頂管施工在市政截污工程中的應(yīng)用探討

李建娜+李建偉

摘 要：截污干管施工時(shí)，因管道埋深較深、管道管徑較大，大大增加了開(kāi)挖施工難度。頂管施工技術(shù)是非開(kāi)挖施工的重要組成部分，具有操作簡(jiǎn)單、施工精度高、施工效率高等特點(diǎn)，將其應(yīng)用到市政截污工程中，能獲得良好施工效果。為此，本文結(jié)合具體工程案例，對(duì)頂管施工原理及市政截污工程頂管施工工藝進(jìn)行了分析與探究。

關(guān)鍵詞：頂管施工；市政工程；截污施工

1 工程概況

某市政截污改造工程，截污主干管管徑為DN800～DN1000，全長(zhǎng)1007.5m。樁號(hào)0+916.616～1+007.5敷設(shè)位置為城區(qū)小巷道，最小寬度2.3m，西側(cè)為停車(chē)場(chǎng)圍欄，東側(cè)緊鄰居民樓，施工場(chǎng)地狹窄。原方案采用開(kāi)槽施工，但由于土方量較大，溝槽還要支護(hù)，工作面不夠，造價(jià)較高，最后決定采用頂管施工方法完成。經(jīng)分析研究，此段管道采用頂管法施工，管材采用D1020×10焊接鋼管，包括1個(gè)方型工作井，1個(gè)方形接收井。頂管結(jié)束后將接收井改造為溢流井，并與上游DN1000管道連接。

2 頂管施工原理

非開(kāi)挖工程技術(shù)徹底解決了管道埋設(shè)施工中對(duì)城市建筑物的破壞和道路交通的堵塞等難題，在穩(wěn)定土層和環(huán)境保護(hù)方面凸顯其優(yōu)勢(shì)。這對(duì)交通繁忙、人口密集、地面建筑物眾多、地下管線復(fù)雜的城市是非常重要的，它將為城市創(chuàng)造一個(gè)潔凈、舒適和美好的環(huán)境。頂管施工就是非開(kāi)挖施工方法，是一種不開(kāi)挖或者少開(kāi)挖的管道埋設(shè)施工技術(shù)。頂管法施工就是在工作坑內(nèi)借助于頂進(jìn)設(shè)備產(chǎn)生的頂力，克服管道與周?chē)寥赖哪Σ亮?，將管道按設(shè)計(jì)的坡度頂入土中，并將土方運(yùn)走。一節(jié)管子完成頂入土層之后，再下第二節(jié)管子繼續(xù)頂進(jìn)。其原理是借助于主頂油缸及管道間、中繼間等推力，把工具管或掘進(jìn)機(jī)從工作坑內(nèi)穿過(guò)土層一直推進(jìn)到接收坑內(nèi)吊起。

根據(jù)頂管設(shè)計(jì)方案在管道沿線按設(shè)置工作井和接收井，工作井內(nèi)設(shè)置堅(jiān)固的后座，安裝工具管、油壓千斤頂、頂鐵、導(dǎo)軌等頂進(jìn)設(shè)備。接好照明、泥漿管、油管等管線，然后用油壓千斤頂將管道頂入土層中。在頂進(jìn)過(guò)程中，通過(guò)經(jīng)緯儀檢測(cè)控制頂管的方向，利用水槍沖泥，采用水力吸泥機(jī)通過(guò)管道將泥排到井外，頂進(jìn)一定距離后，千斤頂回縮，裝入新的管道再頂進(jìn)。如此重復(fù)，直至將管道頂至接收井內(nèi)。

目前，國(guó)內(nèi)管道頂進(jìn)方法一般采人工掘進(jìn)頂管法和機(jī)械挖掘頂管法。前者依靠人工進(jìn)行挖土和排土，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、成本較低等優(yōu)點(diǎn)，但工人勞動(dòng)強(qiáng)度較大，施工速度較慢，難以滿足工期要求。機(jī)械挖掘頂管法采用機(jī)械進(jìn)行挖土和排土，具有技術(shù)先進(jìn)、施工質(zhì)量好，施工速度較快的優(yōu)點(diǎn)。

