市政工程中頂管施工的技術(shù)要點(diǎn)分析

王林

【摘 要】在市政工程的作業(yè)中，頂管技術(shù)的使用已經(jīng)日漸增多，在此有必要總結(jié)其技術(shù)要點(diǎn)并加以提高。本文結(jié)合某市政工程頂管施工的實(shí)例，從施工準(zhǔn)備、設(shè)備的安裝和調(diào)試、線路的加固以及安全措施等方面，對(duì)其技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行了全面總結(jié)。

【關(guān)鍵詞】市政工程；頂管；施工技術(shù)

為了避免對(duì)地面的交通造成影響，施工企業(yè)在市政工程中一般都采用頂管施工方法進(jìn)行作業(yè)，以將地面的作業(yè)面移到地下。采用這種方法，只要施工之前進(jìn)行合理選線，選取合適的施工方法，施工面上的構(gòu)筑物則不會(huì)妨礙正常的施工。此技術(shù)在市政工程施工中的應(yīng)用日漸增多，因此有必要總結(jié)其技術(shù)要點(diǎn)并加以提高。

某地污水處理系統(tǒng)要安裝廠外管線，其中有直徑為600mm的鋼筋混凝土管要斜向穿過(guò)一段長(zhǎng)約為8.9m的鐵路線。考慮到實(shí)際情況，此工程采用頂管施工技術(shù)。本文結(jié)合該工程，一一介紹頂管施工的技術(shù)要點(diǎn)。

1.施工準(zhǔn)備和方法選擇

此工程在頂進(jìn)之前，施工隊(duì)伍對(duì)周邊地質(zhì)、水文情況，各層土壤的系數(shù)，地下水位的流量、水位等進(jìn)行了詳細(xì)的勘察。與此同時(shí)，對(duì)于列車的通過(guò)時(shí)分以及時(shí)間間隔，路基中埋設(shè)的電纜和管線等，都要和相關(guān)單位進(jìn)行磋商，以改移或是拆除矛盾的部位。施工之前將各種防護(hù)措施以及用具準(zhǔn)備妥當(dāng)，以保證施工順利、安全的進(jìn)行。

頂進(jìn)作業(yè)要在工作坑的水位降到基底0.5m至1m后進(jìn)行。降水、排水系統(tǒng)要在開挖工作坑期間就一同做好。開挖使用機(jī)械開挖，為確保路線的安全，設(shè)計(jì)時(shí)確定的防護(hù)方法一定要實(shí)施到位。

按照設(shè)計(jì)進(jìn)行后背和工作底板的制作。由于在平整度方面，工作底板需求偏高，在作業(yè)時(shí)使用方格網(wǎng)高程控制方法，在灌注工作底板混凝土?xí)r，采用?16的鋼筋頭埋設(shè)到其中，分成2.5m的方格網(wǎng)進(jìn)行高程控制，最后再用合適比例的水泥砂漿整平。為了保證頂進(jìn)作業(yè)，要將頂板做成前高后低的仰坡，將方向墩設(shè)置在底板的兩邊。預(yù)制管身就地在灌注好的底板上直接進(jìn)行。

管頂覆土大于3米的，可以使用“鋼板脫殼”的放大進(jìn)行作業(yè)，在管頂上設(shè)置鋼板，和涵體一同前進(jìn)。當(dāng)路基土體對(duì)著管道的移動(dòng)產(chǎn)生變形或是遇到頂進(jìn)阻力增大時(shí)，可以將管身和鋼板之間的連接解除，借助管頂隔離層和鋼板之間較小的摩擦力，讓鋼板托著路基覆土，管身在鋼板之下行進(jìn)。頂進(jìn)作業(yè)時(shí)，出土速度要盡量加快，實(shí)行多班連續(xù)作業(yè)，作業(yè)同時(shí)要注意管身的軸線方向有無(wú)偏差，若有則要及時(shí)進(jìn)行修正。若出現(xiàn)“左右”糾纏著可使用一側(cè)少挖土，另一側(cè)超挖的方法逐步進(jìn)行；若出現(xiàn)“扎頭”，則可以使用少挖涵底土或是換鋪地基的辦法逐步進(jìn)行；頂進(jìn)作業(yè)時(shí)，必須在和涵體的軸線一致的方向上安置頂鐵，為保證傳力的均勻還要每隔4米設(shè)置一條橫梁。

2.設(shè)備的安裝及調(diào)試

①頂進(jìn)設(shè)備。在完成管身以及后背的建成工作后，就可以安裝頂進(jìn)設(shè)備。使用的千斤頂根據(jù)最大頂力來(lái)配置臺(tái)數(shù)。完成設(shè)備安裝之后，要進(jìn)行以下調(diào)試：全面檢查千斤頂功能是否正常，其液壓元件可靠與否，有沒(méi)有管道泄漏的情況；調(diào)整好溢流閥的作業(yè)壓力以及一系列繼電器的保安值；將油壓逐漸加大，推起管身，以測(cè)試起推推力；后背變化情況要時(shí)刻注意。

②輔助設(shè)備。制作好管身之后，就可以將各側(cè)的鋼刃腳安裝到管身上，同時(shí)裝配好人工挖土工作臺(tái)。在安裝底刃腳時(shí)，要注意做成船頭坡。

③試頂。完成上述步驟以后，就可以進(jìn)行試頂，試頂在將管身頂動(dòng)后停止。試頂過(guò)程匯總，在各個(gè)部位觀察的有關(guān)專業(yè)人員要時(shí)刻注意變化，及時(shí)記錄；開泵后要在油壓提升5～10Mpa的時(shí)候停泵查看，若有異狀，盡快處理；與此同時(shí)要注意底板以及后背的變化情況。

