市政工程頂管施工技術探討

趙元炎

摘 要：近年來，我國的城市化進程有了很大進展，市政工程建設越來越多。管道工程是市政工程的重要組成部分，在傳統的施工過程中，往往需要大規(guī)模的開挖，不僅工程量大、工作效率低，還容易對周圍環(huán)境帶來很大的影響。頂管施工技術的應用，可以有效對這些問題進行解決，有效提高市政工程的效率和質量。為此，我將要在本文中對市政工程建設中頂管施工技術的應用進行探討，希望對促進我國市政工程施工的發(fā)展，可以起到有利的作用。

關鍵詞：市政工程；頂管技術；施工應用

引言

頂管施工是一種地下式暗挖施工方法，它開挖的范圍較少，能夠穿越交通線下、湖泊、地下構筑物、地面建筑物以及各種地下管線等。它的原理是利用管道間中繼間主頂油缸或液壓千斤頂等的推力，把工具管從工作井內推進土層一直推到接收井內，一節(jié)接一節(jié)地壓入土內，接駁好接口，直到到達施工要求，從而實現不開挖敷設地下管道的施工方法。

1頂管施工的技術概念

頂管施工又稱為非開挖施工方法，其屬于一種不開挖或者少開挖的管道施工技術。其在實際的運用過程中，需要使用頂進設備，一般是液壓頂缸來提供頂力，用于克服管道在土壤前進中的摩擦力，將管道按照設計的坡度頂入到土中，然后將土方運走。在一根管子完成頂入后，再進行第二根管子的頂入。其原理是借助了液壓油缸及管道之間的推力，將工具管道或者掘進機從一個開挖坑中，通過土層，推入到另一個開挖坑中。在城市中心或者地下有文物古跡的特殊地段，由于不能直接進行開挖，只能使用該技術進行施工。在一些施工路線較長的路段，由于油缸的頂力難以克服地層的摩擦力，需要將管道進行分段，每段之間設置由中繼油缸組成的移動式頂推站即中繼間，且在管壁和土壤的接觸處，還應該注入一些減摩劑，可以有效減少管道前進的阻力。該技術和傳統的開挖技術相比，去施工成本更低，對周圍的環(huán)境影響小，不會影響地面交通的正常開展，施工的噪音也較低。但該施工技術也同樣存在著一些缺點，如果施工土質過軟，管道在前進的過程中，容易出現路線偏差，一旦出現，就難以得到有效的修復。

2頂管施工技術要點

2.1施工前技術準備

施工單位勘查人員到現場對人流車流和交通狀況進行觀察，分析得出最佳交通疏導方案。根據地下管線分布圖，定位該地排水管、污水管、電力、燃氣、通訊、給水等管道，綜合考慮其與施工管道的位置關系，與相關部門協商遷移或者臨時關停部分重位管線，若解決不了再考慮是否進行設計變更。了解清楚當地土層物理性質，根據情況，作出不同的處理。其中砂層、巖層有不同的處理方法，砂層要搞清含砂量、及級配關系、細度情況等。巖層則要搞清楚是否風化巖，若是風化巖就要檢測其屬性，看起強弱情況，其抗壓強度和抗剪強度，是粉沙質還是砂質，是整體結構還是條片狀結構等等。還需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。施工單位必須根據實際情況選擇最優(yōu)的施工方案，掌握各種頂管施工技術工法，結合難度、風險、成本等因素綜合考慮是否運用微型螺旋鉆頂管法、水平定向鉆進施工法、先導桿螺旋鉆施工法、泥水平衡頂管法等施工方式進行施工。

2.2設備的安裝與調試

對于頂進設備的安裝和調試，需要確保管千斤頂數量滿足工程最大頂力的要求。頂進設備安裝在工具管和調試設備之間。頂進設備安裝完成后，需要進行調試，對液壓元件、千斤頂等的可靠性進行整體檢查，確定功能一切正常，線路一切完好，管路一切暢通。調整電接點壓力表和壓力繼電器的壓力閾值，逐步加大油壓力，調整溢流閥的作用壓力，推動管身，檢查頂進推力是否滿足要求。對于輔助設備的安裝和調試，需要在預埋件上安裝頂部、側部和底部的鋼刃腳，并安裝人工挖土平臺以及泥土輸送設備。設備安裝結束后，就可以進行試頂工作，試頂工作一般是使鋪設管道產生初始位移為最佳狀態(tài)。

