市政工程建設(shè)中頂管施工技術(shù)的應(yīng)用研究

李巖

【摘 要】隨著城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的飛速發(fā)展，頂管法在經(jīng)濟(jì)和環(huán)境保護(hù)上也得到了很大的優(yōu)勢(shì)，所以頂管施工技術(shù)必將得到更廣泛的應(yīng)用。基于此，本文主要對(duì)市政工程建設(shè)中頂管施工技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了簡(jiǎn)要的分析，希望可以為相關(guān)的工作人員提供一定的參考。

【關(guān)鍵詞】市政工程建設(shè)；頂管；施工技術(shù)；應(yīng)用

一、市政給排水管線工程施工要點(diǎn)分析

頂管施工技術(shù)的研究與應(yīng)用是現(xiàn)代建筑施工新的技術(shù)發(fā)展方向。應(yīng)用于市政給排水施工的頂管施工技術(shù)，相比于傳統(tǒng)施工，具有顯著優(yōu)勢(shì)：可以通過(guò)簡(jiǎn)化施工步驟，減少或不開挖路面；進(jìn)行施工影響的控制，減少或不斷行交通；提升施工的質(zhì)量水平，擴(kuò)展管道深埋的范圍；綜合優(yōu)化施工的效益，緩解施工現(xiàn)場(chǎng)周邊環(huán)境的壓力。從這一角度上來(lái)說(shuō)，在市政給排水施工中運(yùn)用頂管施工技術(shù)能夠在一定程度上緩解由于管道埋深施工對(duì)城市既有建筑物結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性破壞的程度，以及作業(yè)施工給城市道路交通帶來(lái)的擁堵問(wèn)題。

1、開挖施工分析

在市政給排水管道建設(shè)中，往往選取沿路敷設(shè)的策略，直接以明挖方式，根據(jù)不同土質(zhì)，按照不同的放坡系數(shù)，進(jìn)行溝槽大開挖，與道路同步建設(shè)。當(dāng)?shù)缆分苓叿秶嬖诩扔薪ㄖ锏龋軋?chǎng)地條件限制無(wú)放坡條件時(shí)，也可考慮鋼板樁等其它支護(hù)方案，但所采用的支護(hù)方案必須由施工單位報(bào)請(qǐng)監(jiān)理，經(jīng)專項(xiàng)方案評(píng)審?fù)ㄟ^(guò)后，方可實(shí)施。

2、頂管施工分析

頂管施工處理往往應(yīng)用于這樣的情況之下：正在進(jìn)行施工的市政給排水項(xiàng)目，嚴(yán)重干擾到了城市道路交通的正常運(yùn)行，為市民出行帶來(lái)了極大的不便，或遇到現(xiàn)狀管線等不便拆除遷改。這時(shí)候，考慮到現(xiàn)場(chǎng)施工人員在管內(nèi)施工的有效性，一般來(lái)說(shuō)將頂管管徑-參數(shù)控制在 0.8m 指標(biāo)以上。鋼筋混凝土管是給排水施工中進(jìn)行敷設(shè)作業(yè)時(shí)頂管管型的首選。

二、市政工程中頂管施工技術(shù)具體應(yīng)用

1、頂管井設(shè)計(jì)分析

在市政工程進(jìn)行頂管施工的過(guò)程中，其頂管井技術(shù)根據(jù)國(guó)內(nèi)外技術(shù)劃分，可以分為兩種，即工作井與接收井。在具體的施工時(shí)，如果從結(jié)構(gòu)整體建設(shè)角度出發(fā)，在施工的過(guò)程中通過(guò)選用的是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，如果從結(jié)構(gòu)的形式進(jìn)行分析，對(duì)于單口井裝置的形式可選擇矩形，圓形以及正方形。除此之外，單排孔井裝置大都選擇為矩形。在對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中，就受力狀況而言，圓形結(jié)構(gòu)效果最好，其次是正方形，最后為矩形，在整體形式當(dāng)中，矩形的受力性能相當(dāng)較弱。因此，為了保證頂管井的整體質(zhì)量，以及結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性，就必須加強(qiáng)施工人員對(duì)于結(jié)構(gòu)布置的整體水平，通過(guò)內(nèi)設(shè)支撐亦或是對(duì)于其受力結(jié)構(gòu)進(jìn)行科學(xué)的調(diào)整。

