市政工程建設(shè)中頂管工程技術(shù)的應(yīng)用

胡歧濤

隨著科技的快速發(fā)展，市政工程頂管技術(shù)在有效促進城市健康可持續(xù)發(fā)展中始終占據(jù)著重要的技術(shù)領(lǐng)先地位，對社會產(chǎn)生了直接而深遠(yuǎn)的影響，一個城市常住人口的生產(chǎn)和日常生活，其生產(chǎn)服務(wù)質(zhì)量和日常生活管理方式，重要的技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域之一就是頂管工程技術(shù)。在傳統(tǒng)的市政工程頂管施工中，主要進行管道溝槽開挖，開挖過程中不僅運輸困難，而且進行了大量的設(shè)備投資、繁雜的社會協(xié)調(diào)，使得整個建設(shè)過程艱難無比。目前，中國城市地下管道交錯進行，管道建設(shè)的難度大大增加。面對這種情況，施工單位必須全面考慮所有因素，著力加強對頂管工程技術(shù)的研究，確保城市生活秩序不受影響，從而使建設(shè)工程項目得到有效開發(fā)。為此本文從管道頂管工程的技術(shù)特點、具體應(yīng)用以及注意事項等角度出發(fā)，對施工情況進行了深入探究。

隨著我國社會經(jīng)濟發(fā)展對實際管道工程技術(shù)要求的不斷提高，在管道工程施工過程中，傳統(tǒng)的施工方法主要是封閉施工道路，不僅嚴(yán)重影響施工道路的正常交通運輸，而且可能對管道施工周圍的交通環(huán)境產(chǎn)生不利影響。目前頂管工程技術(shù)彌補了以往傳統(tǒng)施工方法的一些不足，減少了施工路面大開挖可能造成的道路交通擁堵，不僅保證了施工區(qū)域路面的完整性，也保證了施工作業(yè)面周邊無較大風(fēng)沙揚塵的可能性，同時也大大降低了施工對周邊環(huán)境的不利影響，如降水造成的地面沉降、挖斷既有市政管道、夜間施工巨大噪音等。頂管工程技術(shù)在為市政建設(shè)帶來極大便利的同時，也對施工技術(shù)提出了更高的要求。因此，要對頂管工程技術(shù)進行要點分析并不斷完善其工藝，對于提高工程效率并保證施工安全而言有著重要的研究意義。

一、頂管工程技術(shù)應(yīng)用特點

近年來，頂管工程技術(shù)快速發(fā)展。所謂的頂管工程技術(shù)，也被稱為非開挖施工，是不開挖或少開挖進行管道施工方法。頂管工程技術(shù)可以無需開挖地面上層，通過地面建筑物、道路和河流，減少對城市造成傷害，最大限度地保留城市的外觀。頂管工程技術(shù)的占地面積小，作業(yè)面對環(huán)境影響小，不產(chǎn)生噪聲，充分利用了現(xiàn)有施工資源，降低了項目成本。

1.地面影響小

在市政道路建設(shè)中，頂管工程技術(shù)可用于穿越道路和河流等許多障礙物，大幅節(jié)約建設(shè)資金和資源，提高建設(shè)效率。在采用頂管工程技術(shù)的過程中，不需要沿管道敷設(shè)沿線進行溝槽開挖，可以在邊施工邊敷設(shè)相應(yīng)的市政管道，因此，與傳統(tǒng)的溝槽開挖和管道敷設(shè)方法明顯不同。當(dāng)前，隨著中國城市的持續(xù)發(fā)展，許多現(xiàn)有的供水和排水系統(tǒng)難以滿足新的要求。如果敷設(shè)相應(yīng)的供水和排水管道，地表作業(yè)將面臨許多障礙，特別是地面工程施工，需要辦理道路挖掘占用審批手續(xù)、協(xié)調(diào)交管部門路面交通管控。在此基礎(chǔ)上，頂管工程技術(shù)的應(yīng)用，可以將原有的地表開挖轉(zhuǎn)換為便于施工處理的點位，對地表影響小，具有良好的施工效果和社會效益。

