頂管技術(shù)在高速公路施工和路面維修中的應(yīng)用

王樹中

（江蘇金堰交通工程有限公司，江蘇 泰州 225500）

1 概述

隨著人們生活水平的不斷提高，交通運輸?shù)膲毫σ苍诓粩嘣鰪?，提高了人們對交通質(zhì)量的要求標準，相應(yīng)的高速公路工程的施工技術(shù)也應(yīng)與時俱進，不斷地進行創(chuàng)新。但是，在實際施工過程中，還有很多的施工部門仍采取挖掘路面的方式進行鋪設(shè)管道和線路。這種施工技術(shù)不僅損壞了原有的公路路面，浪費了社會資源，還很大程度上影響了當?shù)氐慕煌ㄇ闆r，造成交通堵塞。所以，把建設(shè)施工的焦點放在頂管工藝施工技術(shù)上確有必要。

2 頂管工藝應(yīng)用于高速公路施工的要求

2.1 明確頂管工藝的施工參數(shù)

若想工程施工后能夠達到預期的標準，就必須在工程施工時嚴格按照設(shè)計圖紙進行。所以在高速公路線纜和排水管道施工時，必須使用頂管技術(shù)，此外，施工人員一定要對工程的各個環(huán)節(jié)、各種參數(shù)、現(xiàn)場的施工環(huán)境、各類機器設(shè)備的使用情況都要有一定的了解。一旦相關(guān)部門不能提供現(xiàn)場施工的穿越路段的詳細信息，如地質(zhì)情況、土壤濕度等，那么施工單位在施工前一定要進行現(xiàn)場取樣，通過挖掘穿越路基的兩側(cè)土壤來獲得真實可靠的數(shù)據(jù)信息。

2.2 控制好管道與路面的距離

我國高速公路的建設(shè)標準為一級，對高速工程的施工質(zhì)量要求越高，就越要求高速公路在進行排水管道施工時，嚴格按照現(xiàn)有的施工標準進行。即管道頂部距路面的距離要大于1.2m；管套頂部與路邊溝渠的最深處距離要不低于1.0m。與此同時，排水管道工施穿越路基時一定要注意，提前留出可供排水的坡腳參數(shù)為2.0m。

2.3 了解頂管工藝的地質(zhì)情況

在工程開始前首先要做好調(diào)研工作，向有關(guān)部門咨詢施工地所在地區(qū)的地質(zhì)情況與周圍環(huán)境氣候特點。大體來說，首先要了解施工區(qū)域的地下結(jié)構(gòu)是否存在其他的線路或管道設(shè)施設(shè)備。了解周圍地下結(jié)構(gòu)在施工時可以有效避免使用頂管技術(shù)時與其他管線沖突，破壞了原有的結(jié)構(gòu)線路，造成不利影響。一旦在實際施工的挖掘過程中發(fā)現(xiàn)了線路或是管道等設(shè)施，一定要及時報告給相關(guān)部門，邀請相關(guān)單位派了解情況的工作人員到實際施工地點進行現(xiàn)場指導?？刹捎萌斯ね诰虻姆绞絹泶_定地下管線的實際線路，根據(jù)實際情況重新制定施工方案。

3 頂管工藝應(yīng)用于高速公路的施工要點

3.1 頂管工藝施工的準備工作

在實施頂管技術(shù)之前，要做好施工前的準備工作。首先，工作人員要先按照施工圖紙，在實際施工區(qū)域做好標記。簡單來講，就是通過經(jīng)緯儀來測量出穿越路基的中心軸線并使用白灰做好標記，以此來提高頂管技術(shù)實際施工的準確性。一旦發(fā)現(xiàn)地下區(qū)域結(jié)構(gòu)有影響施工路線的位置一定要預先做好相應(yīng)的標記。其次，要測量出公路兩側(cè)的地平線高度，以此來推算出頂管的預埋深度。最后，要對作為標記的木樁進行保護，以便后續(xù)工作人員可以順利施工。

