談頂管施工工藝在市政工程中的應用

武 寶 平

(太原市市政工程總公司，山西 太原 030002)

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談頂管施工工藝在市政工程中的應用

武 寶 平

(太原市市政工程總公司，山西 太原 030002)

結(jié)合頂管施工工藝的特點及要點，介紹了頂管施工的前期準備、施工工藝及偏差控制措施，從運用于城市的商業(yè)街、文物建筑、地下管線的設(shè)置三方面，闡述了頂管施工工藝在市政工程中的應用范圍。

市政工程，頂管施工工藝，地基，泥漿

頂管施工工藝主要是在沒有開挖路面的前提條件下所進行的一種管道鋪設(shè)方法，它的經(jīng)濟價值相對來說比較高。在我國，頂管施工工藝不僅作為了市政工程建設(shè)過程當中一種常見的工藝方式，而且還把西方那些比較先進的管道鋪設(shè)工藝有效結(jié)合在了一起，從而獲得了一定的成效。

1 頂管施工工藝的特點

頂管施工工藝所具備的特點相對來說比較明顯，頂管施工工藝是在沒有開挖路面的前提條件下進行管道鋪設(shè)施工。頂管施工工藝不僅能夠保障地下管道不會受到損壞，而且還可以與一些相關(guān)設(shè)施，比如鐵路和公路等有效結(jié)合在一起，從而有利于城市進一步建設(shè)。頂管施工工藝能夠減少粉塵與噪聲，是一種效率高且污染少的市政建設(shè)方法，對于改善城市交通環(huán)境起到了非常重要的作用。頂管施工工藝所具備的特點主要體現(xiàn)在以下幾點：頂管施工的范圍非常小，除了不會給地面造成非常大的損壞之外，而且對于交通的正常運行也不會造成很大的影響。同時不會干擾其他地下管線，當然也不會加大管道沿線的拆遷工程量，從而降低了工程造價。

2 頂管施工工藝要點

1)踏勘現(xiàn)場。采用頂管施工前首先應該認真仔細地踏勘施工現(xiàn)場，然后在此基礎(chǔ)上確定所進行設(shè)置的導向牌與交通線路，只有做到這樣才可以有效保障管道施工的正常順利進行?？刂婆c管理周圍的排水系統(tǒng)，嚴格檢查頂管施工現(xiàn)場的通訊與電力以及和煤氣相關(guān)的一些管道等，當然還應該明確基礎(chǔ)設(shè)施所具備的作用與位置以及與其有關(guān)的設(shè)備等，假如在進行踏勘施工現(xiàn)場的過程當中有基礎(chǔ)設(shè)施會對頂管施工工藝的運用造成影響，必須馬上進行有效解決。應盡量避免基坑結(jié)構(gòu)或者是樁基工程。

2)準備工藝。按照施工地區(qū)頂管頂進的地質(zhì)資料，全方位掌握施工地區(qū)土層的分布情況與力學參數(shù)以及物理性質(zhì)等，與此同時還應該在一定程度上掌握自然條件規(guī)律，比如施工地區(qū)的水面標高數(shù)據(jù)與受潮汐影響以及地下水來源等。全方位了解施工地區(qū)的地質(zhì)情況，把業(yè)主所給的相關(guān)資料有效結(jié)合在一起，在進行勘察的一系列過程當中，應該充分運用多種不同的施工技術(shù)手段，從而保證頂管施工的需要以及要求。

3)井位設(shè)計。應該選擇接收井或者是工作井，把其設(shè)計成檢查井位。對于附近結(jié)構(gòu)物和線路的距離進行設(shè)計的時候必須全方位考慮今后作檢查井的空間，在最大限度上防止沖突。相關(guān)設(shè)計單位按照頂管施工的實際情況能夠把其加長，如果遇到頂進深度范圍中土層相對來說比較復雜的情況時，應該與設(shè)計部門之間共同討論抬高標高或者是降低標高。