3 市政截污工程頂管施工工藝

1、基坑測(cè)量放樣

在沉井施工時(shí)，施工人員首先要做好測(cè)量放樣工作，從而為施工的順利進(jìn)行打下良好的基礎(chǔ)。施工人員要根據(jù)工程地質(zhì)報(bào)告、沉井設(shè)計(jì)圖等確定沉井基坑的開(kāi)挖深度，基坑的邊坡要根據(jù)工程實(shí)際情況確定，整平場(chǎng)地后，施工人員要根據(jù)沉井中心坐標(biāo)確定沉井中心樁、基坑開(kāi)挖邊線、縱橫軸線控制樁。

2、基坑開(kāi)挖

基坑開(kāi)挖時(shí)，施工人員要采用機(jī)械開(kāi)挖配合人工開(kāi)挖的方式進(jìn)行，施工人員要嚴(yán)格的按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行基坑開(kāi)挖，從而為基坑開(kāi)挖質(zhì)量提供保障。基坑開(kāi)挖結(jié)束后，施工人員要將基坑底面的浮泥清理干凈，并保持基坑底面的干燥、平整，同時(shí)施工人員要在基坑底部四周設(shè)置相應(yīng)的排水溝，并確保排水溝與集水井的相互連通，對(duì)于集水井中的積聚的地下水、雨水，施工人員要及時(shí)用水泵排除，避免積水對(duì)刃腳墊層的施工造成影響。在進(jìn)行刃腳墊層施工時(shí)，施工人員要確?；炷翂|層和砂墊層共同受力。

3、立井筒內(nèi)模和支架

頂管施工中，井筒模板采用局部木模和組合鋼模相互搭配的形式進(jìn)行，從而為內(nèi)模的密封性提供保障；對(duì)于刃腳踏腳部分，其內(nèi)模采用磚砌結(jié)構(gòu)形式，并確保磚砌寬度和刃腳寬度相同；對(duì)于井身內(nèi)模支架，可以采用空心鋼管進(jìn)行支撐，在設(shè)置鋼管支架時(shí)，施工人員必須確保支架的穩(wěn)固，必要的時(shí)候可以采用對(duì)撐支架，從而為內(nèi)模的穩(wěn)定性提供保障。

4、鋼筋綁扎

綁扎鋼筋前，施工人員必須確保鋼筋表面的潔凈，施工人員要將鱗銹、油漬等污染物清理干凈，同時(shí)要保證鋼筋平直，局部沒(méi)有彎折現(xiàn)象，對(duì)于成盤(pán)的鋼筋，要確保其順直。在預(yù)制構(gòu)件時(shí)，施工人員首先要對(duì)鋼筋的質(zhì)量進(jìn)行抽樣檢查，確保其符合相關(guān)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，在進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)鋼筋綁扎時(shí)，施工人員要采用鐵絲將其綁扎結(jié)實(shí)，必要時(shí)要采用電焊將其焊牢。

5、立外模和支架

施工人員將鋼筋綁扎結(jié)束后，要對(duì)其進(jìn)行質(zhì)量驗(yàn)收，然后架立外模及支架，在井壁內(nèi)外模，施工人員要采用串心螺絲將其固定牢固，同時(shí)要在中間設(shè)置合理的止水片，對(duì)于兩端位置，要利用鐵片對(duì)井壁厚度尺寸進(jìn)行有效地控制，并用定制鋼螺帽固定好兩端。在進(jìn)行拆模時(shí)，先將鋼螺帽拆除，并將外露的部分割去，然后采用相同標(biāo)號(hào)的防水砂漿對(duì)其進(jìn)行二次抹平，避免出現(xiàn)滲水的現(xiàn)象。在進(jìn)行外模支架時(shí)，必須確保支架的牢固、穩(wěn)定，確保在進(jìn)行混凝土澆筑時(shí)，模板不會(huì)發(fā)生變形、跑模等現(xiàn)象。

