市政工程中頂管施工工藝

肖建杭

【摘 要】本文就對頂管施工技術(shù)進(jìn)行介紹，分析頂管施工技術(shù)特點(diǎn)，探討其在實(shí)際市政工程施工中的應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】頂管施工；施工技術(shù)；市政工程

引言：

市政工程是城市化建設(shè)中重要的組成部分，越來越受到社會各界的關(guān)注，市政工程建設(shè)施工質(zhì)量關(guān)系著城市化建設(shè)的成效，也是我國新時(shí)期基礎(chǔ)建設(shè)的重要表現(xiàn)。城市化建設(shè)過程中會涉及到多種管網(wǎng)施工，如果直接進(jìn)行開挖，不僅會對城市的正常運(yùn)行造成影響，擾亂城市居民的生活，也會破壞城市的美好形象。頂管施工技術(shù)的應(yīng)用能夠有效的解決這些問題，并提高市政工程施工效率，保證施工的質(zhì)量，所以在市政工程中得到了廣泛的應(yīng)用。

1、頂管技術(shù)的施工方法

1.1測量放線

在進(jìn)行市政規(guī)劃時(shí)，應(yīng)當(dāng)首先利用經(jīng)緯儀對施工現(xiàn)場進(jìn)行測量，然后利用測量的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確的布置中線控制樁，并將控制樁進(jìn)行嚴(yán)格的保護(hù)。在將工作坑開挖完成后，再次利用經(jīng)緯儀對中線控制樁進(jìn)行定位，并加強(qiáng)保護(hù)。

1.2工作坑的位置確定

現(xiàn)場的工程施工人員，在進(jìn)行工作坑

的開挖時(shí)，應(yīng)當(dāng)根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙的要求，進(jìn)行工作坑位置的確定工

作。在工作坑內(nèi)，頂管機(jī)先頂一個(gè)方向，然后返回頭從相反的方

向進(jìn)行頂進(jìn)施工，從而形成交替作業(yè)的施工方式。

1.3對工作坑開挖、支撐和防護(hù)

現(xiàn)在的市政工程進(jìn)行施工時(shí)大多采用機(jī)械施工的方式，在利用機(jī)械進(jìn)行施工時(shí)應(yīng)當(dāng)與人工操作進(jìn)行有效的配合。尤其是在進(jìn)行土層的開挖時(shí)，應(yīng)當(dāng)利用經(jīng)緯儀確定工作坑的準(zhǔn)確位置，從上層土開始進(jìn)行施工，然后從上往下進(jìn)行開挖。對工作坑周邊開挖出的土應(yīng)當(dāng)及時(shí)的進(jìn)行清理，并將雜物進(jìn)行清除。為了確保工作坑內(nèi)部的安全，應(yīng)當(dāng)及時(shí)設(shè)立防水墻，防止工作坑周邊的水流進(jìn)坑內(nèi)。在工作坑的挖掘完成以后，應(yīng)當(dāng)利用木板以及鋼管進(jìn)行支撐，在此之后應(yīng)當(dāng)進(jìn)行防護(hù)工作，并及時(shí)設(shè)立醒目的警示標(biāo)志。

1.4頂進(jìn)施工

a.頂進(jìn)設(shè)備的準(zhǔn)備：基座應(yīng)當(dāng)安裝堅(jiān)固，便于承受各種載荷的作用，為頂管機(jī)提供足夠的推進(jìn)反力，在進(jìn)行施工時(shí)應(yīng)當(dāng)保證基座的位置不發(fā)生移動(dòng)。對于起重設(shè)備以及頂進(jìn)設(shè)備應(yīng)當(dāng)按照安裝要求進(jìn)行施工準(zhǔn)備b.在進(jìn)行頂進(jìn)工作之前，應(yīng)當(dāng)對施工設(shè)備進(jìn)行檢查并進(jìn)行試運(yùn)行，并保證工具管正確的安裝，符合設(shè)計(jì)的規(guī)范規(guī)定。進(jìn)行頂管施工時(shí)，在將封門進(jìn)行拆除之后立即將工具管頂入到土層之中。c.如果在進(jìn)行工程的施工過程中，采取的是手工進(jìn)行掘進(jìn)的方式，先將工具管插入到土層之中，然后對土層進(jìn)行逐層開挖。對于每次的開挖量，應(yīng)當(dāng)根據(jù)施工現(xiàn)場的土質(zhì)情況進(jìn)行合理的確定。在進(jìn)行開挖時(shí)，應(yīng)當(dāng)及時(shí)的采取相關(guān)的保護(hù)手段。

