàn)楸葌鹘y(tǒng)開挖施工技術(shù)的施工工序少，開方及回填工作量都比較少，這在很大程度上縮短了工期，保證了工程在規(guī)定期限內(nèi)按質(zhì)按量的完成，不至于過分影響地面交通。③在地基施工方面，由于頂管法施工采取的是管道置換同體積土方的方法，不會(huì)過度攪動(dòng)土層，對(duì)防止管道地基發(fā)生沉降的現(xiàn)象有很好的效果。

2 頂管施工技術(shù)要點(diǎn)

2.1 前期準(zhǔn)備

在對(duì)頂管進(jìn)行施工之前，要嚴(yán)格進(jìn)行施工現(xiàn)場(chǎng)的勘查，仔細(xì)觀察施工地的車流和人流情況、排水系統(tǒng)的建設(shè)，以及施工現(xiàn)場(chǎng)的通訊、電力、煤氣等管道。在路口設(shè)立導(dǎo)向牌，安排專人指揮交通，臨時(shí)關(guān)?；虬徇w相應(yīng)的設(shè)備設(shè)施。同時(shí)，根據(jù)當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)資料，了解施工場(chǎng)地的水面標(biāo)高數(shù)據(jù)、地下水來源、受潮汐影響等；了解土層的力學(xué)參數(shù)、物理性質(zhì)及分布狀況；了解含砂量、細(xì)度、級(jí)配關(guān)系，勘測(cè)巖層的裂隙發(fā)育情況等。并結(jié)合資料，運(yùn)用各種施工技術(shù)手段，對(duì)施工地進(jìn)行勘察，充分滿足頂管施工實(shí)施中的各種需求。

2.2 頂管施工工序

①穿墻，在打開穿墻悶板后把工具管頂?shù)骄?，同時(shí)安裝穿墻止水的裝置，主要技術(shù)施工措施是在穿墻管內(nèi)填紙筋粘土，粘土要夯壓密實(shí)，或者填上低強(qiáng)度水泥粘土，來臨時(shí)性地?fù)跬磷杷?。在工作井工具進(jìn)行管穿墻之前，還要對(duì)穿墻管的外側(cè)，采取注漿以便固結(jié)的措施。②頂管出洞。從工作井中，把第一節(jié)管子和頂管機(jī)破出洞口，封門進(jìn)入土中，這在頂管的作業(yè)中是非常需要注意的問題。正常情況下頂管前的過程，作為頂管技術(shù)中非常關(guān)鍵的工序，非常容易發(fā)生事故。為了防止管線偏斜，要積極采取工具管調(diào)零的方法，在工具管下的井壁上要加設(shè)支撐。如果發(fā)現(xiàn)有下跌，要馬上采用主頂油缸來進(jìn)行糾偏，在出洞工具前，要預(yù)先對(duì)初始角設(shè)定一個(gè)彌補(bǔ)下跌的措施。③注漿減阻。在頂管的施工過程中，還有一個(gè)非常重要的技術(shù)措施，用壓注觸變的泥漿來充分填充管道的空隙，給泥漿形成一道保護(hù)套，這樣可以大大支撐地層，有效地減少頂進(jìn)阻力，減少地面的沉降。在整個(gè)施工的過程中，要壓漿工程的頂管尾部、機(jī)頭，同時(shí)進(jìn)行頂進(jìn)工作；然后進(jìn)行跟蹤，及時(shí)給混凝土的管道與中續(xù)間的適當(dāng)位置進(jìn)行補(bǔ)漿，來補(bǔ)充在頂進(jìn)中的泥漿的損失部位。④頂管糾偏。在機(jī)頭偏離設(shè)計(jì)的軸線后，通過設(shè)置對(duì)后面部位的糾偏及千斤頂組的利用，來改變機(jī)頭的端面方向，減少偏差，使管道沿設(shè)計(jì)軸線頂進(jìn)。

3 頂管技術(shù)施工應(yīng)用分析

3.1 安管

待平基混凝土強(qiáng)度達(dá)到5MPa以上時(shí)，平基澆筑后才能安管。安管前必須放出復(fù)測(cè)平基標(biāo)高和管道中心線，安管時(shí)管道兩側(cè)用混凝土管枕卡牢或凈石子墊穩(wěn)，管道坡度一定要符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)格對(duì)管內(nèi)底高程進(jìn)行控制，該項(xiàng)必須達(dá)到100%的合格率，安管的中心線的位移和相鄰的管內(nèi)口底錯(cuò)口需要符合安管的偏差要求；在安管后，復(fù)測(cè)標(biāo)高完全符合規(guī)范要求之后，再進(jìn)行澆筑混凝土管管座和管座立模。管座的肩寬和肩高一定要符合規(guī)范的要求，蜂窩麻面的面積不能超過1%。而且，護(hù)管混凝土要用溜槽來下料，用插入式振搗器及平板振搗器振搗密實(shí)，施工要按照設(shè)計(jì)要求的規(guī)范，控制其頂面高程和寬度。