6、混凝土澆筑

當(dāng)施工人員完成模板、支架施工后，監(jiān)理人員驗(yàn)收合格后，就可以進(jìn)行混凝土澆筑操作。在施工過(guò)程中，為有效地提高工程施工質(zhì)量，縮短施工周期，施工人員要事先嚴(yán)格的按照相關(guān)規(guī)定將混凝土配制完成，然后采用泵送的方式進(jìn)行混凝土澆筑。為確?；炷敛粫?huì)出現(xiàn)離析的現(xiàn)象，施工人員可以將輸送管的軟管直接放在澆筑段。在正式進(jìn)行混凝土澆筑前，施工人員要對(duì)各種預(yù)留管、預(yù)留孔、預(yù)埋件等進(jìn)行認(rèn)真的檢查，確保其位置準(zhǔn)確，不會(huì)出現(xiàn)漏放、錯(cuò)放等現(xiàn)象。

7、養(yǎng)護(hù)及拆模

混凝土澆筑完成后，施工人員要及時(shí)對(duì)混凝土進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，其養(yǎng)護(hù)方式可以采用自然養(yǎng)護(hù)法，也可以采用塑料覆蓋膜法進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，在混凝土養(yǎng)護(hù)過(guò)程中，施工人員要確保混凝土表面的濕潤(rùn)，避免混凝土內(nèi)外溫差過(guò)大，引起溫度裂縫，從而對(duì)施工質(zhì)量產(chǎn)生影響，在養(yǎng)護(hù)過(guò)程中，施工人員還不能在混凝土表面進(jìn)行加壓、沖擊。在進(jìn)行拆模時(shí)，施工人員首先要控制好拆模的時(shí)間，一般情況下，拆模在混凝土澆筑3-4天后進(jìn)行，在拆模過(guò)程，施工人員要從上到下，依次進(jìn)行，避免對(duì)混凝土表面造成破壞。

8、頂管施工

在進(jìn)行頂管施工時(shí)，施工人員首先要根據(jù)工程地質(zhì)報(bào)告及工程的實(shí)際情況，選擇合理的頂管機(jī)頭，從而確保頂管的順利進(jìn)行。對(duì)于主頂進(jìn)設(shè)備，要根據(jù)工程的實(shí)際情況，選擇合理的千斤頂，千斤頂?shù)膭?dòng)力可以由油泵提供，在千斤頂?shù)暮蠖耍捎梅謮涵h(huán)、道木將反力均勻的作用在工作井中，通過(guò)前端頂進(jìn)分壓環(huán)，利用頂鐵將頂力傳到管節(jié)。

對(duì)于長(zhǎng)距離頂進(jìn)，當(dāng)頂進(jìn)阻力大于總頂力時(shí)，由于不能一次性完成頂進(jìn)施工，這時(shí)就需要設(shè)置中繼間分段接力頂進(jìn)，同時(shí)還要采用合理的注漿工藝，通過(guò)觸變泥漿套減少管道和土體之間的摩擦力。在配制觸變泥漿時(shí)，施工人員要根據(jù)事先確定的配合比進(jìn)行操作，在施工過(guò)程中，利用注漿機(jī)及管道將觸變泥漿輸送到混凝土管注漿孔，從而注入土體中，形成泥漿套。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，作為一種技術(shù)成熟、在環(huán)境保護(hù)和對(duì)現(xiàn)有市政管線破壞最小等方面占有較大優(yōu)勢(shì)的管道施工方法，隨著各級(jí)政府加大舊城區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的力度，在穿越地面構(gòu)筑物和地下管線等管道工程中，將得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。具體施工中，施工單位要根據(jù)實(shí)際情況，合理的應(yīng)用頂管施工技術(shù)，有效地提高截污干管工程的施工質(zhì)量，從而為我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展打下良好的基礎(chǔ)。

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