采用頂管法施工的道路排水工程

【摘要】在排水工程的施工中，頂管法適用于排水管線穿越公路、鐵路和市區(qū)道路而又不便斷絕交通，現(xiàn)場條件不允許修筑便道，或者修筑便道工程量較大時(shí)，街道狹窄，兩側(cè)建筑物多，大開挖施工要造成大量拆遷的，或管線埋設(shè)較深，開挖施工造成大量土方工程并需大量支撐材料時(shí)，都可用頂管法施工。

【關(guān)鍵詞】排水；管涵；頂管；施工

一、頂管施工技術(shù)應(yīng)用范圍

基于以上對頂管施工工藝原理分析，頂管施工技術(shù)主要應(yīng)用在以下市政給排水施工建設(shè)過程中。第一，頂管施工技術(shù)可應(yīng)用在地面難以實(shí)施大規(guī)模操作、挖掘的情況，比如繁華地段、名勝古跡位置以及交通流量較大地段。對于難以實(shí)現(xiàn)空中架線、地面開槽埋管的區(qū)域，可采用頂管施工技術(shù)鋪設(shè)給排水管道。第二，頂管施工技術(shù)在市政管網(wǎng)建設(shè)中的應(yīng)用。因市政管網(wǎng)建設(shè)過程中，地形和施工條件非常的復(fù)雜，很多馬路若反復(fù)開挖操作，必然會(huì)導(dǎo)致城市交通混亂，給市民的生產(chǎn)生活帶來很大的不便。在此情況，采用頂管施工及時(shí)，可以有效提高市政管網(wǎng)建設(shè)效率和質(zhì)量，同時(shí)還可以有效效避免重復(fù)建設(shè)現(xiàn)象，對于節(jié)省財(cái)政資源、方便市民正常生產(chǎn)生活，意義重大。

二、 施工工藝

2.1 工作坑的開挖及導(dǎo)軌安裝

2.1.1工作坑設(shè)置

工作坑設(shè)置時(shí)要力求長距離頂進(jìn)，盡量少挖工作坑。一般采用工作坑雙向?qū)敚粎R坑接口的施工方法。開挖工作坑應(yīng)根據(jù)線路平面，現(xiàn)場地形，地物條件和施工需要進(jìn)行，在保證排水和安全的前提下，盡量減少挖填方的數(shù)量。工作坑的基礎(chǔ)形式取決于地基上有無地下水而定，一般采用混凝土基礎(chǔ)。將軌枕橫向預(yù)埋在混凝土內(nèi)。

2.1.2導(dǎo)軌

導(dǎo)軌是頂進(jìn)中的導(dǎo)向設(shè)備，安裝的好壞對頂進(jìn)質(zhì)量影響很大。因此，安裝導(dǎo)軌時(shí)要反復(fù)校測，使中線、高程、坡度務(wù)必符合設(shè)計(jì)和規(guī)范要求。導(dǎo)軌提倡采用鋼軌，小管用18Kg/m的輕軌；大管用32Kg/m的重軌。導(dǎo)軌高程允許偏差控制在+3mm～0mm之間，中線位移左3mm～右3mm之間。

2.1.3工作坑附屬設(shè)施

工作坑附屬設(shè)施包括工作平臺、工作棚及測量標(biāo)志。工作平臺需承受一定的荷載，故要求具有足夠的強(qiáng)度和剛度。一般可采用型鋼支架，其上鋪設(shè)方木，木板或鋼板。工作棚的覆蓋面積要大于工作坑的平面尺寸，以遮風(fēng)擋雨，便于操作。為方便施工，頂管中線基樁及臨時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn)均應(yīng)設(shè)置在工作坑內(nèi)，且要注意固定保護(hù)，不易破壞。管道內(nèi)施工的所有移動(dòng)電機(jī)具和設(shè)備，必須有嚴(yán)格的接地措施。井下、管道內(nèi)的照明設(shè)備必須用12V～36V安全電壓。

2.1.4頂進(jìn)設(shè)備安裝

頂進(jìn)設(shè)備由液壓系統(tǒng)和傳力設(shè)備兩大部分構(gòu)成。液壓系統(tǒng)主要包括千斤頂、高壓油泵、閥門和其他液壓元件，傳力設(shè)備則主要包括頂鐵等。頂鐵在安裝使用時(shí)，頂鐵無扭曲現(xiàn)象，安裝必須直順。每次退鎬加放頂鐵時(shí)，應(yīng)換用可能安放的最長頂鐵，始終保持連排的頂鐵數(shù)目為最少現(xiàn)用的20cm*30cm截面的頂鐵，其連接長度在單行使用時(shí)最大一般不超過1.5m，雙行使用時(shí)最大一般不應(yīng)超過2.5m。超過時(shí)，應(yīng)采取安全措施或設(shè)計(jì)截面較大的頂鐵。在頂進(jìn)過程中，頂鐵上方及側(cè)面均不得站人，并隨時(shí)注意觀察頂鐵有無扭曲跡象，及時(shí)采取措施，防止崩離。

2.2頂進(jìn)工藝

頂管工藝過程包括下管、接口、測量、挖土、出土、頂進(jìn)等。

2.2.1 下管

將工作坑上面管節(jié)吊裝于工作坑內(nèi)的導(dǎo)軌，一般可用吊車或卷揚(yáng)機(jī)起吊，下到工作坑內(nèi)。所有管節(jié)在下吊之前都必須進(jìn)行外觀檢查。