3.2 頂管工藝的操作要點

高速公路工程大多是在粉質(zhì)黏土地帶進行施工，在進行頂管工藝施工過程中，可以采用先挖后頂?shù)氖┕し椒ǎ部梢圆捎秒S挖隨頂?shù)氖┕し绞?。這樣操作可以有效降低施工現(xiàn)場地質(zhì)環(huán)境對整個工程質(zhì)量的影響。需要注意的是頂鐵在安裝時要保證其始終處于水平垂直狀態(tài)，這樣可以保證施工時管線不會偏離中心軸。為了延長套管接口的使用年限，可以在連接完成后進行防腐處理，避免地下環(huán)境潮濕致使套管腐蝕。頂管技術(shù)在操作時無法避免的工作就是要對地下路基進行挖掘作業(yè)并進行運土作業(yè)。這部分工作會占據(jù)大量的時間，嚴重拖慢了項目施工的進度，所以要求工作人員必須按照圖紙進行挖掘，在圖紙規(guī)定的范圍內(nèi)進行施工，這樣做一方面可以有效減少工作量，另一方面可以避免破壞施工現(xiàn)場周圍的其他管線。

3.3 頂管工藝施工質(zhì)量檢測

為了確保頂管工藝的質(zhì)量，必須重視施工質(zhì)量檢測工作。目前施工質(zhì)量檢測工作主要從三個方面入手，分別是頂管的質(zhì)量控制、施工過程控制和糾錯控制。在頂管質(zhì)量控制中需要使用設(shè)備水準儀，通過水準儀對路基頂管的高程進行控制，檢測人員需進行檢查，只有檢測合格后，才能進行下一環(huán)節(jié)的工作內(nèi)容，若是質(zhì)量不達標還需繼續(xù)進行細節(jié)處理，這是保證頂管工藝施工質(zhì)量的重中之重。在對高速公路頂管施工時，要注意控制好頂管段的高程和中間方位，因為在實際施工過程中中線在以上兩方面很容易出現(xiàn)偏差，一旦出現(xiàn)偏差，就會給頂管施工的質(zhì)量產(chǎn)生不好的影響。中線易于出現(xiàn)高程和方位上的偏差主要是因為頂管的中線的受力程度與頂點處的受力程度是完全不同的，所以在施工時很容易出現(xiàn)偏差，另外，實際施工不規(guī)范也會導致實際施工與預先設(shè)定的圖紙存在嚴重不符，降低了高速公路頂管工藝的質(zhì)量。

即使高速公路頂管施工時再精細，頂管的中線在高程和中間方位也容易出現(xiàn)偏差，發(fā)生偏差時就需要專業(yè)的工作人員利用一些檢測手段來進行糾正，我們把糾正的這一過程稱之為糾偏。這一糾正的過程并不僅僅存在于施工結(jié)束后，施工前、施工時都要進行不斷的查驗，一旦發(fā)現(xiàn)問題及時作出調(diào)整。目前主要有針對坑內(nèi)和管端面的兩種檢測方法，常被使用的糾偏方法有三種，即千斤頂糾偏法，頂木糾偏法和加墊塊糾偏法。顧名思義，千斤頂糾偏法主要是利用千斤頂這一設(shè)備頂接頂木，通過千斤頂額外提供的支撐力，使路基中稍稍偏差的頂管位置進行復位。但是，千斤頂糾偏法有一個應(yīng)用局限，一旦頂管與頂鐵間發(fā)生的偏差大于20mm 時，在使用千斤頂糾偏法就無法發(fā)揮作用了，這時就需要利用頂木糾偏法來進行校正了，頂木糾偏法與千斤頂糾偏法的原理類似，就是將圓木或方木的一端撐在發(fā)生偏離的管壁上，管壁的另一端要裝上墊有木板的管前土壤，用于固定管壁，然后在利用千斤頂提供撐力進行糾偏。加墊塊糾偏法主要是在頂管和頂鐵接連的合適的位置墊上一塊有厚度的鋼板，使頂鐵與頂管間形成一個角度，在調(diào)整角度的這一過程中校正頂管的偏差問題。利用好三種方法可以使管道的糾偏工作取得很好的成效。