2.環(huán)保效益突出

頂管工程技術(shù)在市政工程頂管的應(yīng)用中環(huán)保效益突出，非開挖頂管的施工過程中振動效果比較小，污染相對較少，干擾較弱，噪聲較少，對周圍居民的生活危害不大，因此，不會引起大規(guī)模揚塵，不會損傷嚴(yán)重的地面植被，因此，具有良好的環(huán)保優(yōu)點。另外，相較于傳統(tǒng)的管道敷設(shè)方法，頂管工程技術(shù)的施工面積較小，不需要特意降排水，可以減少建設(shè)期間地面沉降量，能有效滿足周邊得居民和企事業(yè)單位對環(huán)境的要求。

3.頂管技術(shù)應(yīng)用普遍

頂管工程技術(shù)作為管道敷設(shè)技術(shù)之一，在國內(nèi)廣泛使用，特別是在市政工程頂管中。頂管工程技術(shù)可以安全、可靠地下穿既有建構(gòu)筑物。近年來隨著頂管工程技術(shù)的適用范圍逐漸增加，發(fā)現(xiàn)頂管工程技術(shù)具有良好的土壤適應(yīng)性，可以適應(yīng)市政工程頂管中不同的土壤地質(zhì)。第一，頂管工程技術(shù)是防水的。頂管工程技術(shù)的使用，可以充分避免鉆井引起的地下水問題，盡可能避免地下水操作的不便，促進更好的施工流程，縮短施工時間；第二，頂管工程技術(shù)成本較低。頂管工程技術(shù)節(jié)約了大量設(shè)備使用臺班，不需要大規(guī)模的土方開挖，大幅減少房屋搬遷量，大幅縮短管道長度，降低開挖的工作負(fù)荷，提高了項目的建設(shè)效率和經(jīng)濟效益，能減少工程直接投資。

二、市政工程頂管建設(shè)中頂管工程技術(shù)的應(yīng)用

1.前期準(zhǔn)備

項目立項前，需要了解施工現(xiàn)場的基本條件，了解市政工程頂管項目所在區(qū)域的給排水系統(tǒng)規(guī)劃，確保建設(shè)中和建設(shè)后不會影響地區(qū)給排水。項目正式開工前，首先取得地質(zhì)勘察報告，充分了解地下水位、地下建構(gòu)筑物，及時整理場地，并由施工單位制定詳細(xì)可行的施工方案，選擇合理的工具管道和頂管裝置。項目建設(shè)工程中，需要掌握施工質(zhì)量，必須確保頂管結(jié)構(gòu)符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。同時，注意頂管建設(shè)中氣候變化對頂管施工的影響，在寒冷地區(qū)，冬季需要施加氣壓，確保頂管工程技術(shù)適用。

（1）地質(zhì)調(diào)查

頂管工程施工前，除了做好設(shè)備、材料必須要準(zhǔn)備工作，對施工現(xiàn)場進行全面的調(diào)查和檢測也是必不可少。為了更好地優(yōu)化和改善市政管道的敷設(shè)效果，保證頂管工程技術(shù)的應(yīng)用更加合理，為了進一步改善建設(shè)效果，充分考慮建設(shè)施工周圍環(huán)境，結(jié)合建筑布局結(jié)構(gòu)，合理規(guī)劃管道路線，提高頂管工程技術(shù)應(yīng)用效率，為后續(xù)順利施工奠定基礎(chǔ)，項目建設(shè)前必須注意對地質(zhì)勘察，做好工作的現(xiàn)場建設(shè)情況的詳細(xì)調(diào)查。