2.2.2穩(wěn)管與接口處理

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(jì)和施工規(guī)范要求，管節(jié)是否完全貼臥于導(dǎo)軌上。管與管接口必須密實(shí)、平順。內(nèi)套環(huán)中心應(yīng)對正管道接口，填料密實(shí)，管縫內(nèi)不得有泥土，石子，砂漿等雜物。

2.2.3 挖土

人工挖土頂進(jìn)時(shí)，管前挖土一般應(yīng)在在管內(nèi)操作，以確保安全。土質(zhì)良好時(shí)，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10-30cm后在頂管；土質(zhì)差，容易塌方時(shí)，管前超挖量宜小，并隨挖隨頂；土質(zhì)好時(shí)，管頂超挖量不得大于15mm，在重要建筑物和鐵路下，頂部地基不允許下沉地段及土質(zhì)差時(shí)，均不得超挖。

2.2.4 出土

當(dāng)管徑大于800mm時(shí)，可采用四輪小車運(yùn)土，小車在管內(nèi)出入時(shí)可在其前后端拴上長繩，由管內(nèi)外的操作者拉繩，以使小車往復(fù)運(yùn)土至工作坑坑底，再垂直提升到地面運(yùn)走。當(dāng)管徑大于1500mm時(shí)，可采用雙輪手推車裝運(yùn)至坑底，然后垂直吊到地面運(yùn)走。

三、市政道路排水工程中的頂管施工重點(diǎn)

3.1頂進(jìn)設(shè)備的選擇與就位

首先需要選擇頂進(jìn)機(jī)，此設(shè)備其主要由動(dòng)力系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)及主殼體和中繼間等部分構(gòu)成。選擇好設(shè)備即需要開始對其進(jìn)行就位安裝?；訉?dǎo)軌的安裝，首先需要在底析基礎(chǔ)上將具有足夠強(qiáng)度和剛度的鋼板預(yù)埋好，鋼板上還應(yīng)錨固鋼筋，然后將鋼板與導(dǎo)軌利用焊接的方式進(jìn)行固定。在進(jìn)行導(dǎo)軌安放時(shí)，需要利用型鋼在兩側(cè)將其固定住，同時(shí)為了有效的防止受到撞擊，則也可以用混凝土澆筑加固，避免發(fā)生變形和位移的危險(xiǎn)。頂管承壓壁即后座墻的安裝。后背墻都是采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，同時(shí)在墻前面還要加設(shè)一塊厚度在30mm左右的鋼板做為鋼后背，從而增加其堅(jiān)固性。后座墻應(yīng)與軌道軸線保持垂直，同時(shí)與頂進(jìn)方向也應(yīng)呈垂直的狀態(tài)。起重系統(tǒng)和工作平臺的安裝，起重系統(tǒng)通常采用25～50T汽車吊即可，在頂進(jìn)軸線出洞口的位置進(jìn)行布置，而主頂動(dòng)力站及操作臺則應(yīng)安裝在工作平臺上，通常采用型鋼來進(jìn)行搭建，并在上面搭建防雨防沖擊的頂棚。

3.2頂管工作坑具體位置的確定

當(dāng)施工管線按設(shè)計(jì)位置確定下來之后，工作坑的位置應(yīng)首先考慮管道井、室的位置設(shè)置，這樣可以減少大量的土方開挖和支撐、排水等工作量；根據(jù)地形和土質(zhì)的實(shí)際情況盡量選擇在可利用原狀土作后背的地方；結(jié)合管子的材質(zhì)、上料、上管、下管的方式以及出土、排降水等條件進(jìn)行綜合考慮，不給吊車在高壓輸電線路下作業(yè)等違章行為及安全隱患創(chuàng)造條件；一般雨、污水管道或地下水位高于水管流水面時(shí)，頂管為改善工作環(huán)境和便于操作工作坑設(shè)置在管道的下游。

3.3頂管材料的選擇

根據(jù)施工特點(diǎn)、工程需求來選擇內(nèi)徑其次再計(jì)算檢驗(yàn)頂進(jìn)管所承受的載荷確定鋼筋管的壁厚以此確定外徑一般頂管施工方面上需要挖土人員的配合，因此一頂進(jìn)管內(nèi)徑要大于五百毫米在直線上推頂很短的管也較困難，因?yàn)槎坦鼙容^容易向周圍土層中擠入，致使整個(gè)管列呈蛇形彎曲，這便降低了管路頂進(jìn)的可控性\"如果在直線推頂?shù)那闆r下使用長管可以減少裝管的次數(shù)，取得良好的效果，但隨著管長度的增長，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)頂壓坑的長度也要增大，挖坑、支護(hù)、填補(bǔ)等費(fèi)用將相應(yīng)地增加可見頂進(jìn)管的長度對頂管過程的可控性和經(jīng)濟(jì)性有很大的影響。

結(jié)束語

市政道路排水工程中的頂管施工是個(gè)復(fù)雜的工程，它涉及到諸多方面知識，因此，需要施工人員具備扎實(shí)的技術(shù)\"施工中很多的工作細(xì)節(jié)和工作因素將會(huì)直接影響施工質(zhì)量，因此，需要重視其中的每一影響因素，確保工程得以順利進(jìn)行\(zhòng)"總之頂管技術(shù)從根本上改變了城市管網(wǎng)亂挖現(xiàn)象；另外一方面從切實(shí)做到保護(hù)環(huán)境入手，加大推廣頂管施工技術(shù)力度勢在必行，可以預(yù)見未來的管線鋪設(shè)技術(shù)將以頂管工藝為支撐

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