3.2 管道鋪設(shè)和接口施工

在管道進(jìn)場(chǎng)后，材料員、質(zhì)檢人員要及時(shí)對(duì)管道的質(zhì)量進(jìn)行檢查，如果存在有質(zhì)量上的問題要堅(jiān)決退還。U-PVC管采用人工下管，并用手拉葫蘆予以就位。在鋪設(shè)U-PVC管時(shí)，要將插口順著水流的方向，承口逆著水流的方向。在進(jìn)行接口時(shí)，要先清理干凈承口的內(nèi)壁，并在承口的內(nèi)壁和插口的橡膠圈上涂潤滑劑，然后把承插口端的中心軸線對(duì)齊。橡膠圈要放置在管道插口第二和第三根肋之間的槽內(nèi)，在接口時(shí)，要仔細(xì)注意橡膠圈是否到位：一般到位的情況下，承口和插口接觸會(huì)發(fā)生碰撞的聲音。在安裝時(shí)，不得帶動(dòng)已經(jīng)安裝好的管節(jié)，一定要做到相連管節(jié)對(duì)準(zhǔn)中心，使標(biāo)高符合要求，管節(jié)墊實(shí)且穩(wěn)定，而且承口和插口之間的間隙小于規(guī)范的要求。在拉力放松的情況下，管節(jié)沒有回彈的情況，如果不合格則要重新排管。

3.3 采用磚砌井

在底板被澆筑之后，要及時(shí)的定位放樣，然后對(duì)井體進(jìn)行砌筑。要檢查井砌筑，必須采用擠漿法，不能出現(xiàn)通縫現(xiàn)象，要做到灰縫平整、砂漿飽滿、井內(nèi)流槽應(yīng)平順；井壁之間要相互垂直，室頂板安裝前一定要先座漿，轉(zhuǎn)角井流槽要弧順；抹面要平整壓光，不能出現(xiàn)裂縫和空鼓現(xiàn)象，井內(nèi)壁粉刷要分兩道來進(jìn)行。檢查井蓋的板座一定要鋪砌牢固，四周要仔細(xì)夯實(shí)，蓋板頂面標(biāo)高要和路面相一致。有一部分檢查井是落底井，落底為50cm，一部分是流槽井，井內(nèi)流槽要在井壁砌至管頂以下，進(jìn)行砌筑。

3.4 閉水試驗(yàn)

所有的無壓力管道都被要求在溝槽覆土以前，進(jìn)行閉水試驗(yàn)，并且在閉水合格后才能填土。要對(duì)給水管道全部進(jìn)行閉水壓力試驗(yàn)，設(shè)計(jì)其工作壓力為0.4MPa，管道試驗(yàn)的壓力是0.8MPa。試驗(yàn)可以利用管節(jié)兩端的窨井來當(dāng)做閉水水頭，使水頭在上游管道內(nèi)頂?shù)?m以上部位。在進(jìn)行閉水試驗(yàn)前要先灌水24h，充分浸透管道，把水加到標(biāo)準(zhǔn)高度，并仔細(xì)觀察水位的下降值。如果在0.5h以內(nèi)，水位在規(guī)范允許值內(nèi)下降，那么閉水試驗(yàn)合格。

3.5 回填溝槽

在管道閉水試驗(yàn)合格后，要及時(shí)進(jìn)行溝槽回填?；靥钋耙劝压軠锨謇砀蓛?，不得將草袋、木料等滯留在溝內(nèi)。同時(shí)，要排除溝底積水，避免帶水回填，防止出現(xiàn)“彈簧土”?；靥钔烈话悴捎梅弁?，不能包含有腐磚頭、植土、草根等雜物?；靥钜獙?duì)稱，每層的高度不能高于30cm，還要用蛙式或人工打夯機(jī)分層及時(shí)夯實(shí)?；靥钔恋拿軐?shí)度檢測(cè)工作要認(rèn)真做好，上一層土檢測(cè)合格后才能進(jìn)行下一層土的回填。

4 結(jié)束語

隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，頂管的施工建設(shè)在市政工程中得到了顯著的發(fā)展。我們要在實(shí)踐中不斷地吸取各方面的經(jīng)驗(yàn)，不斷地完善和發(fā)展此項(xiàng)技術(shù)，使其有益于我國城市基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，造福于廣大企業(yè)和居民，并節(jié)省人力、財(cái)力，促進(jìn)我國城市化的快速發(fā)展。

[1]汪玉泉，朱彩珍.淺論頂管技術(shù)在市政給排水工程中的應(yīng)用[J].黑龍江科技信息，2012（20）.

[2]趙劍偉，李健.頂管技術(shù)在市政工程中的應(yīng)用研究[J].價(jià)值工程，2011 （07）.

[3]從啟，王承德.頂管施工中的地面沉降及其估算[J].江蘇理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2013（04）.

[4]胡芝玲.淺談頂管技術(shù)在市政污水處理工程的應(yīng)用[J].安徽建筑，2011 （01）.

TU990.3

A

1673-0038（2015）01-0034-02

2014-12-20

司新峰（1980-），男，助理工程師，大專，主要從事市政道路施工工作。

石紅衛(wèi)（1970-），男，助理工程師，主要從事市政道路施工工作。