市政工程非開挖頂管技術(shù)的應(yīng)用

王韜

[摘要]時(shí)代在不斷進(jìn)步，城市的變化日新月異。市政單位在努力完善配套設(shè)施的同時(shí)，導(dǎo)致大量地下管道的增加，頂管設(shè)計(jì)和施工也隨之增多。非開挖頂管技術(shù)屬于現(xiàn)代化的管道鋪設(shè)方式之一，將該項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用在鋪設(shè)地下管道和修建地下人行道等工程中，能夠?qū)Φ叵碌慕ㄖ镉行П荛_，減少對(duì)地面設(shè)施和建筑物的損壞以及對(duì)交通的影響。本文圍繞非開挖頂管技術(shù)，對(duì)其頂管施工的特點(diǎn)、施工流程和質(zhì)量控制進(jìn)行了思考與探索。

[關(guān)鍵詞]市政工程；非開挖頂管技術(shù)；分析應(yīng)用

在道路施工和交通運(yùn)輸經(jīng)濟(jì)發(fā)展中，市政道路工程是其重要的組成部分，它影響著道路運(yùn)輸結(jié)構(gòu)和運(yùn)輸能力，對(duì)一座城市的經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展起著重要的推動(dòng)作用。作為一項(xiàng)非開挖掘進(jìn)式頂管技術(shù)，在市政工程中通過對(duì)頂管技術(shù)的應(yīng)用，能夠滿足地下正常施工且不影響周圍環(huán)境的要求。它的工作原理就是使工作井垂直于地面，然后將水泥、鋼制管道通過高壓千斤頂向地下放置。在施工過程中，必須重視對(duì)市政工程非開挖頂管技術(shù)的應(yīng)用，確保施工流程更加規(guī)范合理，進(jìn)一步推動(dòng)道路工程建設(shè)。

1頂管施工的特點(diǎn)

頂管技術(shù)又稱為非開挖管道敷設(shè)技術(shù)，其在施工時(shí)不需要對(duì)面層進(jìn)行挖掘，就可以順利穿過地面建筑和地下建筑以及鐵路、河道，與開挖敷設(shè)技術(shù)進(jìn)行比較，這樣的施工能夠大量節(jié)省資金投入，減少工期。與此同時(shí)，該項(xiàng)施工技術(shù)能夠使噪音得到有效降低，粉塵大量減少，并且減輕了對(duì)交通條件的干擾和對(duì)環(huán)境情況的破壞，起到了環(huán)保無污染的效果，施工效率也得到了明顯提升。由于頂管施工法在多個(gè)方面都占有一定的優(yōu)勢(shì)，因此被廣泛應(yīng)用于市政管道工程施工中。我們將頂管施工的優(yōu)點(diǎn)總結(jié)為以下幾個(gè)方面：（1）施工過程中占用了較小的施工面積，施工面由線縮成點(diǎn)；（2）對(duì)交通的影響比較小，沒有影響正常的地面活動(dòng)；（3）施工過程中對(duì)城市居民正常生活干擾不大，不影響居民線路和構(gòu)筑物的正常使用，僅出現(xiàn)較低的噪音和震動(dòng)；（4）能夠穿越河流、建筑鐵路等各種障礙，在較深的地下水下進(jìn)行管道敷設(shè)，使沿線的拆遷工程大量減少，有效降低了工程資金投入。其主要適用于城市中心地區(qū)、繁榮商業(yè)街道或無法搬遷、不可深挖的文物古跡等特殊地段。通常情況下采用管徑80至600的地下埋管進(jìn)行頂管法施工作業(yè)。

2市政工程非開挖頂管施工流程

（1）現(xiàn)場(chǎng)勘查及施工前的準(zhǔn)備工作。確保施工組織設(shè)計(jì)的合理性和科學(xué)性，施工單位需要對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行勘察，對(duì)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)查，將施工準(zhǔn)備工作做好做足。施工前所勘察和調(diào)查的工作內(nèi)容包括以下四個(gè)方面：①對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)或鄰近施工現(xiàn)場(chǎng)的地下管網(wǎng)情況進(jìn)行詳細(xì)的勘察，現(xiàn)場(chǎng)對(duì)水、氣、電、暖及通訊管道進(jìn)行定位，并且對(duì)需要搬遷或停止工作的管道進(jìn)行認(rèn)真分析，隨后將其進(jìn)行清楚的標(biāo)注；②對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)路面的車流量和人流量等交通狀況進(jìn)行考察。如有需要，可以在路口設(shè)計(jì)交通導(dǎo)向牌，或者設(shè)置專人看守指揮，同時(shí)，施工路線可根據(jù)交通道路的實(shí)際情況進(jìn)行合理的安排；③必須對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)及附近的排水管道情況進(jìn)行清楚的掌握，對(duì)排污路線進(jìn)行最優(yōu)化的規(guī)劃和設(shè)計(jì)，如有需要，可以臨時(shí)搭建排污管道，防止其他位置流入施工污水；④假如橋梁、隧道等建筑物出現(xiàn)在施工現(xiàn)場(chǎng)，施工人員必須對(duì)橋墩、橋臺(tái)的基礎(chǔ)、建筑物基礎(chǔ)樁等情況有一個(gè)詳細(xì)的了解，防止在頂管施工時(shí)對(duì)其造成破壞性影響。

