頂管施工技術(shù)在市政雨污分流工程中的運(yùn)用

朱俊學(xué)

（中澤市政建設(shè)有限公司,南京 210000）

0 引言

隨著我國(guó)城市基礎(chǔ)設(shè)施的不斷完善，不僅促進(jìn)了城市的建設(shè)發(fā)展，同時(shí)也為城市居民帶來(lái)了很大便利，提高了人們的生活水平。尤其是市政雨污分流工程，將雨水和生活污水統(tǒng)一進(jìn)行了管理和排放，進(jìn)一步保障了人們的生活環(huán)境。但是在市政雨污分流工程中采用傳統(tǒng)開(kāi)挖方法，可能會(huì)對(duì)人們的日常生活、工作和出行帶來(lái)不便，因此需要利用頂管施工技術(shù)來(lái)保證市政雨污分流工程的建設(shè)不會(huì)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)周邊居民生活出行和工作產(chǎn)生較大影響的目的。

1 頂管施工技術(shù)的概述

頂管施工技術(shù)是一種繼盾構(gòu)施工技術(shù)后出現(xiàn)的一種地下管道施工方法，它在應(yīng)用過(guò)程中不需要進(jìn)行大范圍、大面積的開(kāi)挖，可以用于鋪設(shè)穿越河道、房屋、鐵路及公路等各種管道的施工，隨著頂管設(shè)備愈加先進(jìn)，使得頂管施工技術(shù)被應(yīng)用于更多需要在城市中進(jìn)行的市政工程中。頂管施工就是在工作井通過(guò)頂進(jìn)設(shè)備所具有的頂力及注漿減阻來(lái)緩解管道與周?chē)寥乐g產(chǎn)生的摩擦力，再按照相應(yīng)設(shè)計(jì)的坡度將管道頂入土層中。當(dāng)完成一節(jié)管道的頂入后，再放置下一節(jié)管道繼續(xù)頂進(jìn)，直至完成整個(gè)工程。其具體工藝就是在管線的一端設(shè)置一個(gè)工作井，在另一端設(shè)置一個(gè)接收井，然后在工作井中安裝頂管機(jī)頭，借助工作井后座主頂油缸及其管道中繼環(huán)等產(chǎn)生的推力，將頂管機(jī)及其后方管道從工作井穿越土層推至接收井內(nèi)，最后在接收井中吊起頂管機(jī)頭，完成整個(gè)管道的鋪設(shè)。

2 市政雨污分流工程中頂管施工技術(shù)的應(yīng)用

2.1 準(zhǔn)備工作

市政雨污分流工程屬于地下工程，所以在施工前一定要確定最佳的施工路徑，同時(shí)對(duì)于不同施工現(xiàn)場(chǎng)的道路交通情況以及地下管線的埋設(shè)情況也一定要清晰明了，進(jìn)而避免施工中產(chǎn)生一些不必要的工程量，這些都需要通過(guò)工程勘察工作來(lái)加以實(shí)現(xiàn)，而且通過(guò)工程勘察也是為了避免在施工中對(duì)其他管線和基礎(chǔ)設(shè)施造成破壞。在頂管施工技術(shù)的應(yīng)用中，還要對(duì)其中一些影響施工開(kāi)展的相關(guān)施工條件進(jìn)行充分考慮。例如在頂管頂進(jìn)所涉及的土質(zhì)情況，包括土層的力學(xué)參數(shù)、物理性質(zhì)及其對(duì)頂管施工產(chǎn)生的影響，同時(shí)還要確定機(jī)頭的選型，計(jì)算頂力大小，頂進(jìn)速度的控制，減阻措施、沉降監(jiān)測(cè)，泥漿棄置及所需管材的強(qiáng)度等，這些都是技術(shù)準(zhǔn)備工作中的重點(diǎn)。

頂管施工技術(shù)中涉及了一些工作井、檢查井和接收井的設(shè)置，為了更有利于施工的順利開(kāi)展，便于施工過(guò)程中的檢驗(yàn)工作等，就必須保證各井之間所設(shè)計(jì)的施工線路是最優(yōu)的，是合理可行的，并且不會(huì)對(duì)地下原有管線和建筑基礎(chǔ)造成破壞，進(jìn)而保障施工進(jìn)度和質(zhì)量。

2.2 頂管施工技術(shù)的應(yīng)用

2.2.1 頂管出洞

該環(huán)節(jié)就是將工作井洞口的鋼封門(mén)打開(kāi)，把機(jī)頭工具管頂出井外，它是整個(gè)頂管施工的重要環(huán)節(jié)。在該環(huán)節(jié)中一定要避免工具管前方土體坍塌和頂管機(jī)頭“磕頭”情況出現(xiàn)，確保工具管不會(huì)出現(xiàn)與設(shè)計(jì)軸線相偏離的情況。需要在工作井施工結(jié)束后在洞口位置安裝止水橡膠圈，洞外需做土體加固處理，處理的方法可選用攪拌樁加固、壓密注漿加固、高壓旋噴加固等方法。

