頂管施工技術(shù)在城市道路建設(shè)中的應(yīng)用

馮新菠　樊迎迪

摘要：近年來，隨著我國市場經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城市公路建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，日益提高的道路等級(jí)使開槽埋管施工工藝無法滿足當(dāng)前公路性能需求。在城市道路建設(shè)過程中，頂管施工作為一項(xiàng)復(fù)雜的非開挖技術(shù)，不但具有較快的施工速度，而且可以保護(hù)地上建筑和地下各種管道不受破壞，其經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益顯著，所以受到大多數(shù)施工單位的青睞。本文主要圍繞頂管施工技術(shù)概述，重點(diǎn)分析了頂管施工準(zhǔn)備工作和施工工藝，以期能為有關(guān)方面需要提供借鑒和參考。

關(guān)鍵詞：頂管施工技術(shù)；公路建設(shè)；施工工藝

一、城市道路頂管施工準(zhǔn)備工作

在施工以前，頂管施工方法需要根據(jù)施工現(xiàn)場水文地理情況、地面上下建筑結(jié)構(gòu)以及交通情況綜合考慮，并根據(jù)地表變形控制要求進(jìn)行選定。施工單位不但需要確保施工的安全性和經(jīng)濟(jì)性，同時(shí)使施工質(zhì)量得到保障，使施工用地得到節(jié)約。

施工人員在進(jìn)行頂管施工時(shí)，需要綜合考慮整個(gè)排水系統(tǒng)，一般從下游進(jìn)行施工。施工單位要選擇較少技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)、較短頂程地段和較好施工條件的掘進(jìn)段進(jìn)行頂管施工。另外，要測試和分析現(xiàn)場技術(shù)數(shù)據(jù)，對(duì)地下實(shí)際土質(zhì)進(jìn)行全面了解，對(duì)施工環(huán)境進(jìn)行有效適應(yīng)，對(duì)頂管設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)規(guī)律進(jìn)行掌握，對(duì)操作人員進(jìn)行合理組織，在頂進(jìn)起始掘進(jìn)段時(shí)，對(duì)各項(xiàng)施工技術(shù)參數(shù)適當(dāng)調(diào)整，從而使頂管施工工藝得到有效優(yōu)化。

所有運(yùn)入施工現(xiàn)場的頂管設(shè)備必須確保在維修保養(yǎng)以后檢驗(yàn)合格。在工作坑內(nèi)安裝頂管時(shí)，需要聯(lián)動(dòng)調(diào)試整機(jī)和單機(jī)，在頂進(jìn)過程中認(rèn)真落實(shí)保養(yǎng)措施。頂管機(jī)頭的選擇需要根據(jù)水文地理和環(huán)境條件的不同進(jìn)行綜合考慮，同時(shí)要保證工程的安全性，確保道路交通的順暢，對(duì)地下管線和地面建筑物加強(qiáng)保護(hù)。頂管和施工方法的選擇要根據(jù)上述因素綜合考慮。

二、城市道路頂管施工工藝

1、施工順序

在進(jìn)行施工時(shí)，正確的工藝流程能夠使頂管施工質(zhì)量大幅提升。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，隨后進(jìn)行承壓壁設(shè)置，接下來安裝主頂設(shè)備，接著進(jìn)行頂管機(jī)頭安裝，然后安置起重機(jī)械，隨后進(jìn)行土方運(yùn)輸設(shè)備安置，最后安裝頂進(jìn)管節(jié)。

2、頂進(jìn)工藝流程

首先進(jìn)行沉井中心線測量放樣，然后進(jìn)行主頂裝置與頂機(jī)架安裝，接著進(jìn)行頂進(jìn)施工。在第一節(jié)管節(jié)頂進(jìn)以后，需要吊入下一節(jié)管節(jié)，然后拼裝管節(jié)，頂力接近許用力，將中繼環(huán)吊放下來，然后利用頂進(jìn)管機(jī)繼續(xù)頂進(jìn)，最后出洞，使管節(jié)與頂管機(jī)分離。

3、頂進(jìn)施工要點(diǎn)

（1）頂進(jìn)施工。頂進(jìn)施工以前，需要全面檢查施工設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)情況，確保狀態(tài)良好；要按照相關(guān)規(guī)定在導(dǎo)軌的坡度、中心線以及高程布置導(dǎo)管；防止工作井從洞口流入土或地下水；具備條件的情況下，能夠進(jìn)行頂進(jìn)施工。土體上工具管切入后，需要對(duì)其水平偏差嚴(yán)格控制，偏差控制在5mm以下，其中將設(shè)定標(biāo)高加拋高數(shù)作為高程。當(dāng)工具管連接第一節(jié)鋼管時(shí)，其尾部在導(dǎo)軌上擱的長度控制在大于200mm且小于300mm的范圍內(nèi)，并馬上連接砼管。在進(jìn)行人工挖土以前，需要先在周邊土體中切入刃口部分，自上而下進(jìn)行分層挖土，避免正面坍方情況出現(xiàn)。如果有地下障礙物出現(xiàn)在挖土過程中，需要在保證安全的基礎(chǔ)上清除障礙物，隨后進(jìn)行頂進(jìn)施工，假如出現(xiàn)特殊情況，需要及時(shí)調(diào)整施工方式。在施工過程中，通過再次頂進(jìn)將頂管道內(nèi)泥土頂出管道外。在頂管交接班時(shí)，需要逐一詳細(xì)交換開挖情況和排除故障所采取的措施。

