淺談頂管技術(shù)在市政工程中的應用

孫建

摘 要：頂管技術(shù)是指在非開挖埋設(shè)底線管線的一種施工技術(shù)，適用于城市跨路及文物地區(qū)的底線管線敷設(shè)工程。最大埋設(shè)可以為DN600-DN4000MM。頂管技術(shù)具有剖壞性低，施工文明，造價合理等優(yōu)點。目前已經(jīng)被廣泛的應用于各職工穿越城市道路及江河的管道工程中。本文就頂管技術(shù)的使用應用進行一定的分析，并對頂管技術(shù)工程監(jiān)理的工作做了總結(jié)。

關(guān)鍵詞：頂管；道路穿越；工程監(jiān)理

頂管施工技術(shù)是一門綜合地質(zhì)學、機械學和液壓控制技術(shù)的多門學科的綜合學科。頂管施工技術(shù)近年來在城市市政工程管網(wǎng)施工中得到了廣泛的應用。頂管技術(shù)施工由于不需要開挖地面圖層，對城鎮(zhèn)已建道路和綠化跑壞性小，能夠穿越地面建筑物和地下管線及公路及河道。由于頂管技術(shù)對市區(qū)的環(huán)境污染較小，對周圍城鎮(zhèn)居民的生活影響也少，因此是一種低污染高效率的施工技術(shù)，并且可以大量降低建設(shè)投資和縮短城市開發(fā)周期。

一、頂管技術(shù)在市政工程中的應用

1.適用范圍

頂管技術(shù)適用于城市中心及繁華的商業(yè)街道，尤其是城市建設(shè)中無法遷移或不能實施大型開挖的文物古跡地段，同樣也使用與不能進行架空管線或者地下開挖的管線施工，通常適用與管徑為80-600mm的地下埋管工程施工。此外城市地下污水管線施工管徑大于600mm時，施工現(xiàn)場無法進行明挖管溝時，也可進行頂管施工作業(yè)。

2.頂管技術(shù)的應用

隨著市政工程建設(shè)的深入化，許多城市都存在馬路被反復開挖，嚴重影響了市區(qū)居民的生活，阻礙了交通，同時也縮短了城市道路的使用壽命，配到的其他設(shè)置有的要要反復更新，這樣不僅造成施工上的麻煩，而且加大了工程成本的支出。頂管基礎(chǔ)的施工主要用于老舊城區(qū)改造中的破舊管線移位，多年的老城城區(qū)建設(shè)，造成了錯綜復雜的市政管網(wǎng)，使得一些地下管線的位置不明，原始資料丟失或者不全，沒有辦法找到管線的明確位置，不能進行地面開往工作。此外，現(xiàn)在城區(qū)建設(shè)講究美觀整潔，一般不進行管線的架空和支架，這種情況也頂管施工就可以發(fā)揮作用。此外一些旅游城市擁有較多的文物古跡，不方便也不能進行地面開完，這個時候也可以用頂管技術(shù)解決施工問題。

二、頂管施工節(jié)約成本

頂管施工還有一個明顯的優(yōu)勢就是節(jié)約成本，，特別是對大中型管線施工尤其有利，就有經(jīng)濟、高效、環(huán)保的綜合功能。采用頂管技術(shù)可以較少征地拆遷費用，減少對環(huán)境的污染和降噪費用的投入，擁有較高的社會效益和經(jīng)濟效益。頂管技術(shù)的主要優(yōu)點在于不開挖地面道路，尤其是城市市區(qū)道路，不產(chǎn)生征地拆遷補償費用，不破壞地面植被及綠化景觀，施工過程受自然環(huán)境影響較小，施工過程中機械化程度高，人工費用消耗較少。