4)管道材料設(shè)計。在準備進行施工的時候，應該把頂力模擬試驗工作做好，在對實際參數(shù)的影響進行考慮的基礎(chǔ)上，然后再對頂管的受力情況進行考慮，這樣才有利于對于頂管的實際施工進度全方位進行掌握與了解。對于管道材料進行設(shè)計的時候，除了應該認真仔細地把關(guān)好鋼筋的具體分布結(jié)構(gòu)和質(zhì)量之外，還應該使得混凝土的強度達到管道材料設(shè)計方面的一系列要求。當然還需要提高對于頂管糾偏處理的特殊情況的重視程度，從而能夠防止一些不良影響出現(xiàn)。

3 頂管施工的前期準備

1)現(xiàn)場平面布置。施工現(xiàn)場平面總體布置具體包括多個不同的方面，比如起重設(shè)備、自動控制室、料具間、管片堆場、拌漿棚及拌漿材料堆場和注水系統(tǒng)以及棄土坑的布置等等。把發(fā)射架、頂管機、前頂鐵、主推千斤頂、反力架等這些頂進設(shè)備安裝在始發(fā)工作井當中，在工作井邊側(cè)進行設(shè)置下井扶梯方便于施工人員上下。

2)頂管機進洞處和出洞處以及后靠土體加固。如果想要使得頂管機出洞的絕對安全從根本上得到保障，那么這就要求必須要對后靠土體和進洞區(qū)域土體以及出洞區(qū)域土體進行高壓旋噴樁加固。為了有效避免頂管機預留洞和出預留洞造成泥水流失，而且保證在頂進的整個過程當中壓注的觸變泥漿不會流失，所以應當在工作井中進行安裝止水裝置。

4 頂管施工工藝

1)穿墻。

將穿墻悶板打開之后把工具管頂出井外，與此同時把穿墻止水裝置安裝好。如果想要使得穿墻孔外側(cè)土體的強度與穩(wěn)定性從根本上得到保障，在準備進行工作井工具管穿墻的時候，應該對其實施注漿固結(jié)措施，當開啟了悶板之后要把工具管在最短時間之內(nèi)推進，而且還應該把穿墻止水工作做好，對于中間安入天然優(yōu)質(zhì)橡膠止水板環(huán)的這種方法進行合理運用，不管是在耐磨性方面還是在拉伸率方面都有著相對來說比較高的要求，管道頂進把已經(jīng)安裝好的橡膠板帶動起來，從而形成了一種逆向止水裝置，在此基礎(chǔ)上應該避免由于土體暴露在穿墻管外側(cè)時間過長從而引發(fā)了擾動流變。

2)頂管出洞。

人們平時對于頂管出洞不是非常了解，所謂頂管出洞指的就是第一節(jié)管子和頂管機從工作井當中破出洞口封門然后進入土中。在頂管的整個施工工藝當中，還有一個非常重要的工序那就是準備正常頂管之前的整個過程，而且這個工序發(fā)生事故的概率相對來說也比較大。如果想要在一定程度上避免管線產(chǎn)生偏斜現(xiàn)象，那么這就需要將工具管調(diào)零，對于工具管下邊的井壁上進行加設(shè)支撐，如果出現(xiàn)下跌情況的話，馬上使用主頂油缸來糾偏，在工具管出洞之前應該進行設(shè)定初始角彌補下跌等措施。

3)注漿減小阻力。

對于頂管進行施工的時候有一個非常重要的工藝那就是全面運用壓注觸變泥漿來把頂管管道四周出現(xiàn)的所有空隙進行填充，這樣不僅能夠?qū)Φ貙舆M行支撐，而且還能夠減少頂進阻力與地面沉降。在具體過程當中，應該對于頂管機頭尾部進行壓漿，而且這項工作和頂進工作之間要始終保持同步，在此基礎(chǔ)上對于混凝土管道位置進行補漿，從而對于頂進過程中進一步補充泥漿的損失起到了非常重要的作用。

5 頂管施工的偏差控制措施

1)襯墊校正方法。當對于流砂或者淤泥地區(qū)進行施工的時候，由于地基沒有具備超強的承載力，所以管子往往會低頭，當遇到這種情況的時候應該在管子一側(cè)或者是管子底部進行添加木楔，采用這種方法才能夠讓管道朝著正確的方向頂進。