（2）測量。在進(jìn)行頂管施工時(shí)，測量是必不可少的環(huán)節(jié)，需要在視線清楚、易于保護(hù)、不易擾動(dòng)且方便校核的位置布設(shè)控制點(diǎn)。特別注意根據(jù)測量規(guī)范要求從地面控制點(diǎn)向工作坑內(nèi)測量控制點(diǎn)。否則會(huì)導(dǎo)致軌道、管道底標(biāo)高無法達(dá)到設(shè)計(jì)要求，從而對(duì)管道底坡度造成嚴(yán)重影響，甚至無法完成對(duì)頂。在進(jìn)行頂管頂進(jìn)時(shí)，需要每隔70cm～110cm測量一次轉(zhuǎn)角、方向和高程。

（3）檢查井施工。在檢查井施工過程中，需要將施工進(jìn)度控制好，對(duì)質(zhì)量嚴(yán)格把關(guān)，檢查井內(nèi)經(jīng)常會(huì)發(fā)生透水事故，因此嚴(yán)禁有偷工減料行為出現(xiàn)在各個(gè)施工環(huán)節(jié)，檢查井作為頂管施工中至關(guān)重要的組成部分，需要不斷提升其施工技術(shù)。

（4）糾偏測量及控制。工程中地面控制測量一般通過經(jīng)緯儀完成，將地面控制測量誤差控制在10mm左右，通過現(xiàn)有道路己設(shè)水準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行水準(zhǔn)點(diǎn)控制網(wǎng)的全面布設(shè)，將其引入工作井內(nèi)。在將工作井后方的測量儀基座布置完以后，需要防止因頂進(jìn)內(nèi)沉井受力而移動(dòng)或改變儀器座，假如出現(xiàn)輕微的位移，則要對(duì)標(biāo)高和軸線進(jìn)行及時(shí)調(diào)整。施工人員要將傾斜儀傳感器安裝在機(jī)頭內(nèi)，以便于操作人員及時(shí)糾偏?！扒跍y量、多微調(diào)”是頂進(jìn)糾偏的主要方法?？刂萍m偏角度小于1.0%，最大不允許超過1.5%。由于在起始推進(jìn)階段主要通過主頂油缸對(duì)機(jī)頭和方向進(jìn)行控制，因此要將主頂?shù)耐七M(jìn)速度逐漸減緩，不斷調(diào)整對(duì)油缸組以及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

（5）閉水試驗(yàn)。在完成頂管對(duì)接施工以后，閉水試驗(yàn)需要嚴(yán)格按照市政驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。假如有滲水或漏水情況出現(xiàn)，需要采用有效措施給予解決處理。

4、注意事項(xiàng)

在進(jìn)行頂管施工時(shí)，假如有異常的偏差趨勢出現(xiàn)，需要立即停止施工并對(duì)其原因進(jìn)行分析，在找出對(duì)策以后繼續(xù)施工。在施工過程中，操作人員一旦發(fā)現(xiàn)有異常情況出現(xiàn)，需要立即停止施工，將情況在第一時(shí)間如實(shí)匯報(bào)給技術(shù)負(fù)責(zé)人，在對(duì)其原因進(jìn)行分析以后，制定出行之有效的措施。另外，施工單位要建立意外情況立即報(bào)告制度，一旦發(fā)生意外情況能夠有效應(yīng)對(duì)，杜絕盲目施工行為。

三、城市道路頂管施工質(zhì)量控制

1、沉降觀測。施工單位要將沉降觀測點(diǎn)布置在管道上方的路面頂部，每天定期觀測頂管機(jī)頭穿越路面的情況，每完成一節(jié)的頂進(jìn)，需要在頂前頂后各測一次，并將土體隆起曲線、隆起量、沉降和最大沉降詳細(xì)記錄下來。對(duì)每個(gè)沉降點(diǎn)位的原始資料進(jìn)行測量，將測量得出的數(shù)據(jù)編制成冊(cè)，同時(shí)根據(jù)沉降量對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行及時(shí)調(diào)整，使其在頂管施工中發(fā)揮重要作用，最大程度的降低頂管對(duì)路面的影響。

2、土壓力及泥水壓力的控制。一般情況下，根據(jù)實(shí)際情況將土壓力及泥水壓力控制在范圍內(nèi)，地面隆起量及面沉降要小于1cm。在進(jìn)行道路穿越時(shí)，需要連續(xù)頂進(jìn)頂管，不允許中途停止，另外還需要將排泥速度和頂進(jìn)速度掌握好。為了確保土體的穩(wěn)定，排泥不允許過慢，頂進(jìn)不允許過快，兩者均保持適中速度。同時(shí)，在道路中穿越頂管機(jī)頭時(shí)要加強(qiáng)注漿，使?jié)櫥自跈C(jī)頭及管道周圍形成，從而使摩阻力減小，最終使管道對(duì)周圍土體的側(cè)壓力得到有效減小。

3、加固措施。在完成頂管施工后，需要進(jìn)行補(bǔ)漿，將水泥砂漿通過注漿孔注入路面下方的土體，使路面下方土體的空隙得到填補(bǔ)，進(jìn)而提高路面土體的強(qiáng)度。

四、結(jié)束語

通過以上內(nèi)容能夠看出，頂管技術(shù)不需要對(duì)面層進(jìn)行開挖，具有較少的占地面積，能夠在地面構(gòu)筑物和地下管線中穿越，可以使交通保持暢通，使沿線拆遷工作量有所減少，使工程造價(jià)大幅降低，切實(shí)起到保護(hù)環(huán)境的作用。隨著社會(huì)的快速發(fā)展，城市現(xiàn)代化建設(shè)步伐不斷加快，在城市建設(shè)中，頂管工因其獨(dú)特優(yōu)勢將得到更廣泛的應(yīng)用和發(fā)展。