（2）安全管理

在實施頂管過程中，實施現(xiàn)場監(jiān)督將顯著保證工程施工質(zhì)量的控制和工程技術(shù)應(yīng)用效果。為了提高現(xiàn)場建設(shè)監(jiān)督質(zhì)量，必須避免現(xiàn)場管理混亂，防止安全事故。市政工程頂管建設(shè)中的頂管技術(shù)需要大量的機械設(shè)備工作，因此，從現(xiàn)場環(huán)境和建設(shè)工程結(jié)構(gòu)的角度來看，加強安全管理，提高工程施工質(zhì)量意義非凡。為了實施安全管理，參建單位可以采取各種措施制定安全管理體系，實施安全管理體系的教育和培訓(xùn)；其次，實施人員安全保護，設(shè)立現(xiàn)場安全負(fù)責(zé)人崗位，在特殊區(qū)間和正常區(qū)間進行不同的頻率往復(fù)檢查。通過各種措施，提高安全管理質(zhì)量，確保的生命安全，穩(wěn)妥推進頂管施工進度。同時保證基礎(chǔ)設(shè)備不受地下水和地下建構(gòu)筑物的影響。

（3）加強鋼管（砼管）位置的控制

在頂管工程技術(shù)的應(yīng)用過程中，管道的材料、種類和其他因素在敷設(shè)管道之前必須綜合考慮。另外，加強鋼管（砼管）位置的控制影響建設(shè)效果的重要因素之一。在建設(shè)過程中，為了在合理的范圍內(nèi)控制它，必須加強鋼管（砼管）位置的控制。在連接鋼管（砼管）的過程中，必須配置鋼管（砼管）的位置。在頂管的結(jié)構(gòu)過程中，它必須確保頂管中的所有鋼管（砼管）接頭，不能根據(jù)發(fā)生移位和變形到某個位置，從而避免管道底部出現(xiàn)問題。在鋼管（砼管）接口的位置還應(yīng)防止縫隙過大，避免被地下水滲透，確保鋼管（砼管）接頭內(nèi)部無灰塵，鋼管（砼管）接頭連接順暢。

2.設(shè)備裝置定位與安裝

對于頂管工程技術(shù)在市工程中的應(yīng)用，必須嚴(yán)格按照設(shè)計圖紙定義特定位置。固定點確定后進一步明確工作井和接收井的大小和形狀，并根據(jù)實際情況進行適當(dāng)?shù)淖兏c調(diào)整。當(dāng)然，頂管施工中井作業(yè)和接收的合理配置必須基于總體考慮，施工人員充分掌握總量及其分布后，方能使頂管工程技術(shù)的應(yīng)用更加高效有序。在特定工作井的建造處理中。各階段施工過程必須嚴(yán)格按規(guī)范、規(guī)程控制，以確保工作井的可靠質(zhì)量。在管道起重操作中，管道起重裝置的安裝是頂管施工的重要階段，在安裝特定設(shè)備期間，工作臺必須在后續(xù)配置中安裝和放置模塊，為設(shè)備提供空間。基礎(chǔ)建成后，儀器運輸、布置完畢后，下一步就是導(dǎo)軌安裝。在安裝期間，導(dǎo)軌偏差應(yīng)該及時檢測和糾正，以避免安裝偏差導(dǎo)致后期施工出現(xiàn)問題。導(dǎo)軌安裝調(diào)試完成后隨即安裝頂管特殊設(shè)備，同時在安裝過程中檢查偏差補償，以確認(rèn)設(shè)備安裝的準(zhǔn)確性。設(shè)備安裝完成后，施工人員必須檢查設(shè)備的質(zhì)量，并確保設(shè)備能夠正常工作。另外，在進行裝置定位安裝時，施工人員需要時刻關(guān)注到地下水位的升降，防止出現(xiàn)地下水位逆流而導(dǎo)致排水不及時。

3.設(shè)備布局及管道通風(fēng)