（2）測(cè)量放樣與井下、地面設(shè)備安裝。施工以前，首先要對(duì)施工地點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量放樣，同時(shí)安裝好地下和地面的施工設(shè)備。通常測(cè)量放樣的內(nèi)容包括頂管軸線和設(shè)備安裝的標(biāo)高，可以通過確認(rèn)地下投點(diǎn)和后視點(diǎn)的精度，有效控制頂板軸線的放樣精度。在對(duì)井下設(shè)備進(jìn)行安裝的過程中，要確保導(dǎo)軌、千斤頂?shù)缺匦杵返陌惭b。在安裝過程中，必須嚴(yán)格按照測(cè)量規(guī)定對(duì)軸線進(jìn)行確認(rèn)，保證按要求施工。為避免出現(xiàn)人為的標(biāo)高誤差，需要將軸線的安裝量予以減少。在對(duì)地面設(shè)備進(jìn)行安裝時(shí)，需要將啟動(dòng)設(shè)備、主頂泵站安裝到位，施工過程必須根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況進(jìn)行合理安排，確保與頂管軸線有一定的距離。

（3）頂管機(jī)下井與出洞。利用提前安裝好的導(dǎo)軌將頂管機(jī)通過起吊設(shè)備吊人，在安裝千斤頂時(shí)要保證管線與頂管機(jī)相連。在頂管機(jī)出洞以前，提前做好安全防護(hù)措施，例如在施工過程中，可以對(duì)軟眼位置進(jìn)行墻體澆筑，保證墻體的強(qiáng)度達(dá)到施工要求，并且能夠抵抗洞外的水土壓力，將頂管機(jī)放入出口器后，能夠直接切割或封堵墻上的出洞。與此同時(shí)，還能夠在工作井軟眼位置安裝部分鋼封門，從而起到對(duì)洞口外土地的加固作用，有效降低地下水位。在將洞口打開后，需要及時(shí)加固土體的穩(wěn)定性和牢固性。比如頂管出洞位置沒有地下水，可以在洞口外部打入一定量的鋼板樁，從而保證洞口被打開后能夠有效抵抗土壓力。在將洞口打開以后，頂管機(jī)通過出口器進(jìn)入的時(shí)候，可以將鋼板樁拔出，隨后不斷頂進(jìn)。

（4）頂進(jìn)施工的控制。頂進(jìn)施工的原則就是“先挖后頂、隨進(jìn)隨定”。在頂進(jìn)施工以前，需要認(rèn)真檢查頂鐵安裝的平直性，防止在施工過程中出現(xiàn)偏心荷載。在進(jìn)行頂進(jìn)時(shí)，需要時(shí)刻關(guān)注油泵壓力表的變化情況，假如出現(xiàn)壓力快速增加的情況，要及時(shí)暫停油泵，對(duì)其原因進(jìn)行分析，通過有效的措施予以解決。要在規(guī)定進(jìn)度內(nèi)對(duì)千斤頂活塞桿外伸長(zhǎng)度進(jìn)行一定確定，防止超出。在進(jìn)行頂進(jìn)施工時(shí)，需要保持連續(xù)作業(yè)，不能有較長(zhǎng)的停頓時(shí)間。

（5）頂管機(jī)、起吊及轉(zhuǎn)移。將頂管機(jī)放置洞口時(shí)，需要根據(jù)洞口位置的地質(zhì)條件、地下水文狀況等具體情況選擇適合的措施。在保證安全施工的情況下，需要將軟眼封門及時(shí)去除，然后連續(xù)頂進(jìn)，一直到頂管機(jī)返回接收機(jī)內(nèi)，最后安全解除機(jī)頭與管道的連接。

