市政電力隧道頂管施工技術(shù)

摘要：在城市化日漸進步的過程中，城區(qū)內(nèi)架空線路施工與城市規(guī)劃的矛盾日漸明顯，在很多時候?qū)Τ鞘械默F(xiàn)代化進程造成了一定的阻礙。因此，市政電力隧道施工中的技術(shù)選擇尤為重要，工程企業(yè)需根據(jù)市政電力隧道的特點，對比明挖法、盾構(gòu)法和頂管法等的優(yōu)勢，選擇最為可行的施工技術(shù)。頂管施工有著獨特的優(yōu)勢，在很多的市政電力隧道工程中都有著良好的應用，基于此，本文詳細分析了關(guān)于市政電力隧道施工中的頂管技術(shù)應用，對工程建設(shè)具有重要的指導價值。

關(guān)鍵詞：市政電力隧道;頂管施工;技術(shù)應用

中圖分類號：U456.3 文獻標識碼：A ? ?文章編號：2096-6903（2021）11-0000-00

在當前各個城市綜合實力明顯提高的過程中，每個城市都加大了在市政電力隧道方面的投入，這類工程與一般的隧道工程還有著顯著的區(qū)別，除了基本的隧道建設(shè)結(jié)構(gòu)要求外，還需要注意隧道的安全管理，主要是因為在市政電力隧道的施工中，常常存在很多的安全風險，技術(shù)選擇關(guān)乎電力隧道施工的安全和質(zhì)量。頂管施工為非開挖施工方式，也就可使得在施工建設(shè)時對于城市交通、環(huán)境的干擾相對較小，表現(xiàn)出技術(shù)和經(jīng)濟、環(huán)保等方面的優(yōu)勢，各個市政電力隧道施工中，都要加大頂管技術(shù)的應用。

1電力隧道施工技術(shù)

1.1明挖法

很多的隧道工程、基坑工程中，都會選用明挖法的施工方式，根據(jù)這一施工方法的應用效果，表現(xiàn)出作業(yè)面多、效率高、工期短、質(zhì)量控制簡單的特點，當在電力隧道項目的建設(shè)過程中，地面交通和環(huán)境條件滿足施工要求時，就可采用明挖法施工方式。如果在施工建設(shè)中采用的是明挖法施工，需從地面開始向下開挖，依次開展結(jié)構(gòu)施工、回填和路面恢復作業(yè)。但明挖法下，依據(jù)所采用的開挖方法，又包含敞口明挖法、無路面覆蓋式明挖法、路面覆蓋式明挖法幾種[1]。因為明挖法施工的特殊性，在開展施工建設(shè)的過程中，需要對工程施工現(xiàn)場的路面開展為期一段時間的封閉，對正常的交通造成了巨大的干擾。

1.2礦山法

電力隧道施工中也會選用礦山法來完成相應的施工作業(yè)，對比明挖法與礦山法，在利用礦山法開展施工作業(yè)的過程中，可避免大量房屋拆遷、管線遷改所對現(xiàn)場交通、地表環(huán)境造成的不利影響，雖然有著這一方面的優(yōu)勢，但利用礦山法開展電力隧道施工時，也存在著一定的技術(shù)不足，就是在現(xiàn)場的地下作業(yè)開展時，存在很多的作業(yè)風險，安全管理難度大。為使得在電力隧道的施工過程中礦山法可以發(fā)揮其作用，工程企業(yè)需根據(jù)對現(xiàn)場工程地質(zhì)、水文情況、工程規(guī)模、覆土埋深等因素的考慮，來進行施工方案的確定。在利用礦山法開展施工作業(yè)的過程中，全斷面法、臺階法、中隔墻法、交叉中隔墻法都是可選擇的施工方式。