2、頂管進(jìn)出洞施工技術(shù)

（1）出洞施工要點(diǎn)

對(duì)埋深小于10米的沉井，可在沉井外側(cè)設(shè)置鋼板樁，同時(shí)在洞口進(jìn)行磚封堵，頂管機(jī)出洞時(shí)先拆除臨時(shí)磚封堵，待頂管機(jī)進(jìn)洞后再拆除鋼板樁。為保證出洞口施工順利進(jìn)行，可對(duì)土體進(jìn)行加固措施，控制土體的均勻性和強(qiáng)度，必要時(shí)在出洞口兩側(cè)采用降水法疏干地下水，以穩(wěn)定土體。機(jī)頭出洞時(shí)，要將機(jī)頭和前幾節(jié)管道上端用拉桿連接好，并調(diào)好油缸編組，以防機(jī)頭出洞后磕頭。

（2）進(jìn)洞施工要點(diǎn)

覆土深度較深或土質(zhì)較軟時(shí)，應(yīng)防止頂管機(jī)和前幾節(jié)關(guān)節(jié)后退的情況發(fā)生。一旦發(fā)生后退現(xiàn)象，管道前方土體會(huì)發(fā)生塌陷。通?？稍诙纯诎仓秒妱?dòng)葫蘆，在油缸回縮時(shí)用葫蘆拉近頂管機(jī)不讓其產(chǎn)生后退現(xiàn)象。對(duì)于含水量較大的土質(zhì)，在機(jī)頭進(jìn)洞前必須做好必要的加固和降水工作，確保土體穩(wěn)定，在有含承壓水的土質(zhì)中，還應(yīng)做好深井降水措施。

（3）減阻技術(shù)

最常用為膨潤(rùn)土觸變泥漿減阻。其作用機(jī)理是根據(jù)管徑不同，后續(xù)管節(jié)直徑一般比頂管機(jī)直徑小20mm ～ 50mm，管道與周圍土體之間存在間隙；糾偏對(duì)土體一側(cè)產(chǎn)生擠壓作用，而另一側(cè)由于應(yīng)力釋放也會(huì)形成空隙，因此在頂管過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生許多空隙。注漿時(shí)，從注漿孔注入的泥漿首先填補(bǔ)管節(jié)與周圍土體之間的空隙，抑制地層損失造成的地面變形。泥漿與土體接觸后在壓力作用下向地層內(nèi)滲透和擴(kuò)散，短時(shí)間泥漿會(huì)變成凝膠體，充滿空隙，在注漿壓力的擠壓下，會(huì)形成相對(duì)密實(shí)、穩(wěn)定的泥漿套從而減少頂進(jìn)過(guò)程中的摩擦阻力，減少地面變形，增加施工安全性。

（4）頂管穿墻

在施工過(guò)程中，現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員應(yīng)當(dāng)確保穿墻悶板始終處于開啟的狀態(tài)，以便將頂管掘進(jìn)機(jī)裝置或工具管裝置從頂管井外部頂出。與此同時(shí)，充分拌合夯壓密實(shí)的紙筋粘土或是強(qiáng)度參數(shù)較低的水泥粘土并將其填實(shí)充分，用以實(shí)現(xiàn)安裝強(qiáng)阻水、堵水的關(guān)鍵目的。特別需要注意的是：在穿墻之水過(guò)程當(dāng)中，為確保中間增設(shè)止水板環(huán)有著較高的耐磨性與拉伸性，現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員應(yīng)選取的施工方式為止水法蘭加壓板，防止市政給水管道因?yàn)榇υ斐赏鈧?cè)部分土地結(jié)構(gòu)暴露，進(jìn)而經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)時(shí)間的腐蝕催化產(chǎn)生質(zhì)量缺陷。