2.2.2 注漿減阻

頂力控制的關(guān)鍵是最大限度地降低頂進(jìn)阻力，而降低頂進(jìn)阻力最有效的方法是進(jìn)行注漿。注漿使管周外壁形成泥漿潤(rùn)滑套，從而降低了頂進(jìn)時(shí)的摩阻力。其次選擇優(yōu)質(zhì)的觸變泥漿材料，或在觸變泥漿中加入高分子化合物，充分改變漿液的活性。壓漿方式要以同步注漿為主，補(bǔ)漿為輔。在頂進(jìn)過(guò)程中，要經(jīng)常檢查各推進(jìn)段的漿液形成情況。注漿設(shè)備和管路要可靠，具有足夠的耐壓和良好的密封性能。在注漿孔中設(shè)置一個(gè)單向閥，使?jié){液管外的土不能倒灌而堵塞注漿孔，從而影響注漿效果。

2.2.3 頂進(jìn)測(cè)量

在井內(nèi)設(shè)固定的測(cè)站，在掘進(jìn)機(jī)前方垂直面上設(shè)置燈箱型光靶，光靶上設(shè)置格子刻度線，刻度線按1cm每格設(shè)置，測(cè)站上激光經(jīng)緯儀光點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)光靶中心（激光中心為頂進(jìn)軸線，同時(shí)也為管道中心高程），頂進(jìn)過(guò)程中，激光經(jīng)緯儀通過(guò)數(shù)據(jù)聯(lián)接，直接反映在地面上操作平臺(tái)的電腦顯示屏上，可以隨時(shí)掌握頂進(jìn)軸線、高程的偏差情況。

2.2.4 頂管進(jìn)洞

頂管進(jìn)洞是指機(jī)頭工具管成功穿過(guò)接收井洞口，并進(jìn)入接收井的過(guò)程，在該過(guò)程中首先需要對(duì)工具管的位置進(jìn)行檢查，并將其具體位置畫(huà)在接收井鋼封門(mén)內(nèi)側(cè)；當(dāng)工具管與鋼封門(mén)相接觸前，停止機(jī)頭刀盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)，直接往前推；在進(jìn)行鋼封門(mén)內(nèi)側(cè)槽鋼的拆除時(shí)，應(yīng)該順著工具管的位置進(jìn)行鋼封門(mén)的割除；同時(shí)在首節(jié)管頂入接收井中，應(yīng)該在接收井內(nèi)露出符合相應(yīng)設(shè)計(jì)要求的長(zhǎng)度，其底部采取相應(yīng)的支撐措施，防止接口脫落。

2.2.5 頂管沉降監(jiān)測(cè)

在頂管軸線上每隔5m設(shè)置一個(gè)沉降觀測(cè)點(diǎn)，并編號(hào)，通過(guò)儀器讀出觀測(cè)的初始值。當(dāng)頂管出洞后，開(kāi)始觀測(cè)沉降點(diǎn)數(shù)據(jù)變化，設(shè)置報(bào)警值和累計(jì)報(bào)警值，單次隆沉超過(guò)5mm，或者累計(jì)隆沉超過(guò)20mm時(shí)為報(bào)警值，當(dāng)隆沉值達(dá)到報(bào)警值時(shí)，應(yīng)對(duì)管道頂進(jìn)的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行復(fù)查和微調(diào)。管道頂進(jìn)周期內(nèi)，須保持一定的觀測(cè)頻率。

2.2.6 長(zhǎng)距離頂管的通風(fēng)、供電、通信等施工方法

長(zhǎng)距離頂管過(guò)程中，為保證機(jī)頭及管內(nèi)操作人員有良好的通風(fēng)環(huán)境，在頂進(jìn)工程中配置通風(fēng)機(jī)，定時(shí)向管道內(nèi)輸送新鮮空氣。管道內(nèi)設(shè)備用電主要為頂管掘進(jìn)機(jī)，出泥機(jī)及管內(nèi)照明用電，特別說(shuō)明的是管道照明用電必須為安全電壓。管道內(nèi)通訊與地面操作平臺(tái)用撥鍵式電話機(jī)互相聯(lián)系，掘進(jìn)機(jī)前方、工作井內(nèi)、出泥管處均設(shè)置可視探頭，便于操作平臺(tái)監(jiān)控。

3 結(jié)束語(yǔ)

總而言之，頂管施工技術(shù)在市政雨污分流工程中的應(yīng)用，為工程施工的開(kāi)展帶來(lái)了很多便利，但是為了保證該施工技術(shù)得到更好的運(yùn)用，就需要加強(qiáng)對(duì)市政雨污分流工程中頂管施工技術(shù)的運(yùn)用進(jìn)行分析和探討，從各個(gè)環(huán)節(jié)入手，每個(gè)環(huán)節(jié)的施工質(zhì)量，進(jìn)而高效、快速、安全的完成市政雨污分流工程的建設(shè)。