4 橫向頂管技術(shù)在高速公路路面維修中的應(yīng)用

在高速公路中，由于公路路面要長期經(jīng)歷風吹雨打和超負荷運載，很容易發(fā)生斷裂、坑槽等現(xiàn)象，這對高速公路工程的穩(wěn)定性有很大的危害，所以路面的質(zhì)量是衡量高速公路整體質(zhì)量的一個重要指標。針對這一問題橫向頂管技術(shù)因其特有的優(yōu)勢順勢而生，橫向頂管技術(shù)具有較好的排水性，可以很好的解決高速公路排水問題，加之橫向頂管技術(shù)在使用操作上比較容易，價格低廉，并且能夠有效的改善公路出現(xiàn)的一些問題，提高公路整體的質(zhì)量，延長使用年限，從而被廣泛應(yīng)用在高速公路路面維修工作當中。

4.1 橫向頂管技術(shù)的概述

早期修建的高速公路中由于工人操作水平不到位、施工技術(shù)不先進、工序不規(guī)范、設(shè)計不合理、道路排水設(shè)施損毀等原因造成高速公路質(zhì)量嚴重降低，損害嚴重。隨著社會的不斷發(fā)展，交通壓力也在不斷加大，導致高速公路破損越發(fā)嚴重，許多路段的高速公路都需要進行維修。在維修道路時，施工單位不能只關(guān)注路面的防水問題，還要結(jié)合維修路段的周圍環(huán)境特點進行科學合理的設(shè)計，只有這樣才能避免維修后的高速公路反復的出現(xiàn)問題，浪費了大量的人力、物力、財力。橫向頂管技術(shù)的使用，可以更好地優(yōu)化道路的質(zhì)量，在通過其他防水材料及防水措施的輔助，可以有效減少公路路面結(jié)構(gòu)層的積水，從而減少道路的損害，在有效保障高速公路正常運行的同時延長高速公路路面的使用年限。

4.2 具體的施工工藝分析

（1）對合理的排水材料進行選擇。若要保證高速公路橫向排水技術(shù)的效果，必須科學的選用排水管材料，選擇排水管材料必須有以下幾個特性：如耐用性、受力程度、價格以及旋工功能等。在放置橫向排水管時要注意排水管距路面的距離，恰當?shù)奈恢每梢允古潘艹休d的路面壓力較小，也能保證排水系統(tǒng)可以正常順利的使用，所以在選擇材料時要充分考慮高速公路所處區(qū)域的環(huán)境氣候特點，選擇性價比較高的排水材料。（2）分析排水管道的設(shè)計原則。a. 安排橫向排水管的擺放位置之前，首先要考慮路面維修的銑刨結(jié)構(gòu)的層次，根據(jù)路面的銑刨的層次在基層頂面或底基層頂面部位放置橫向排水管，還需要注意的是，排水管的管頂部一定要嵌入到基層或者是底基層表面的1～2cm 的位置。b. 在設(shè)置橫向排水管的擺放時，一定要考慮排水管與排水管之間的間距，間距最好設(shè)置在20cm 左右，但是，若排水管需要在上坡路段或者豎曲線的底部位置時，應(yīng)當設(shè)置5m 左右的距離。橫向排水管的分布是設(shè)計的重點，一般排水管的起點都設(shè)置在兩個構(gòu)造物當中，所以，基層的頂面在布設(shè)排水管時，不僅要設(shè)計適當?shù)拈g距，還要把排水管本身考慮到其中。c. 注意在布設(shè)橫向排水管時，不能隨意使用簡單的測量工具確定布設(shè)的位置，要使用一些專門的設(shè)施設(shè)備進行測量，要保證頂管的坡度在10%以上。（3）分析排水管施工工藝。a. 在橫向排水管的實際施工時，為了保證確保橫向配水管的設(shè)置，可以在施工時與路面基層的大粒徑透水性能好的瀝青材料混合在一起，這樣做可以保證配水管的設(shè)置起到效果。b. 在安裝項管設(shè)備的過程中，應(yīng)該根據(jù)施工前所預備的頂管位置規(guī)定及坡度大于10%的規(guī)定完成放置。同時，還應(yīng)該確保PVC 管材的外徑同頂管鉆孔直徑是相同的，進而將一定的保障為排水頂管的建設(shè)施工提供出來。同時，在施工完頂管之后，需要將一定量的水泥漿灌入到成孔的內(nèi)部，并且，向里面插入PVC 排水管，令路堤與排水管的外側(cè)能夠密切地聯(lián)系起來，并且，保證擁有相應(yīng)的強度，還應(yīng)該將相應(yīng)的砂漿應(yīng)用到進口外側(cè)部位完成堵塞，進而將其緊密性提升上來，對于層間水沿著管外壁流出的現(xiàn)象應(yīng)該有效地防治，此外，對于排水進口附近的一些漏點，還應(yīng)該應(yīng)用合理的措施進行堵塞，避免有瀝青混合材料堵塞管口的情況發(fā)生。c. 為了可以避免因為層間水涌出后而沖刷到邊坡，避免發(fā)生排水管被偷竊的情況，一般在對橫向排水管出口進行設(shè)置的時候，都會在邊坡度的內(nèi)部將其設(shè)置出來，而且，在出口的周圍，要將魚鱗坑設(shè)置出來，主要是由碎石材料一同構(gòu)成了魚鱗坑，能有效地發(fā)揮防盜和分散排水的作用。