1.3頂管法

在電力隧道的施工建設(shè)過程中，頂管法的應用范圍非常廣，與盾構(gòu)法一樣，頂管法從本質(zhì)上來看也屬于非開挖管道鋪設(shè)方式，具體的施工作業(yè)開展中，需配備液壓油缸，由該液壓油缸將管段頂入由切割刀盤或者掘進機所形成的鉆孔中，這種獨特的襯砌施工方式，使得電力隧道的施工可達到相應的要求。頂管法下，頂管深受主頂工作站的作用，從始發(fā)井始發(fā)，逐步頂進到目標工作井，如果在電力隧道施工中采用的是頂管施工法，對于管段截面形狀沒有特殊要求，但多以圓形截面、矩形截面為主[2]。為使得頂管法的應用效果最佳，應確保掘進機外形尺寸和頂進管道外徑相一致，否則，如果二者不一致，在施工過程中將導致管道和孔壁之間存在環(huán)裝間隙，影響施工效果。

1.4盾構(gòu)法

電力隧道中的盾構(gòu)施工法應用，需配備專門的盾構(gòu)機，由盾構(gòu)機來完成掘進作業(yè)，經(jīng)由盾構(gòu)機的使用，也就可實現(xiàn)對開挖面和圍巖的控制，減少坍塌事故的發(fā)生，整個的掘進作業(yè)更具安全性，在機內(nèi)拼裝管片形成襯砌，并通過壁后注漿的方式來減少對圍巖的擾動，這種方式下所形成的隧道更具科學性。盾構(gòu)法在電力隧道中的應用，可克服現(xiàn)場不利條件對隧道掘進的干擾，即使隧道中的覆土層較淺，或者地層穩(wěn)定性較差、存在有地下水地層分布，也可以利用盾構(gòu)法來避免出現(xiàn)過大的沉降。

2頂管施工的操作原理以及重要意義

2.1頂管施工的操作原理

頂管法施工作業(yè)的進行中，開挖工作量非常少，甚至在一些隧道的工程中，利用頂管法施工可以不涉及開挖作業(yè)，施工過程中需要注意的技術(shù)要點較多，頂管法的操作原理如下：在工程現(xiàn)場進行工作井的開挖，此工作井處于管道一端，在工作井內(nèi)部，專業(yè)的施工人員要根據(jù)管道設(shè)計的位置情況，再綜合混凝土管外直徑尺寸，實施橫向挖洞作業(yè)，在挖土的過程中，同步借助于千斤頂?shù)葘I(yè)設(shè)備，將一段段管節(jié)頂入土洞內(nèi)，開展多次的頂進作業(yè)，直到第一個管節(jié)頂住接收井，頂管法施工結(jié)束。

2.2頂管施工的重要意義

現(xiàn)階段的很多市政電力隧道施工中，都會采用頂管施工方式，頂管技術(shù)的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下方面：（1）頂管技術(shù)下的施工成本相對較低，整個施工過程中的能源消耗較少。伴隨著經(jīng)濟社會的快速發(fā)展，建筑行業(yè)在當下也進入了迅猛發(fā)展的階段，各個城市在加速發(fā)展的過程中，地面構(gòu)筑物、地下管道和管線顯著增多，這種情況使得市政工程項目的實施中，存在著較大的困難，為使得市政電力隧道工程建設(shè)可順利實施，在施工作業(yè)的進行之前，需安排專人進行地面、地下管道管線等的全面勘查，在頂管法未出現(xiàn)之前，針對這些情況，一般會采用開槽工藝來進行施工，施工時的成本投入較大，且開槽過程中還很容易造成建筑物的破壞，所產(chǎn)生的土方量巨大，造成的能源浪費嚴重，而頂管法出現(xiàn)以后，這些問題得到了有效的處理，開挖工作量較少或者根本不存在開挖作業(yè)，整體的施工成本偏低，且有助于生態(tài)環(huán)境的保護[3]。（2）可保持城市正常的交通不受影響，市政電力隧道工程的建設(shè)施工中，施工區(qū)域內(nèi)常常分布有各種的道路，如果采用傳統(tǒng)的施工工藝和技術(shù)，需對周邊線路進行封閉，而在頂管法應用時，對正常的交通干擾較小。