由于施工現(xiàn)場的復(fù)雜性，需要重視施工現(xiàn)場使用的各種設(shè)備的布局。另外，用于市政工程頂管的頂管施工設(shè)備大部分是自動設(shè)備，因此，對線路的連接質(zhì)量要求很高。頂管作業(yè)前，必須提前檢查管道布局，以提高頂管方向的精度。在頂管機應(yīng)用過程中，必須有效記錄每臺時間間隔，目的是按照設(shè)計的參數(shù)完成頂管機，避免頂管機出現(xiàn)錯誤，施工過程注意定期保持校正序列。在施工過程中不僅要控制布局，也進行頂管通風(fēng)。為了避免潛在的安全危險，必須進行地層和管道堵塞檢查工作，同時監(jiān)測頂管中有毒氣體的含量，運用抽風(fēng)法和鼓風(fēng)法進行通風(fēng)，然后通過通風(fēng)裝置排出。

4.頂管機進出洞口措施

在頂管操作過程中，必須有效控制頂管，再進行土層頂進。值得注意的是，在施工過程中，注意觀察接收井的相關(guān)參數(shù)，如果觀察有差異，則需要采取措施進行調(diào)整。首先，在頂進過程中，需要控制的關(guān)鍵點就是前進速度，太快或太慢都會對頂管施工的整體質(zhì)量產(chǎn)生不利影響。機頭進洞的時候，需要根據(jù)實際的建筑土的狀態(tài)來控制前進的速度。在施工過程中，出現(xiàn)機頭下沉等一系列情況時，需要降低機頭前進的速度，分析可能導(dǎo)致機頭下沉原因，并作相應(yīng)調(diào)整。頂管頂進時，必須控制管路頂進機床的方向并確定其位置：其次，安裝導(dǎo)軌，并在指定位置安裝管接頭。在實際的頂管施工過程中，工作井預(yù)留孔的直徑稍大于管接頭的外徑，以幫助頂管順利出口。頂管機進出洞口是頂管工程一個重要的過程，管道頂進方向正確，才能避免出洞口周圍的土層松動，如果發(fā)現(xiàn)土層松動則可以在出洞口周邊土體內(nèi)加壓灌漿。

5.管道糾偏

頂管工程技術(shù)的應(yīng)用工藝要求在鋼管（砼管）交接部分，為了保證頂管位置與施工圖一致，應(yīng)連續(xù)增加測量控制點的位置，測量頂管頂入的距離。頂管深入土體離開孔洞后，也可以使用激光經(jīng)緯儀來確定頂管軸的位置和跟蹤光目標(biāo)測量。在頂管的過程中，如果有需要在時間內(nèi)修正的偏差，掌握項目的進度有助于進行正確的控制。頂管施工的布線必須嚴(yán)格按照施工圖設(shè)計的布線進行，避免超長距離頂管。受土層與頂進工具的影響，施工過程中容易出現(xiàn)管道偏差。如果管路的軸偏離設(shè)計的軸，則管路彎曲，管路發(fā)生較大偏移時，也可能導(dǎo)致管道接頭損傷或關(guān)節(jié)泄漏等。因此，在頂管施工過程中必須定期檢查頂管軸位置，可以通過重復(fù)測量或增加測量頻率來降低軸偏差。在設(shè)備安裝過程中，需要選擇高精度頂管裝置，提高設(shè)備安裝的精度。管道位置偏差是頂管工程建設(shè)過程中的常見問題，施工前要對各種可能造成偏差的原因做到心中有數(shù)，管道位置、間隙必須嚴(yán)格自動糾正，避免管道損傷等不良質(zhì)量問題，使工程質(zhì)量符合規(guī)范、規(guī)程要求。