3.線路加固和安全措施

工程線路的加固使用吊軌縱橫梁加固方法。首先要用木枕替換掉混凝土枕，替換采用隔六抽一方法，同時(shí)在線路的另一側(cè)搭建枕木垛，在木枕上加載四組3根50kg/m的鋼軌扣軌梁。之后將道碴挖空，穿過(guò)工字梁橫梁，使用鋼扣板和U型螺栓將扣軌梁以及橫梁聯(lián)系起來(lái)。為了降低頂進(jìn)阻力，在每組橫梁的下面鋪設(shè)厚度為1cm的鋼板，鋼板下涂上黃油作為滑道。為了有效避免管線在頂進(jìn)過(guò)程中有橫移現(xiàn)象，在管身頂設(shè)兩臺(tái)導(dǎo)鏈，將之固定于擋碴墻的預(yù)埋鋼筋上，若是發(fā)生了上述情況，要及時(shí)使用導(dǎo)鏈進(jìn)行調(diào)整。

在所有準(zhǔn)備工作經(jīng)檢查都確保都合格無(wú)誤之后，才能試頂驗(yàn)證，頂進(jìn)的施工流程如下圖1所示。為了確保管身在頂進(jìn)過(guò)程中不會(huì)因?yàn)槭┕そM織的緣故中途停頓，要編制晝夜連續(xù)作業(yè)的施工組織計(jì)劃。具體的施工組織計(jì)劃見下表1。

圖1 頂進(jìn)作業(yè)施工程序

表1 施工組織配置表

作業(yè)過(guò)程中，若是有需要拆換、加固或是改移既有線路的設(shè)備時(shí)，首先要和當(dāng)?shù)氐墓?wù)部門進(jìn)行聯(lián)系，同時(shí)經(jīng)過(guò)雙方協(xié)商之后才能進(jìn)行。頂進(jìn)作業(yè)啟動(dòng)后，不能在中途無(wú)故暫停，必須24小時(shí)不斷作業(yè)，同時(shí)各種材料以及機(jī)械設(shè)備要準(zhǔn)備充足。施工中要嚴(yán)格執(zhí)行“四不挖土”的原則，列車通過(guò)時(shí)要停下所有的施工活動(dòng)，施工人員要撤出施工場(chǎng)所。頂進(jìn)時(shí)頂鐵上不能有人站立。

管身頂進(jìn)到達(dá)既定位置之后沒(méi)要盡快將路線恢復(fù)。在將拆除加固設(shè)備之前，要首先確認(rèn)是否備齊起撥道工具、道碴和上碴工具，同時(shí)將抽出橫梁的作業(yè)流程安排妥當(dāng)。施工中抽出橫梁木枕?yè)Q成鋼筋混凝土軌枕，作業(yè)采用隔六取一的方法進(jìn)行。抽取完成之后，要立即補(bǔ)充道碴并加以搗固。以上工序全部完成之后，要對(duì)路線整體進(jìn)行全面維修，達(dá)到運(yùn)營(yíng)標(biāo)準(zhǔn)后，才可以上報(bào)運(yùn)營(yíng)部以恢復(fù)正常使用。

4.結(jié)語(yǔ)

為了確保此工程施工的安全、高效，頂管作業(yè)必須達(dá)到以下的幾點(diǎn)要求：

①對(duì)設(shè)計(jì)文件以及有關(guān)規(guī)定進(jìn)行詳細(xì)了解，根據(jù)施工場(chǎng)地地質(zhì)情況核算最大頂力，根據(jù)此最大頂力設(shè)計(jì)后座，保證其具有足夠的強(qiáng)度以及穩(wěn)定性。為保證對(duì)列車的干擾降到最低，在開頂之前要將通過(guò)障礙物的各種措施都準(zhǔn)備好。

②對(duì)于穿過(guò)地段的線路，要結(jié)合其地下水、覆土深度、橋梁大小、涵洞規(guī)格以及施工季節(jié)等情況考慮具體的做法如加固、架空設(shè)計(jì)，同時(shí)要按照設(shè)計(jì)的要求做好扣軌以及扣梁的工作。

③在管道頂進(jìn)路基之前，若是需要將部分邊坡挖去，只能和線路架空作業(yè)一起進(jìn)行，不能提前進(jìn)行開挖工作。開挖之后要有相應(yīng)的防護(hù)措施，若是發(fā)生路基塌陷事故，要立即堆碼草袋等進(jìn)行回填。頂進(jìn)涵洞到達(dá)位置之后，要盡快砌筑護(hù)錐等，防止發(fā)生路基塌陷事故。

④頂進(jìn)中要嚴(yán)格控制超挖。為了保持原狀土的路基以及防止塌方，頂管作業(yè)要求超挖一般不能大于30cm，管道下部135°范圍以內(nèi)和管道的底部一定不能超挖，同時(shí)按照規(guī)定要確保安全開挖坡度。若是發(fā)生了塌陷事故并威脅到了列車安全，施工方要立即停止作業(yè)并根據(jù)線路的改變情況封鎖線路，與此同時(shí)采取相應(yīng)的維修加固方法，確保能盡快恢復(fù)正常。

⑤施工要及時(shí)的對(duì)頂進(jìn)方向和高程進(jìn)行測(cè)量，發(fā)現(xiàn)便宜隨時(shí)進(jìn)行糾偏。對(duì)于頂進(jìn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的偏差，要及時(shí)的糾正并進(jìn)行記錄，只有這樣才能確保施工的進(jìn)度以及施工質(zhì)量，這也是頂管成功的重要因素之一。

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