3電力隧道頂管施工技術(shù)施工準備

3.1考察與技術(shù)準備

市政電力隧道的頂管技術(shù)應用之前，前期的勘查和技術(shù)準備尤為重要，施工企業(yè)在參與這一施工作業(yè)之前，應組織專人深入到工程現(xiàn)場來開展地理環(huán)境、土方情況等的考察，經(jīng)由對現(xiàn)場地下管線分布等的考慮，來進行現(xiàn)場頂管施工方案的優(yōu)化。前期的技術(shù)準備工作開展時，施工企業(yè)需對相應的文件資料都有充分的理解，把握施工圖紙中的細節(jié)，組織多個部門來開展圖紙會審，針對施工圖紙中所存在的不足之處，及時進行相應的調(diào)整和優(yōu)化，確保所確定的作業(yè)方案可以滿足現(xiàn)場情況。針對一線作業(yè)人員，施工企業(yè)需組織專業(yè)化培訓，通過培訓來使得這些作業(yè)人員可以掌握頂管法施工的流程和技術(shù)要點，提升這些作業(yè)人員的綜合素質(zhì)，使得在后續(xù)的施工建設(shè)過程中，能夠針對現(xiàn)場的各種問題，及時采取有效的措施來處理。

3.2基礎(chǔ)資料準備

市政電力隧道的頂管施工中，往往需有相應的器材保障，在開展施工建設(shè)的過程中，需要做好這些器材的質(zhì)量管理，施工企業(yè)需與正規(guī)廠家合作，加強對管材性能和質(zhì)量的檢查和驗收，并做好管材的進出登記。管材混凝土外表面的平整度要達到相應要求，且不得存在任何的蜂窩麻面，回彈強度不應小于該管道混凝土的設(shè)計強度。針對管道接口處的護口鐵，其質(zhì)量應符合相應的要求，嚴禁存在缺棱斷角的現(xiàn)象。頂管施工中需使用工字鋼，以通過工字鋼來完成工作坑的支護，為發(fā)揮工字鋼的作用，需在工程施工之前，做好工字鋼的檢查，使得所選用的工字鋼不存在任何的裂縫或者銹蝕，尤其要保障工字鋼與施工要求相一致。木板與方木同樣也可以對工作坑起到支護作用，為使得木板和方木可滿足施工要求，需做好木板、方木的厚度、長度控制。

3.3作業(yè)器材準備

市政電力隧道的頂管施工過程中，為確保施工作業(yè)的高效完成，在現(xiàn)場施工作業(yè)的開展中，施工人員需做好現(xiàn)場場地的處理，經(jīng)由壓實處理，確保場地的平整度可滿足施工要求。施工場地大小應根據(jù)現(xiàn)場具體情況和施工要求來確定，當確認了場地后，在場地周圍做好圍擋處理，且圍擋要預留大門，使得后續(xù)的頂管施工作業(yè)中，管道進場和出土、運土可更為便捷。千斤頂、油泵、頂鐵、導軌、枕木等都是頂管施工中的關(guān)鍵器材，在前期的施工準備中，同樣需做好這些器材的準備工作，確保這些器材的質(zhì)量合格。

4電力隧道頂管施工的工藝

4.1施工工藝分類及原理分析

現(xiàn)階段的工程領(lǐng)域，人們越來越意識到了頂管技術(shù)的優(yōu)勢，加大了在頂管技術(shù)方面的探索和應用，頂管技術(shù)在多年來取得了明顯的發(fā)展成就。各類工程項目的實施中，頂管技術(shù)的應用范圍顯著擴大，經(jīng)由這一技術(shù)的規(guī)范化應用，可輔助電力管線、自來水管線、排污管線、通訊管線、煤氣管線等的施工，在利用頂管法開展施工作業(yè)時，整體的施工工作量較小，不會對周邊環(huán)境造成巨大的干擾，且整個的作業(yè)流程簡單，操作便捷，即使在施工中涉及了各類的穿越作業(yè)，同樣也可保障正常的頂進作業(yè)。就當下頂管施工的技術(shù)現(xiàn)狀來看，包含有開放型和密閉型兩種，針對電力隧道的頂管施工，為達到最佳的施工效果，需根據(jù)施工要求來進行頂管工作井和接收井的布設(shè)，將工作井和接收井分別作為頂管的起點和終點，工作井中一面或者兩面井壁上布設(shè)有預留孔，將這些預留孔作為頂管出口，而對面井壁為承壓壁，在該承壓壁前側(cè)應進行頂管千斤頂和承壓墊板的安裝，在頂進施工作業(yè)中，千斤頂將工具管頂出工作井預留孔，隨后以工具管作為先導，逐節(jié)將預制管節(jié)根據(jù)設(shè)計軸線頂入到土層中，直到工具管后第一管節(jié)進入到了接收井預留孔，也就完成了此段管道的鋪設(shè)[4]。

