市政工程建設(shè)中頂管施工技術(shù)的應(yīng)用

秦偉

摘要：在全球經(jīng)濟(jì)一體化建設(shè)的時(shí)代大背景之下，我國(guó)的城市化建設(shè)在持續(xù)擴(kuò)大，市政工程建設(shè)在我國(guó)現(xiàn)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展中，地位日益凸顯。對(duì)于關(guān)系到社會(huì)大眾日常生活工作的方方面面的市政給排水施工而言，在近幾年的城市“看海”模式下，更是不斷接受著社會(huì)的拷問。在現(xiàn)實(shí)狀態(tài)之下，傳統(tǒng)意義上的地上管線敷設(shè)施工，受制于城市繁忙的道路交通建設(shè)、密集的城市人口以及日趨大型化的城市建筑物，整個(gè)城市的正常運(yùn)轉(zhuǎn)都受到了其帶來的極為不利的影響。文中對(duì)市政工程建設(shè)中頂管施工技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：市政工程；頂管施工技術(shù)；應(yīng)用

1頂管技術(shù)的基本概述

目前頂管技術(shù)是我國(guó)在市政給排水施工中使用頻率較大的管道施工技術(shù)，它又被稱為非開挖管道敷設(shè)技術(shù)。非開挖施工頂管技術(shù)主要是指在市政給排水施工時(shí)利用非開挖技術(shù)或者未開挖技術(shù)對(duì)地下電纜、地下管道及地線管線等進(jìn)行的鋪設(shè)、更換及修復(fù)等一種新型技術(shù)。頂管技術(shù)與其他市政給排水施工中的管道施工鋪設(shè)技術(shù)相比具有顯著的優(yōu)勢(shì)。首先，在市政給排水施工中應(yīng)用頂管技術(shù)能夠有效地縮短工期，降低施工成本；其次，在市政給排水工程中應(yīng)用頂管技術(shù)也能夠有效地降低施工對(duì)施工周圍的地面植被及土地資源的影響，并能大大地降低工作人員的工作量；再次，在市政給排水施工中應(yīng)用頂管技術(shù)能夠在鋪設(shè)施工管道和維修施工管道時(shí)有效地穿越地下管道及地面建筑物；最后，在市政給排水施工中應(yīng)用頂管技術(shù)能夠有效地減少排水施工對(duì)建筑物及交通等帶來的負(fù)面作用，從而有效地促進(jìn)城市生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益的有機(jī)統(tǒng)一，促進(jìn)城市的健康可持續(xù)發(fā)展。

2市政給排水施工頂管施工技術(shù)原理分析

頂管施工的技術(shù)原理：在當(dāng)前技術(shù)條件支持下，在主頂油缸裝置與中繼間裝置頂推作用力的輔助之下，以推進(jìn)的方式，將工具管裝置或是頂管掘進(jìn)機(jī)裝置由工作坑推入，當(dāng)工具管裝置或是頂管掘進(jìn)機(jī)裝置闖過土層結(jié)構(gòu)并達(dá)到接受坑之后，將其吊起。與此同時(shí)，在整個(gè)頂推過程當(dāng)中，應(yīng)當(dāng)及時(shí)將位于工具管裝置或是頂管掘進(jìn)機(jī)裝置之后的管道敷設(shè)在預(yù)留工作坑當(dāng)中。

3市政工程建設(shè)中頂管施工技術(shù)的應(yīng)用

3.1施工順序

首先要安置基坑底基礎(chǔ)及后靠背，然后進(jìn)行導(dǎo)軌安裝，接著進(jìn)行承壓壁的設(shè)置，隨后機(jī)械能主頂設(shè)備的安裝，然后對(duì)頂管機(jī)頭進(jìn)行安裝，再進(jìn)行土方運(yùn)輸設(shè)備的安置，最后安放管節(jié)進(jìn)行頂進(jìn)。

3.2頂進(jìn)工藝流程

在進(jìn)行頂進(jìn)施工時(shí)，第一步是對(duì)沉井中心線進(jìn)行測(cè)量放樣，然后將頂機(jī)架和主頂設(shè)備安裝到位，再使用頂進(jìn)管機(jī)進(jìn)行頂進(jìn)；第二步是將下一節(jié)管節(jié)吊下，通過頂進(jìn)機(jī)頂進(jìn)管節(jié)，將第一節(jié)管頂完為止；第三步是將第三節(jié)管節(jié)吊下，然后拼裝管節(jié)，頂力接近許用力，將中繼環(huán)吊放下來，然后按照上述方法繼續(xù)頂進(jìn)，最后出洞，頂管機(jī)與管節(jié)分離。

3.3頂力估算

按照管壁外側(cè)同步注入觸變泥漿進(jìn)行施工，R2=F2為手掘式頂管產(chǎn)生的阻力。按照軟土地層頂進(jìn)的施工經(jīng)驗(yàn)，通常為8-12kN/m2，按照50m的頂進(jìn)長(zhǎng)度和0.52的管道外徑進(jìn)行計(jì)算，P=F2πDL=1130kN≈113t為最大頂進(jìn)阻力。一般情況下，要完全滿足頂力需要，配備150t液壓千斤頂即可?？刂苹钊谐虨?00mm，供電量為10L/min，主油泵最大供電壓49MPa。

3.4頂進(jìn)施工

3.4.1頂進(jìn)方法

在進(jìn)行頂進(jìn)施工以前，需要全面檢查施工設(shè)備，并進(jìn)行試運(yùn)轉(zhuǎn)；另外要確保頂管在導(dǎo)軌的中心線、坡度和高程與設(shè)計(jì)要求相符合。同時(shí)要避免工作井內(nèi)進(jìn)入流動(dòng)性土或地下水，而且要保證具備所有條件以后才能夠?qū)嵤╉斶M(jìn)作業(yè)。