（6）洞口密封處理、管道補(bǔ)修及驗(yàn)收。在井中轉(zhuǎn)移頂管機(jī)，同時(shí)對(duì)洞口進(jìn)行徹底的清理，按照軌道的設(shè)置，安裝止水設(shè)備，可以通過混凝土澆筑的方式進(jìn)行洞口封閉施工。在將規(guī)劃管道施工完成以后，首先需要將管道清理干凈，然后對(duì)縫管進(jìn)行回填，同時(shí)對(duì)受損的位置進(jìn)行補(bǔ)襯修補(bǔ)。接下來需要對(duì)管道進(jìn)行驗(yàn)收，保證管道軸線位置沒有任何誤差，確?；靥罟芸p施工具有良好效果。在工程施工時(shí)，可以選用“F”型鋼筋混凝土頂管，同時(shí)使用橡膠圈進(jìn)行密封。要大幅提升頂管的剛度，可以將鋼套埋設(shè)在混凝土管內(nèi)，避免在運(yùn)輸過程中出現(xiàn)變形現(xiàn)象。與此同時(shí)，對(duì)管內(nèi)的鋼筋骨架進(jìn)行焊接，在頂進(jìn)管端位置混凝土?xí)r，假如有受壓狀況出現(xiàn)，能夠?qū)芏嘶炷疗鸬胶芎玫募s束保護(hù)作用。

3市政工程非開挖頂管的質(zhì)量控制

（1）在施工管線土層，由于工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件的頻繁變化，需要對(duì)土層的變化情況進(jìn)行充分的了解，然后進(jìn)行頂管施工作業(yè)。與此同時(shí)，對(duì)于回填土地段，必須及時(shí)進(jìn)行加固處理，從而避免地表較大下沉現(xiàn)象在頂管施工后出現(xiàn)。

（2）通常情況下，會(huì)通過淤泥層檢測(cè)有毒氣體和開展防護(hù)頂板施工。有毒氣體聚集體一般會(huì)通過腐爛的植物和動(dòng)物在地下逐漸形成，對(duì)施工人員的健康和生命產(chǎn)生一定的危害和威脅。因此，需要對(duì)管道內(nèi)有毒氣體的含量進(jìn)行定時(shí)檢測(cè)，利用通風(fēng)裝置進(jìn)行解決，在確保安全的情況，才能夠讓施工人員進(jìn)入頂管內(nèi)進(jìn)行操作。

（3）對(duì)地下線路進(jìn)行超前探查。隨著設(shè)備的更新?lián)Q代，雖然當(dāng)前所使用的頂管設(shè)備能夠在施工前對(duì)前進(jìn)路線不遠(yuǎn)距離的管線能力進(jìn)行有效探查，但依然需要通過在地面提前查明地下管線，確保萬無一失，其能夠有效確保通訊、水力、電力、燃?xì)獾绕渌苈返恼＿\(yùn)營(yíng)，確保廣大群眾的正常生活。

（4）在對(duì)建筑進(jìn)行穿越時(shí)，探查其基礎(chǔ)。穿過建筑物基礎(chǔ)下進(jìn)行頂管施工的過程中，需要對(duì)施工路線上所遇到的基礎(chǔ)類型有明確的認(rèn)識(shí)，在對(duì)部分基礎(chǔ)頂管頂進(jìn)前可采取必要的托換和加固措施。

（5）頂進(jìn)計(jì)算。首先是對(duì)頂進(jìn)推力的精確計(jì)算，對(duì)油缸類型和中繼問的分布可以根據(jù)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行相應(yīng)的選定；其次是在設(shè)計(jì)工作井時(shí)，最大頂力可以通過計(jì)算得出，并在工作時(shí)制定出相應(yīng)的加固方案。

4結(jié)語

近年來，隨著社會(huì)的進(jìn)步，城市化進(jìn)程也不斷加快，不斷擴(kuò)大的市政工程建設(shè)使廣大人民群眾的生活質(zhì)量得到了進(jìn)一步提高。在市政工程建設(shè)施工中，需要合理選擇運(yùn)用其施工技術(shù)，確保市政工程建設(shè)的整體質(zhì)量得到進(jìn)一步提升。在市政工程建設(shè)中，頂管技術(shù)特有的優(yōu)勢(shì)使得其應(yīng)用范圍越來越廣泛，其施工技術(shù)水平的高低嚴(yán)重影響工程的施工質(zhì)量。因此，需要在對(duì)技術(shù)水平提升的基礎(chǔ)上，進(jìn)行頂管流程的規(guī)范，只有這樣才可以使工程建設(shè)的整體技術(shù)水平得到進(jìn)一步提升，使經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益在市政工程建設(shè)中得到凸顯。