4.2工作井的作業(yè)探究

工作井在頂管施工中有著重要的作用，根據(jù)工作井在頂管施工中的作用，一般可細分為頂進井和接收井，工作坑是頂管施工作業(yè)進行中的重要場所，為使得施工作業(yè)可順利開展，需在坑內(nèi)進行千斤頂、導軌等設(shè)施的布設(shè)，管道頂進的工作坑一般布設(shè)在檢查井處。工作坑包含有單項坑、雙向坑、轉(zhuǎn)向坑、多向坑、交匯坑等幾種，工作坑縱斷面的形狀也非常多，可選用直槽形、階梯形，而平面可選用矩形或者圓形，當工程現(xiàn)場的土質(zhì)結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定時，為提高頂管施工安全性，在工作坑的坑壁上需進行支撐體系的布設(shè)，當現(xiàn)場為松散或者飽和土層條件時，在工作坑的修建環(huán)節(jié)，可采用沉井或者連續(xù)壁的方式[5]。

4.3管道頂進與接口

一些的市政電力隧道施工時，會選用人工挖土頂管作業(yè)法，在這一施工方法的應用中，為獲得最佳的施工效果，要嚴格遵循先挖后頂、隨挖隨頂?shù)囊螅鶕?jù)工程情況，做好工作井位置的選擇，當工作井位置確定以后再組織進入開挖作業(yè)。工作井開挖全面結(jié)束以后，施工人員應根據(jù)電線管線的位置、坡度等信息，在工作井底進行基礎(chǔ)的修建，并在其上進行導軌的布設(shè)，管子需規(guī)范化安裝在導軌上，以使得頂進作業(yè)可正常實施。頂進作業(yè)開始之前，在管前端需開挖出一定深度的斷面、坑道，借助千斤頂來完成管道的頂入。

5結(jié)語

頂管技術(shù)在電力隧道工程中最為常用，雖然這一施工技術(shù)有著多方面的優(yōu)勢，但為保障最佳的施工效果，需根據(jù)電力隧道的施工要求，進行頂管作業(yè)的規(guī)范化應用，提升電力隧道的施工質(zhì)量和安全，創(chuàng)造最大的工程效益。

參考文獻

[1]江中泉.市政工程中電力隧道頂管施工技術(shù)分析[J].江西建材，2018（4）：108-109.

[2]李淑琳.市政工程中電力隧道頂管施工技術(shù)初探[J].決策探索（中），2020（5）：83.

[3]高磊.市政工程中電力隧道頂管施工技術(shù)分析[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計，2018（9）：2537.

[4]許祖俊.論市政工程中電力隧道頂管施工技術(shù)的應用[J].城市建筑，2017（6）：274.

[5]袁方省.市政工程中電力隧道頂管施工技術(shù)研究[J].企業(yè)技術(shù)開發(fā)，2017，36（1）：29-31.

收稿日期：2021-10-08

作者簡介：李鳳龍（1988—），男，北京人，本科，工程師，研究方向：隧道施工安全管理及數(shù)據(jù)監(jiān)測。

Abstract：In the process of urbanization， the contradiction between overhead line construction and urban planning in urban areas is becoming more and more obvious， which often hinders the process of urban modernization. Therefore， the technology selection in the construction of municipal power tunnel is particularly important. Engineering enterprises need to select the most feasible construction technology according to the characteristics of municipal power tunnel and its advantages over open excavation method， shield method and pipe jacking method. Pipe jacking construction has unique advantages and has good applications in many municipal power tunnel projects. Based on this， this paper analyzes the application of pipe jacking technology in municipal power tunnel construction in detail， which has important guiding value for engineering construction.

Key words：Municipal power tunnel; Pipe jacking construction; Technology application