2)挖土校正方法。這種方法就是通過多種不同的部位使得挖土量增加或者是減少，讓校正的目的真正的得到實現(xiàn)，一般情況下，進行校正的誤差范圍不應該大于10 mm。挖土校正方法往往都是用在黏土或者是地下水位以上的砂土當中。由于施工部位不一樣，所以把其具體分為了兩種，第一種是管內(nèi)挖土糾偏，第二種是管外挖土糾偏。在這當中，對于第一種方法進行采用的時候，把開挖面一側(cè)的土體保留下來之后，然后再進行開挖另外一側(cè)，在頂進的過程當中土體的正面阻力會朝著保留土體的一側(cè)移動，這時管道會往這一側(cè)糾偏。采用第二種方法的時候，挖干凈管道當中的土之后，還把刃口挖了出來，管道的外部形成了洞穴，管道會在頂進的過程當中朝著洞穴的方向進行移動。

3)強制校正方法。如果偏差超過了20 mm的時候采用挖土法想要校正是非常不容易的，在這個時候應該通過方形木塊或者是圓形木塊，然后把一端頂在管子偏離中心的管壁上邊，另外一端放在木板的管前土壤上邊，當固定好了支架之后，運用千斤頂對管子進行施力，從而讓管子得到校正。但是當管道在流砂層或者是弱土層當中頂進的一系列過程當中，非常容易發(fā)生下陷現(xiàn)象，而且要是管道前端堆土過多外運不及時的時候，也非常容易發(fā)生下陷現(xiàn)象。除了以上這些之外，還會經(jīng)常出現(xiàn)錯口現(xiàn)象。當遇到這種現(xiàn)象的時候，應當對于強制校正法進行采用從而來進行校正。

6 頂管施工工藝在市政工程中的應用范圍

1)頂管施工工藝運用于城市相對來說比較繁榮的商業(yè)街，通常情況下來講，城市當中的商業(yè)街主要是以步行街為主，假如對于商業(yè)街進行大面積的實施開挖工作的話，那么就會在很大程度上給城市的交通造成影響。而且還有部分地區(qū)，由于正在對管道進行建設(shè)及施工，所以，不能夠開展管道的鋪設(shè)工作。在這個時候就應該運用頂管工藝來進行市政工程的地下管道施工。

2)在城市當中必然會有國家與政府部門極力保護的一些文物建筑，不可以對于這些文物建筑地區(qū)進行地面的開挖施工。在對空中架線方式進行選擇的時候也是非常不方便的，所以為了防止破壞這些文物，在這個時候就應該采用頂管工藝來進行地下管道的鋪設(shè)。

3)在城區(qū)進行改造的整個過程當中，地下管網(wǎng)的鋪設(shè)相對來說是比較復雜的，完全沒有任何規(guī)律可循，在這個時候要是隨便地開挖市政地面的話，在一定程度上會對不明管線造成破壞，所以，必須采用頂管工藝來進行地下管線的設(shè)置。

4)在進行城市治理的過程當中，處理污水管道相對來說是比較重要的一個工作，可是要是地下水的排水管道截面比較大的話，那么就應該采用頂管技術(shù)來進行相應的工作。

7 結(jié)語

頂管施工工藝在市政工程建設(shè)的過程當中起著至關(guān)重要的作用，頂管施工工藝在市政工程中的應用使得經(jīng)濟與社會這兩種效益在一定程度上得到了體現(xiàn)。通過運用頂管施工工藝之后對于城市環(huán)境具有一定的保護作用，與此同時還有利于城市建設(shè)的健康發(fā)展。

[1] 張梓任.頂管技術(shù)在城市給排水管道建設(shè)中的應用研究[Z].2014.

[2] 王小國.城市地下管道的施工策略分析[Z].2014.

[3] 李愛杰.給排水管道工程中頂管施工技術(shù)的探討[Z].2015.

Discussion on the application of pipe jacking construction technology in municipal engineering

Wu Baoping

(TaiyuanMunicipalEngineeringCorporation,Taiyuan030002,China)

Combining with the characteristics and key points of pipe jacking construction technology, this paper introduced the preparation work, construction process and deviation control measures of pipe jacking construction, from the use of the city’s commercial street, heritage buildings, underground pipelines arranged three aspects, elaborated the application scope of pipe jacking construction technology in municipal engineering.

municipal engineering, pipe jacking construction technology, foundation, mud

1009-6825(2017)18-0085-02

2017-03-27

武寶平(1980- )，男，工程師

TU990.0

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