4.3 橫向頂管施工質(zhì)量控制

（1）認真審閱圖紙。施工方案和設(shè)計圖紙是一項工程順利進行的前提，設(shè)計部門在施工前要反復校驗設(shè)計圖紙和施工方案是否符合施工區(qū)域的實際情況，另外，在實際施工前相關(guān)單位還應(yīng)組織施工人員認真了解圖紙，甚至是熟練掌握圖紙的相關(guān)要求。在實際施工作業(yè)時要嚴格按照工程的相關(guān)規(guī)范和制度進行，對一些突發(fā)狀況要及時上報相關(guān)單位，共同商定處理方案。（2）項目在施工前要做好準備工作。要選擇恰當?shù)氖┕ぜ夹g(shù)，考慮好施工中可能出現(xiàn)的障礙、隱患，提前設(shè)計好解決方案，在設(shè)計時要準確設(shè)計出中線基線、水準點等，科學合理的選擇恰當?shù)氖┕げ牧?，也要加強人員的培訓和管理，經(jīng)常檢查修復要使用的檢測儀器和計量器具等。（3）中央分隔帶排、防水設(shè)計。自然降雨和綠化用水是中央分隔帶水存在的主要原因，水分較多時綠化帶吸收不了就會滲入到路面結(jié)構(gòu)中，從而影響路面的結(jié)實程度。所以一定要對中央分隔帶積水的處理提高重視程度，處理這部分積水可以采用建立防滲墻的方法，這樣可以阻止路面結(jié)構(gòu)層中滲入積水，還可以很好地控制中央分隔帶中的水分流失，保證綠化帶中的樹木草地正常的生長需求。（4）中央分隔帶人井排水。一般處理分隔帶人井中的積水常使用定向鉆孔的方式，在人井中穿入排水管，就可以排出中央分隔帶井內(nèi)的積水了。（5）科學配置瀝青混合料。在路面維修工作中，最常被使用的材料就是瀝青混合料了，其性能直接決定了路面的質(zhì)量，決定了路面的使用年限，但是瀝青混合料是一項很難以掌握的工作，要不斷的進行實驗，科學合理的優(yōu)化瀝青混合料各成分之間的配比關(guān)系。如若想修補后的路面的防水排水性能，則路面的表層機構(gòu)最好使用改性瀝青碎石混合料，基層結(jié)構(gòu)可以采用大粒徑瀝青碎石，而SBS 改性瀝青防水粘結(jié)層可以放在頂層路面和基層之間，這樣整個路面的防水性能可以有效的提高。

5 結(jié)束語

簡而言之，交通公路運輸在我國經(jīng)濟發(fā)展中占有重要地位，而高速公路的質(zhì)量是保證交通公路運輸順利發(fā)展的前提。但是目前正在使用的高速公路還有很多弊端沒有及時處理，如果不及時解決這些問題一定會對國民的生命健康埋下隱患，也會阻礙我國經(jīng)濟的飛速發(fā)展。頂管技術(shù)正是在這種社會大背景下應(yīng)運而生，可以解決公路中現(xiàn)存的諸多問題，在實際使用頂管技術(shù)時，要重視實施頂管技術(shù)的前期準備工作，熟練掌握頂管技術(shù)的操作要點，并且在實際施工時要不定期進行質(zhì)量抽查，從而保證高速公路工程的質(zhì)量。