1.5頂管施工

在進(jìn)行頂管施工時(shí)，可以采用自動(dòng)施工也可以采用手動(dòng)施工。在進(jìn)行手動(dòng)頂管施工時(shí)，在將工具插入土層中以后，應(yīng)當(dāng)對施工前進(jìn)的軸線進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)的測量，以確保施工方向與設(shè)計(jì)的方向有效的重合。在進(jìn)行施工時(shí)還應(yīng)當(dāng)及時(shí)的進(jìn)行測量控制點(diǎn)的重復(fù)測量，以便提高測量的準(zhǔn)確度。在實(shí)際的施工過程中，頂進(jìn)線路與設(shè)計(jì)線路之間存在著差距，為了使管道最大程度的沿設(shè)計(jì)方向進(jìn)行推進(jìn)，應(yīng)當(dāng)及時(shí)的對工具管的高程方向進(jìn)行高度測量，盡量將偏差扼殺在萌芽之中。

1.6對于接口的處理

進(jìn)行管道的推進(jìn)時(shí)，應(yīng)當(dāng)及時(shí)的進(jìn)行各種數(shù)據(jù)的檢查，在確認(rèn)前進(jìn)方向沒有錯(cuò)誤之后，對各個(gè)混凝土的接入口進(jìn)行及時(shí)的處理。接口作為管道連接的薄弱部位，經(jīng)常會出現(xiàn)滲漏。如果接口的質(zhì)量比較差，管道在外力的作用下極其容易產(chǎn)生開裂。對于接口處應(yīng)當(dāng)保持干凈、無污染，應(yīng)當(dāng)利用純凈水對將要填充的材料進(jìn)行處理，然后采用樹脂與玻璃纖維對接口進(jìn)行封堵，直到接口處理達(dá)到設(shè)計(jì)的要求。

2、頂管施工技術(shù)在市政工程中的工藝流程

凡事都需要有一套標(biāo)準(zhǔn)，頂管施工技術(shù)也不例外。想要讓頂管施工技術(shù)更好的為市政工程服務(wù)，就必須了解其工藝流程。總的來說，頂管施工技術(shù)在市政工程中的工藝流程包含以下幾步：

2.1頂管項(xiàng)目的預(yù)算

預(yù)算的意義在于用有限的資源來最大限度的進(jìn)行利用，找出項(xiàng)目之間的平衡點(diǎn)?？梢哉f，做好預(yù)算能夠讓各項(xiàng)項(xiàng)目有序的進(jìn)行，因此在工作開始之前就需要對頂管項(xiàng)目進(jìn)行預(yù)算。而在這些預(yù)算中我們主要需要考慮以下幾種因素，來盡可能的讓我們的預(yù)算更加的準(zhǔn)確，達(dá)到一種指導(dǎo)的作用。首先是地質(zhì)的作用，對于不同的地質(zhì)需要進(jìn)行不同的對待，找出適應(yīng)此地質(zhì)的最合適的方法。為什么需要對此進(jìn)行考察，相信大家都明白，地質(zhì)條件的好壞，對于成本的預(yù)算有著直接的關(guān)系，越復(fù)雜的地質(zhì)越需要更多的預(yù)算，反之亦成立。其次是管材的自重，之所以注重這個(gè)因素是因?yàn)楣懿牡淖灾睾晚斄Τ烧壤年P(guān)系。再次是對摩擦阻力的考察，這個(gè)因素在我們的工程中需要多加的注意，因?yàn)轫敼芄芡獾哪Σ亮τ绊懸蛩睾芏?，這些因素又直接影響了注漿效果，因此在對摩擦力進(jìn)行考察的時(shí)候要格外的注意。最后是頂進(jìn)貫入阻力，我們知道頂進(jìn)開始或者一直前進(jìn)的情況下，頂力貫入的阻力相對要小些，但是伴隨著頂進(jìn)時(shí)間的增長，不確定的因素就不那么好控制了，會使得情況更加的復(fù)雜。最后是管道上垂直、水平的側(cè)壓力。這些因素有很多偶然的成分，管材線路在頂進(jìn)過程中不斷出現(xiàn)偏差，想要解決那些偏差，不僅僅是運(yùn)用專業(yè)的知識，還要結(jié)合當(dāng)時(shí)的具體的情況進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆治觯粩嗟倪M(jìn)行總結(jié)和歸納。我們通常采用土壓平衡和泥水平衡的頂管，這樣迎面土壓力都控制在主動(dòng)土壓力和被動(dòng)土壓力之間。

2.2頂管井的設(shè)計(jì)

頂管井分工作井與接收井兩種，但是頂管井有很多的分類，通常而言，我們一般使用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。在實(shí)踐中，工作井的結(jié)構(gòu)形式通常有單孔井和單排孔井，這之間的區(qū)別是，前者有多種形狀，如圓形、方形、矩形等，而后者的形狀就沒那么多樣化了，我們更常見到的是矩形，但是我們必須了解到，這樣的多元的形狀肯定有其不同的含義，那就是受力性能的不同，通常而言，圓形的受力性能大于正方形和矩形的受力性能。

