在城市復(fù)雜環(huán)境下的頂管施工對策和處理方案

宋源明

摘要：在現(xiàn)代城市建設(shè)中，隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人口密度日益增加，地面資源及可開發(fā)的空間越來越少，易產(chǎn)生諸如交通擁堵、環(huán)境質(zhì)量差等許多城市問題。因此，合理開發(fā)和利用地下空間成為解決城市問題的一條重要途徑。近年來，我國的地下結(jié)構(gòu)工程日益多樣化、復(fù)雜化，頂管施工作為一種非開挖施工技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用。基于此，本文對城市復(fù)雜環(huán)境下的頂管施工對策和處理進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：城市復(fù)雜環(huán)境；頂管施工

1、簡述頂管施工技術(shù)

頂管施工技術(shù)被稱作非開挖施工技術(shù)，主要是指在不開挖或未開挖地面的條件下，完成地下管線、管道和電纜等的施工、修復(fù)，完成地下管道對障礙物的穿越。在頂管技術(shù)施工中，其施工流程是：先開挖工作坑，然后在工作坑內(nèi)固定支座并安裝液壓千斤頂，再次利用固定支座的反作用力來向土體中頂進(jìn)管段，在頂進(jìn)過程中，配合以地層開挖，完成管段的接長，直到管線穿過障礙物，到達(dá)接收坑中。有了非開挖頂管施工，在城市里面進(jìn)行管道的掩埋的時(shí)候就可以不會破壞到城市的工程，同時(shí)還能迅速的進(jìn)行管道的掩埋來解決城市的污水問題。在進(jìn)行施工時(shí)，首先我們要注意的就是在進(jìn)行非開挖頂管施工工程的時(shí)候要先了解施工地面的土層變化，在提前加固處理回填土的地段，避免土層的下沉。其次要在進(jìn)行施工的時(shí)候，需要定時(shí)監(jiān)測管內(nèi)有毒氣體含量，采用通風(fēng)裝置予以解決，因?yàn)橛械耐翆酉旅鏁驗(yàn)橛倌鄬樱癄€動植物體從而釋放毒氣體，危害施工人員的健康和生命。其次要做的就是在進(jìn)行施工前需要保證通訊、電力、上水、排水、煤氣等管線安全正常的運(yùn)營，要保證人們正常的工作生活，還要明確頂管工程施工路線上的基礎(chǔ)類型，基礎(chǔ)頂管在頂進(jìn)之前可以采取托換與加固措施，非開挖頂管工程技術(shù)是極為重要的一種都市鋪設(shè)管道的施工手段。

2、頂管施工技術(shù)的優(yōu)勢

2.1頂管施工技術(shù)能夠盡量縮小施工面積

在城市工程施工建設(shè)中頂管技術(shù)的應(yīng)用可以有效降低對城市地面的損傷，使城市工程的施工建設(shè)更加便捷，不會對城市地面活動產(chǎn)生較大的影響，可以有效保持施工現(xiàn)場正常的活動。非開挖頂管工程技術(shù)不開挖地面，故而被鋪設(shè)管道的上部土層未經(jīng)擾動，管道的管節(jié)端不易產(chǎn)生段差變形，其管壽命亦大于開挖法埋管。

2.2頂管施工技術(shù)成本比較低

頂管施工技術(shù)的成本比較低，應(yīng)用頂管施工技術(shù)可以省下來一筆征地拆遷的費(fèi)用，動遷房也大大減少，管線的長度也大為縮短，進(jìn)而降低了成本，提高了其經(jīng)濟(jì)效益。也減少了大量的土方開挖工作，降低了路面開挖賠補(bǔ)費(fèi)。頂管施工技術(shù)的管道具有較好的縱向受力能力，對地層變形有良好的適應(yīng)性，施工過程不需要大量的土方開挖，施工成本降低，施工效率提高。

2.3頂管技術(shù)應(yīng)用比較廣泛

非開挖頂管施工技術(shù)是頂管鋪管技術(shù)的一種，其在國外已經(jīng)被廣泛的使用，目前在國內(nèi)也已逐漸普及，尤其是在城市工程中被廣泛的推廣施工。頂管施工技術(shù)不需要開挖地面，就可以穿越公路、鐵路、河流，甚至可以在在建筑物底下穿過，是一種能安全有效地進(jìn)行環(huán)境保護(hù)的施工方法。近年來，非開挖頂管施工技術(shù)的范圍不斷擴(kuò)大，頂管工程用到的機(jī)械，其性能適應(yīng)各種土質(zhì)。