3.4.2頂進(jìn)作業(yè)

在工具管切入土地以后，需要對(duì)其水平偏差嚴(yán)格控制，確保偏差在5mm以下，設(shè)定標(biāo)高加以拋高數(shù)為其高程。在工具管連接第一節(jié)鋼管時(shí)，尾部至少有20-30cm擱在導(dǎo)軌上，同時(shí)需要立即連接砼管。在進(jìn)行人工挖土以前，要在周邊土體中切入刃口部分，分層開挖程序按自上而下進(jìn)行，避免正面坍方。在挖土過程中如果有地下障礙物出現(xiàn)，在確保安全的前提下先清除障礙物，然后進(jìn)行頂進(jìn)施工。如果有特殊情況，需要及時(shí)通過應(yīng)變技術(shù)措施解決?？梢酝ㄟ^機(jī)頂設(shè)備對(duì)頂管道內(nèi)土進(jìn)行再次頂進(jìn)，將管內(nèi)泥土頂出管道外面。在頂管交接班時(shí)需要逐一詳細(xì)地交換開挖情況和排除故障所采取的措施，為后續(xù)施工提供安全和技術(shù)保障。

3.4.3施工測(cè)量

在進(jìn)行頂管施工時(shí)，要經(jīng)常進(jìn)行測(cè)量，在視線清楚、不易擾動(dòng)、易于保護(hù)、方便校核的地方設(shè)置控制點(diǎn)。特別要重點(diǎn)測(cè)量地面控制點(diǎn)至工作坑內(nèi)的控制點(diǎn)，在測(cè)量時(shí)嚴(yán)格按照施工要求進(jìn)行，避免軌道、管道底標(biāo)高與設(shè)計(jì)標(biāo)高存在較大的差距，從而對(duì)管道底坡度造成嚴(yán)重影響，阻礙了對(duì)頂?shù)捻樌M(jìn)行。在頂進(jìn)頂管時(shí)，需要不間斷的測(cè)量高程、轉(zhuǎn)角和方向，正常情況下控制在80～100cm進(jìn)行一次測(cè)量。

3.4.4檢查井施工

在施工過程中，要對(duì)施工進(jìn)度進(jìn)行嚴(yán)格控制，對(duì)質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)，杜絕檢查井內(nèi)出現(xiàn)透水事故。施工時(shí)要確保此環(huán)節(jié)不會(huì)出現(xiàn)偷工減料的情況，檢查井施工作為極其關(guān)鍵的施工環(huán)境，需要加強(qiáng)重視。

3.4.5糾偏測(cè)量及控制

一般情況下，施工單位在對(duì)地面進(jìn)行簡(jiǎn)單有效的控制測(cè)量時(shí)通過經(jīng)緯儀進(jìn)行的，要確保地面控制測(cè)量中低于1cm的誤差，水準(zhǔn)點(diǎn)控制網(wǎng)可以通過現(xiàn)有道路已設(shè)水準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行布設(shè)，可以把水準(zhǔn)網(wǎng)直接引入工作井內(nèi)。在將測(cè)量?jī)x基座布設(shè)在工作井后方時(shí)，要防止儀器座因頂進(jìn)內(nèi)沉井受力而出現(xiàn)移動(dòng)或變形。如果儀座出現(xiàn)輕微位移，需及時(shí)調(diào)整對(duì)軸線和標(biāo)高。一般傾斜儀傳感器都安裝在機(jī)頭內(nèi)，施工人員能夠按要求進(jìn)行及時(shí)糾偏。在頂進(jìn)糾偏過程中，要進(jìn)行大量的測(cè)量和頻繁的微調(diào)，并保證糾偏角度在1°以內(nèi)，最大不能超過1.5°。因?yàn)樵谄鹗纪七M(jìn)階段主要依靠主頂油缸控制機(jī)頭和方向，因此一方面要將主頂?shù)耐七M(jìn)速度進(jìn)行減慢；另一方面要對(duì)油缸組進(jìn)行不斷調(diào)整，使其與設(shè)計(jì)坡度要求和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)相符合。

3.4.6閉水試驗(yàn)

在完成頂管對(duì)接以后，需要進(jìn)行閉水試驗(yàn)，試驗(yàn)按照國(guó)家驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。如果有漏水和滲水情況出現(xiàn)，需要及時(shí)查找問題原因并進(jìn)行有效處理。

3.4.7事故應(yīng)急措施

在進(jìn)行頂管施工時(shí)，如果有異常偏差出現(xiàn)，需要立即停止施工，對(duì)其原因進(jìn)行分析，通過有效措施解決以后才能夠繼續(xù)頂進(jìn)。不管任何情況下，施工人員一旦發(fā)現(xiàn)頂進(jìn)出現(xiàn)異常，需要立即停止施工，并將實(shí)際情況匯報(bào)至技術(shù)負(fù)責(zé)人，從而對(duì)其原因進(jìn)行分析，制定對(duì)策。

4結(jié)束語(yǔ)

總而言之，頂管施工技術(shù)在市政給排水施工中的應(yīng)用價(jià)值與潛力是不可估量的。其最顯著的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)在于通過開槽埋管施工，在根本上杜絕了城市市政建設(shè)管網(wǎng)亂挖的亂象，對(duì)整個(gè)建設(shè)項(xiàng)目施工作業(yè)周邊環(huán)境予以合理保護(hù)，統(tǒng)籌兼顧，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益與生態(tài)效益的最優(yōu)結(jié)合。因此，加大針對(duì)頂管施工技術(shù)在市政給排水工程中的研究，對(duì)城市建設(shè)具有極為深遠(yuǎn)的意義與價(jià)值。