2.3頂管井的工序

第一步是穿墻。這一步是最基礎(chǔ)的一步，當(dāng)然也是最重要的一步，我們需要做的就是打開穿墻悶板將工具管頂出井外，并安裝穿墻止水裝置。也就是在穿墻管內(nèi)填夯壓密實(shí)的紙筋粘土或低強(qiáng)度水泥粘土拌和土，以便起到臨時(shí)性阻水擋土作用。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，對穿墻管外側(cè)采取注漿固結(jié)措施。

2.4頂管井可能出現(xiàn)的問題及解決的措施

對于頂管出洞的重要性相信懂行的人都知道。即頂管機(jī)和第一節(jié)管子從工作井中破出洞口封門進(jìn)入土中，開始正常頂管前的過程。這個(gè)過程會引人關(guān)注的一個(gè)很重要的原因就是容易出事故，一不小心，就可能發(fā)生一些預(yù)料之外的事情，因此一些專業(yè)技術(shù)人員在這個(gè)階段都會憑借熟練的經(jīng)驗(yàn)加上現(xiàn)場的環(huán)境進(jìn)行評估作業(yè)。然后就是管道偏斜的問題，如果遇上這類問題最好的方法就是立即用主頂油缸進(jìn)行糾偏。一般，為了事先預(yù)防這類事情的發(fā)生，我們對于工具管出洞前預(yù)先設(shè)定一個(gè)初始角彌補(bǔ)下跌等措施。最后是注漿減阻，這是一個(gè)關(guān)乎施工質(zhì)量的關(guān)鍵因素。但是僅僅做了這些還是不夠的，在頂管施工中還有一個(gè)重要的技術(shù)措施就是通過壓注觸變泥漿填充管道周圍的空隙形成一道泥漿保護(hù)套。這樣做的好處顯而易見，就是起到支撐地層的作用?，F(xiàn)代城市很多都有地面沉降的問題，一遇到暴雨的天氣，這樣的地面就會出現(xiàn)“海景”，帶我們在城市中看海。而一旦我們運(yùn)用這項(xiàng)技術(shù)，形成保護(hù)套，就是在很大程度上減緩這樣事件的發(fā)生。

2.5頂管井糾偏工序

這是后續(xù)的一個(gè)步驟，原理是利用設(shè)置在后部的糾偏千斤頂組，從而改變機(jī)頭端面的方向，減少偏差，使管道沿設(shè)計(jì)軸線頂進(jìn)。這樣的糾偏手段能夠在很大的程度上使這個(gè)工程更加的完善，對于操作的靈活性和彌補(bǔ)性都有很大的補(bǔ)充，對于工程的順利進(jìn)行起到保障的作用。

2.6頂管井在疏松土層的運(yùn)用

我們知道頂管井并不是在任何的土層中都能夠完美的運(yùn)行，在一些特殊的土層中，如疏松的或是粘性很小的土層中，如果不采取一些措施的話，很可能會使這項(xiàng)工程失敗。因此在這些特殊的土層當(dāng)中，我們需要運(yùn)用膨潤土懸浮液的支撐作用?？梢宰屌驖櫷翍腋∫簼B入土層的孔隙內(nèi)，令其充滿孔隙。

2.7及時(shí)進(jìn)行相關(guān)廢棄物的清理

這樣做的目的不僅僅是愛護(hù)環(huán)境這么簡單，我們知道對于精密的儀器而言，這些相關(guān)的廢棄物若不及時(shí)清理將可能給閥門、儀表等造成嚴(yán)重的損害，小不為則亂大謀，古人說的千里之堤潰于蟻穴就是這個(gè)道理。不要輕視這些所謂的廢棄物，我們需要焊一段清一段，這樣做既能夠減少完工后的清理工作量，又能夠?qū)x器進(jìn)行適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)。對于不同季節(jié)也有不同的做法，通常來說，我們會在冬季打氣壓，這樣做的好處就是能夠有效的避免管道內(nèi)結(jié)冰的現(xiàn)象，使得工程能夠有序的進(jìn)行下去。

結(jié)束語：

總而言之，頂管施工是市政工程施工中重要的施工技術(shù)，能夠有效的保證市政施工中各個(gè)管線的質(zhì)量，較少工程資源浪費(fèi)，并具有很好的環(huán)保效果。利用頂管施工技術(shù)能夠提高市政施工速度，為城市化建設(shè)的發(fā)展起到良好的推動(dòng)作用。市政工程建設(shè)過程中，應(yīng)用頂管技術(shù)需要嚴(yán)格的按照施工設(shè)計(jì)進(jìn)行施工，并做好相應(yīng)的施工管理以及安全管理工作，確保工程能在工期內(nèi)高效完工。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳立軍. 市政給排水施工中的頂管技術(shù)探討[J]. 中華民居（下旬刊），2014，01.

[2]仲佳豪. 淺談管道工程中頂管施工技術(shù)應(yīng)用[J]. 科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2014，24.

[3]宋明剛，周世杰. 頂管施工技術(shù)在市政雨污分流工程中的應(yīng)用[J]. 黑龍江科技信息，2014，25.