三、頂管技術(shù)施工要點分析

1.現(xiàn)場踏勘及施工前的工作準備

頂管施工要進行工程現(xiàn)場探勘及測量，這些工作主要包括①清要頂管區(qū)域內(nèi)的已有市政設(shè)施，包括煤氣、電力、通訊、采暖管線等的位置，看看是否有需要移位的，②摸查清楚附近的排水系統(tǒng)，設(shè)計最佳的排泥水線路，必要時施工臨時排水管道，避免污水橫流；④調(diào)查雨水渠箱、原有污水管道等埋設(shè)較深的市政地下構(gòu)筑物；⑤對于附近一些橋梁等構(gòu)筑物調(diào)查其橋臺基礎(chǔ)、樁基深度及間距，附近建筑物基坑采取什么結(jié)構(gòu)形式，是否采用噴錨結(jié)構(gòu)施工，其長度是否在頂管頂進軸線內(nèi)。最后觀察現(xiàn)場人、車流情況確定人流及車流交通組織及路線，考慮在路口設(shè)立交通導向牌、高峰期安排人員指揮交通?？偸?，施工前盡力調(diào)查好對施工的不利因素，做好事前控制和準備工作。同時施工方也可以要求業(yè)主及設(shè)計方提供頂管頂進路線詳盡的地質(zhì)資料。盡量了解土層的物理性質(zhì)（顆粒組成、含水量大小、透水系數(shù)及塑性指數(shù)）、力學參數(shù)（標準貫入值、內(nèi)粘聚力及內(nèi)摩擦角）、分布狀況（分布范圍及埋深厚度）等等。了解地下水的狀況及變化規(guī)律如地下水來源、水面標高及是否受到潮汐影響而變化等。如果有砂層則要搞清含砂量多少及砂的細度情況及級配關(guān)系。巖層則要搞清楚是否有裂隙發(fā)育。如果是風化巖層則要搞清楚是否強風化、中風化抑是弱風化，其抗壓強度及抗剪強度多少，是粉沙質(zhì)泥巖還是砂巖，是否為條片狀結(jié)構(gòu)還是整體結(jié)構(gòu)等等。如果業(yè)主提供的紙質(zhì)勘察資料不夠詳細，施工單位可與業(yè)主單位商議，要求給予補助，已來完成詳細地質(zhì)勘察資料所需的費用。

2.頂管線路確定及井位設(shè)計

頂管技術(shù)施工的頂進距離有設(shè)備條件和周圍工程環(huán)境來綜合考慮，一般情況下，工作井的價格比較高，工程中應經(jīng)盡量減少工作井的數(shù)量，按照設(shè)計院設(shè)計的管網(wǎng)路線圖，現(xiàn)場經(jīng)過勘察和測量后進行優(yōu)化，頂管過程中盡量避開結(jié)構(gòu)物和綠地，可以將工作井直接設(shè)計成檢查井。線路與周圍建筑物的距離要考慮時間和空間上的位置，保證已有建筑物和構(gòu)筑物的安全。當頂管施工中出現(xiàn)圖土層變化較為復雜時，可以聯(lián)系設(shè)計部門降低或抬高標高。

3.頂力及管材設(shè)計

頂力一般通過模型活計算方法來獲得。這些方法可以做出定性和綜合取值的分析。一般施工中頂力的大小主要和土質(zhì)及是否灌漿有關(guān)，理論上頂力的大小和很多因素有關(guān)，比如圖層是否變化、是否有糾偏、采用設(shè)備的形式、機頭的切削形式、采用管材形式、后靠背的剛度、工作井的形式、注漿的壓力、頂進速度等等有關(guān)。管材的設(shè)計要考慮管線的配鏡及鋼筋布置，混凝土強度以及端部細部處理等音粗，一般承受縱向線荷載的排水管道，可以按照軸心受壓柱的考慮來設(shè)計管材，但是注意到頂管是需要糾偏處理的情況，必須考慮到管道的偏心受壓及局部應力集中的情況而要預留一定的安全系數(shù)。

4.現(xiàn)場施工管理

頂管施工過程中，管線中常常帶有污染物和施工殘留物，應該及時進行清掃，否則會對閥門或者設(shè)備儀器儀表帶來一定的損害。管線安裝前要進清掃和沖洗，焊接完畢后要進行強度實驗和管道沖洗及實驗。檢驗系統(tǒng)的強度和氣密性。此外，還要注意季節(jié)對管道試壓的影響，在寒冷的北方地區(qū)，冬季一般只能打氣壓，打水壓容易造成管道內(nèi)部結(jié)冰，對后期管道工作不利。打氣壓前要進行系統(tǒng)實驗分析，做好安裝施工方案和安全防護措施。

四、結(jié)語

頂管敷設(shè)管道技術(shù)在施工中以最小的破壞性和最大的保護環(huán)境等特點，解決了施工工程管網(wǎng)施工中的難題，下惡劣的地質(zhì)條件下也可以進行施工，是對復雜、惡劣地質(zhì)環(huán)境施工的首選方式。針對任何負責的城市環(huán)境都能提供經(jīng)濟快速的施工方法，所以頂管施工技術(shù)的出現(xiàn)得到了市政施工工程的管飯退關(guān)，使得頂管工程的技術(shù)得到了飛速的發(fā)展。

參考文獻：

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