2.3施工步驟

2.3.1頂管穿墻

在實際施工的過程中，應該確保穿墻悶板處于隨時開啟的狀態(tài)，保證掘進機裝置或者工具管可以從頂管的外部頂出。此外，在施工的過程中，應該準備一些強度參數較低的水泥粘土并進行充分的填實，用以安裝墻阻水或者堵水。應該特別引起注意的是，為了保證中間增設止水板環(huán)有較高的耐磨性與拉伸性，現場作業(yè)人員應該選取的施工方式為止水法蘭加壓板，防止管道在穿墻的過程中，造成部分土地機構的暴露，容易對管道造成腐蝕。

2.3.2頂管出洞

在做好一系列準備工作之后，開始進行施工頂進技術操作，頂管出洞，在頂進施工中，為了預防積水從洞口和外壁間縫隙流進工作井中要在工作井的內部留有必備的有機頭和出洞洞口，并且要保證預留之間是密封的，形成一個完整的密封的內套環(huán)結構，套環(huán)內不再設置一些防水橡膠板，把整個套環(huán)安裝在預留部位，加固焊接在外圍打在預埋鋼管上面，保證緊密結合。

2.3.3漿減小阻力

由于管道在頂進的過程中，往往摩擦阻力非常大，有時會出現難以頂進的現象。為了有效減少管道在頂進過程中的摩擦阻力，可以對頂管機頭尾部位置進行壓降處理，將漿水壓入到管壁和土壤的接觸縫隙中，這樣可以有效減少管道在頂進過程中的阻力。同時，為了有效彌補排水管道在頂進過程中出現的泥漿損害問題，可以在給排水混凝土管道和中續(xù)間位置進行跟蹤補漿，讓管道得到進一步潤滑。

3該技術在實際應用過程中應該注意的問題

在該技術在實際應用前，一定要做好水文地質勘查工作，掌握地層的實際情況，然后制定針對性的施工方案，有效對施工進行指導。及時了解地質變化的情況，對回填土應該采取加固措施，做好其沉降情況的監(jiān)測，及時發(fā)現地表沉降的情況，及時對施工方案進行調整，防止出現大規(guī)模的地表沉降。做好有毒有害氣體的監(jiān)測工作。當頂管在地層中掘進的過程中，很容易遇到淤泥土質，腐爛的動植物在地下產生有毒有害的物質，這些物質一旦泄露，就會對周圍的居民身體造成較大的影響。為此，在實際施工的過程中，應該定期對有毒物質進行監(jiān)測，及時掌握有毒物質的含量，一旦出現大規(guī)模泄露的情況，應該停止施工，并及時對周圍居民進行疏散，保證相關人員的生命安全。在管道頂進施工前，必須要做好對地下管線和附近建筑物的勘查工作，確定埋設的深度和管線的走向。然后，制定合理的施工方案，避免在實際的施工過程中，對地下管線和建筑造成破壞，保證施工的安全進行。如果需要穿越建筑物，應該做好管道埋深的設計，注意管道頂進施工對建筑物可能造成的影響，及時觀注地表的變化情況，將施工對建筑物的影響，降到最低。在頂進施工的過程中，一定要做好相關的頂進計算工作。準確計算出需要的頂進力，然后選擇合適的頂進裝置，該裝置不僅能夠提供有效的頂進力，還應該在尺寸上符合施工的要求，然后采取針對性的控制和完善措施，提出有效的加固方案。

結語

隨著城市建設的不斷發(fā)展，各種市政管道工程越來越多，為了克服傳統管道施工方法所帶來的各種弊端，可以采用管道頂進施工方法，其屬于一種不開挖或者少開挖的施工方法，可以有效降低施工成本、提高施工效率、降低對周圍環(huán)境的影響，我們應該積極對該施工技術進行應用。

參考文獻

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（作者單位：宜昌市城市橋梁建設投資有限公司）