（5）頂管糾偏

在千斤頂裝置輔助之下，才能完成頂管糾偏施工作業(yè)，需要特別注意的是，當(dāng)給排水管道頂管同時(shí)存在方向偏差與高程偏差的時(shí)候，應(yīng)當(dāng)先處理偏差大的那一部分，以保障整個(gè)管線敷設(shè)質(zhì)量的穩(wěn)定性。

（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(wèn)題原因并進(jìn)行有效處理。

（7）非開挖頂管施工技術(shù)的應(yīng)用

對(duì)非開挖頂管施工技術(shù)進(jìn)行研究時(shí)，應(yīng)該明確非開挖頂管施工技術(shù)是一種地表施工方式，在施工過(guò)程中需要進(jìn)行工作溝的開挖，并不是不挖溝或者不需要開挖。隨著時(shí)代的快速發(fā)展，非開挖頂管施工技術(shù)當(dāng)前已經(jīng)超越了原有的地質(zhì)工程技術(shù)手段，如果利用原有地質(zhì)工程技術(shù)手段限制非開挖技術(shù)的應(yīng)用，工程建設(shè)過(guò)程中將會(huì)出現(xiàn)明顯偏差，進(jìn)而對(duì)施工建設(shè)的順利進(jìn)行造成影響，同時(shí)非開挖施工技術(shù)創(chuàng)新也會(huì)受到不利影響。這種情況下，必須將非開挖頂管施工技術(shù)合理的應(yīng)用于現(xiàn)代工程施工建設(shè)中，這樣才能將其作用充分發(fā)揮出來(lái)。與此同時(shí)，施工建設(shè)人員還要加深對(duì)非開挖頂管施工技術(shù)的認(rèn)識(shí)，對(duì)其進(jìn)行合理的應(yīng)用，只有這樣才能促進(jìn)工程建設(shè)的快速發(fā)展，更好的為市政給排水施工建設(shè)服務(wù)。非開挖頂管施工技術(shù)在應(yīng)用過(guò)程中會(huì)涉及到管道設(shè)計(jì)，有助于管線敷設(shè)質(zhì)量的提升，可以充分保證問(wèn)題出現(xiàn)時(shí)及時(shí)進(jìn)行更換，長(zhǎng)距離頂管施工技術(shù)在市政給排水施工中的應(yīng)用可以對(duì)這些問(wèn)題進(jìn)行很好的解決。

（8）事故應(yīng)急措施

在進(jìn)行頂管施工的過(guò)程中，如果有異常偏差的狀況發(fā)生，必須立即給予停止施工，及時(shí)對(duì)其原因進(jìn)行探討，利用科學(xué)合理的措施進(jìn)行有效的解決，從而保證其能夠繼續(xù)頂進(jìn)。在此過(guò)程中，必需按照具體狀況匯報(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。

三、總結(jié)

基于以上內(nèi)容的論述可以看出，頂管設(shè)計(jì)對(duì)于市政工程而言，特別對(duì)于深埋管道工程乃至繁忙路段而言均十分關(guān)鍵。在特定工程環(huán)境中，相較于開槽埋管更加富有優(yōu)勢(shì)。隨著市政設(shè)施的逐步完善，地下各類管道的建設(shè)會(huì)只增不減，管道設(shè)計(jì)與施工同樣如此。所以，只要我們對(duì)其給予重視，不斷完善并提升頂管設(shè)計(jì)與施工技術(shù)，則可以從總整體上將施工技術(shù)提升至國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。

參考文獻(xiàn)：

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[2]曹萬(wàn)金.市政工程建設(shè)中頂管施工技術(shù)的應(yīng)用[J].工程技術(shù)研究，2018（3）.

（作者單位：博創(chuàng)城市建設(shè)開發(fā)有限公司）