三、頂管施工的注意事項

1.做好地表沉降或隆起監(jiān)測及防治

在頂管的建設(shè)過程中，必須充分利用頂管裝置的工具，聘請操作頂管的專家，最好由專家進行現(xiàn)場調(diào)查，在建設(shè)前進行記錄，在實施前完全掌握性能。在建設(shè)過程中，工作人員必須始終注意頂管的變化，頂管施工要做好地表沉降或隆起監(jiān)測及防治，有必要跟蹤并監(jiān)視路面狀態(tài)，調(diào)整參數(shù)，通常地表沉降存在裂縫，則必須在施工前標(biāo)記原始裂縫，修正偏差。頂管施工過程中，如出現(xiàn)異常情況，必須立即停止建設(shè)，采用科學(xué)合理的方法進行有效解決，對于不同的事故，應(yīng)制定緊急計劃，進行不同的處置措施。

2.規(guī)范施工操作，強化人員素質(zhì)

在市政工程頂管建設(shè)的全過程中，首先，要不斷培養(yǎng)項目施工人員的相關(guān)專業(yè)知識和技術(shù)水平。通過不斷穩(wěn)步地提高專業(yè)知識和技術(shù)水平，確保市政工程頂管建設(shè)按照國家有關(guān)規(guī)定有序進行，高效準(zhǔn)確地保證市政工程頂管施工的安全和質(zhì)量。施工現(xiàn)場頂管施工單位負(fù)責(zé)技術(shù)、安全的人員必須及時發(fā)布信息，更新頂管施工的技術(shù)進展，及時組織市政工程頂管施工安全管理技術(shù)的培訓(xùn)、學(xué)習(xí)和交流。要時刻提醒頂管作業(yè)人員注意安全和警惕施工現(xiàn)場可能發(fā)生安全事故的危險源，確保市政工程頂管施工人員人財產(chǎn)安全。另外，在確保頂管建設(shè)安全管理的過程中，要及時對所有市政工程頂管管理安全管理技術(shù)人員進行與專業(yè)技術(shù)有關(guān)培訓(xùn)督導(dǎo)，從而有效規(guī)范市政工程頂管施工安全管理操作，降低市政工程頂管施工安全管理過程中各操作環(huán)節(jié)的各種安全隱患。市政工程頂管施工安全管理項目小組必須全面、切實明確各部門安全隱患管理職責(zé)，在工作中相互協(xié)調(diào)配合，落實各項安全隱患風(fēng)險管理的組織實施，市政工程頂管施工期間及施工結(jié)束后，確保市政工程頂管的質(zhì)量和安全。

3.現(xiàn)場施工管理

在現(xiàn)場施工管理過程中，污染物和各種建筑垃圾都可能影響施工設(shè)備的正常運行，其部件需要及時消毒清洗。施工設(shè)備安裝前，應(yīng)對設(shè)備內(nèi)部部件進行徹底消毒和清潔，有效減少施工設(shè)備后續(xù)的日常維護。設(shè)備消毒清洗后，由于季節(jié)性氣候變化，季節(jié)性氣候變化也可能對施工設(shè)備壓縮機的正常工作量和運行環(huán)境產(chǎn)生決定性影響。在寒冷的冬季，一些地方可能容易結(jié)冰，導(dǎo)致使用排氣閥的管道內(nèi)部結(jié)冰，因此，通常需要及時采用多個檢測設(shè)備氣壓的安全檢測管理模式。當(dāng)施工設(shè)備需要進行多次泵壓檢測時，需要提前進行詳細(xì)的數(shù)據(jù)分析，及時分析問題并給出合理的解決方案，以確保施工設(shè)備在施工作業(yè)管理過程中的安全。

四、結(jié)語

綜上所述，就當(dāng)前情況來看，頂管施工技術(shù)還不夠成熟，通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)頂管施工過程中往往存在不確定性因素。所以，建設(shè)施工單位如果想要應(yīng)用該技術(shù)，就需要在項目立項前和施工過程中了解項目實施情況，并根據(jù)存在的問題做好防范和糾偏措施，保證施工活動正常進行的同時也要保證頂管施工的質(zhì)量。