2.4頂管施工技術(shù)防水性比較強(qiáng)

頂管施工技術(shù)的應(yīng)用，有效減少了開挖施工所導(dǎo)致的地下水工作的問題，減少地下水作業(yè)的麻煩，有效提高了施工進(jìn)度，縮短了工期。頂管施工技術(shù)采用的是整體預(yù)制的管段，在結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、水密性方面較容易達(dá)到相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，且管道的接縫遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于盾構(gòu)法，防水性能得到提高。

3、城市周邊復(fù)雜環(huán)境分析

本工程屬于老城區(qū)的排水設(shè)施改造，按設(shè)計(jì)要求，本工程由東向西在長陽路段敷設(shè)DN1800合流管，長356m，采用頂管施工工藝。在地鐵12號線東側(cè)設(shè)頂管的工作井（1號始發(fā)井），在路口設(shè)2號接收井。在12號線路車站頂板上，采用放坡開槽埋管施工方法；在車站頂板外側(cè)并且靠近車站結(jié)構(gòu)的，采用開槽埋管的施工方法。此兩種施工方法均敷設(shè)DN1800合流管，長232m。由東向西敷設(shè)DN2000合流管，長311m，施工工藝為頂管。在路西側(cè)設(shè)頂管的3號工作井DN2000始發(fā)井，設(shè)4號接收井。排水方向由東向西排入內(nèi)江路DN2200系統(tǒng)干管。3個(gè)工作井設(shè)計(jì)基坑保護(hù)等級為二級，基坑環(huán)境保護(hù)等級為二級。

4、復(fù)雜情況的對策和處理方案

對于頂管區(qū)域臨近在建的地鐵12號線和已建成的道路隧道的情況，通過業(yè)主與設(shè)計(jì)單位和公司的溝通協(xié)調(diào)，臨近12號線區(qū)域采用堆土加荷載淺層頂管工藝，既保障了頂管過程的有效荷載，又避免了大開挖對12號線盾構(gòu)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的影響。

對于頂管區(qū)域離周邊多個(gè)居民區(qū)較近，存在居民區(qū)房屋沉降風(fēng)險(xiǎn)和周邊居民反對施工的情況，首先在有影響范圍的2個(gè)小區(qū)的多處敏感位置布點(diǎn)進(jìn)行定期監(jiān)測，并及時(shí)報(bào)告監(jiān)測情況。其次通過街道幫助宣傳工地的文明施工情況，做好周邊居民的維穩(wěn)工作，盡量減少夜間施工對周邊居民的影響，提高周邊小區(qū)居民的信任度。

對于3號工作井斜上方有10kV高壓線對工作井施工的影響情況，首先，設(shè)計(jì)單位綜合周邊小區(qū)位置、12號線情況以及既有管線的多種因素考慮，無法變更3號工作井位置，但是可以通過調(diào)整工作井的形狀來妥善解決。經(jīng)過設(shè)計(jì)變更調(diào)整原有方形工作井為圓形工作井，使工法樁施工與高壓電纜交集的樁位變少，同時(shí)也有利于現(xiàn)有排水管線的綜合利用。其次，請電力公司對3號井上方10kV高壓電纜加裝絕緣護(hù)套，避免施工過程中高壓放電危及到施工人員的安全。第三，部分臨近10kV高壓線區(qū)域的三軸攪拌樁改為旋噴樁加固。三個(gè)步驟的實(shí)施使3號工作井的施工得到了順利的推進(jìn)和落實(shí)。

5、結(jié)語：

綜上所述，通過施工過程中的各項(xiàng)對策和措施的實(shí)施，該項(xiàng)目按照預(yù)定的計(jì)劃順利完成了頂管工程，為本工程復(fù)雜的城市排水施工建設(shè)添上了濃重的一筆。頂管技術(shù)作為一種成熟的技術(shù)手段，在合適的條件和環(huán)境下能為我們減少成本、創(chuàng)造價(jià)值。我們有必要在施工過程中不斷創(chuàng)新，合理利用現(xiàn)有技術(shù)，使我們的工程更好地滿足人們的要求。

參考文獻(xiàn)：

[1]孫宇赫.頂管施工巖土環(huán)境效應(yīng)監(jiān)測與控制技術(shù)研究[D].鄭州大學(xué)，2016.

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