頂管技術在市政工程中應用及施工對策探析

■張楓婷 ■宜春市市政工程管理處，江西 宜春 336000

1 前言

地下網管是現代城市的重要基礎設施，其承擔著通訊、電力、自來水、煤氣、污水處理系統等設施的傳輸工作。傳統的地下管網敷設施工通常采用開挖施工技術，通常需要對路面進行挖槽埋管，給城市交通以及人們的生活與工作造成一定的影響，同時還會縮短路面的使用壽命以及造成嚴重的經濟損失。頂管技術是一種非開挖管道敷設技術，通過將頂管技術應用在市政管網施工中，不僅能夠降低施工對城區環境的影響，還能夠降低施工成本。因此，值得將頂管技術廣泛的推廣和應用在市政工程中。

2 頂管技術的概述

頂管技術又稱非開挖管道敷設技術，該種施工技術并不需要開挖地面就能夠穿越地下管線、河道、鐵路、公路以及其他地面建筑物的特點，與傳統的開挖敷設技術相比，頂管技術的投資相對較小，并且施工周期相對較短，能夠顯著的降低噪音，同時粉塵也相對較少，對城區環境的干擾和破壞相對較小，是一種高效率、污染小的施工技術。頂管技術在市政工程中應用的優點主要包括以下幾個方面:能夠在很深的水下或者地下敷設管道，并且能夠安全的穿越建筑物、河流、公路、鐵路等，降低市政工程周邊的拆遷工作量，有效的降低工程造價;該種施工技術的振動小、噪音低，對城市居民生活環境的影響相對較小，并且還不影響現有管道的使用;施工面將曲線縮成點，施工占地面積非常小，并且施工活動對地面的影響較小，對交通的干擾相對較小，在用地緊張、交通量大的城市中具有非常好的應用前景。

3 頂管技術在市政工程中的應用

(1)合理的選擇頂管。頂管的選擇應該根據市政工程的實際狀況，通常選用鋼筋砼管，如果沒有腐蝕要求可以選擇鋼管，鋼筋砼管的設計規格、應力驗算以及配筋等應該嚴格的按照相關的鋼筋砼的技術規范與標準進行，尤其是與鋼筋砼管相關的技術規程與標準。對于頂管的選擇，應該重點考慮以下兩個方面:其一，頂管長度的選擇，頂管的長度對頂管技術的經濟性與可控性具有直接的影響，在直線推頂的狀況下，采用長管能夠有效的降低樁管的次數，具有非常好的應用效果，但是隨著管長度的增加，如果偏離了原來的線路，為了保證其能夠恢復正常的線路，應該使用短管，長短管的選擇規則:通常狀況下，當L/D外=1.15時，為標準管;當L/D外≥2.10時，為長管;當L/D外小于等于1.10時，為段管;其二，頂管直徑的選擇，頂管的直徑應該根據市政工程的性質以及工程的實際需求來選擇，通常根據頂管頂管受到的負荷確定砼管的壁厚以及配筋，然后確定頂管的直徑，由于頂管技術在施工的過程中需要配備轉杯的挖土工人，因此頂管的直徑不能小于500mm，便于挖土人員的施工。

(2)頂管井的設計。頂管井通常采用鋼筋混凝土結構，并且建造結構類型相對較多，通常采用接收井與工作井兩種，接收井的形狀通常為矩形，工作井的結構形式通常為單排孔井和單孔井，并且呈矩形、正方形以及圓形等，頂管井的結構受力性能由低到高依次為矩形、正方形、圓形。

(3)頂管施工。頂管技術的施工主要包括以下幾個方面:其一，穿墻，將穿墻悶板打開，把工具管頂出井外，然后安裝相應的穿墻止水裝置，其做法表現為:在穿墻管內填夯密實的低強度水泥粘土拌合土，起到臨時擋水擋土的作用，為了邦鄭穿墻孔的外側在一定范圍內土體的穩定性，用工具進行工作井的穿墻施工之前，應該在穿墻管的外側進行注漿固結，如果出現問題，應該對問題進行分析，并采取相應的措施進行處理，悶板開啟之后應該將工具管迅速的推入，并做好穿墻的止水工作;其二，頂管出洞，即頂管機與第一節管子從工作井中破出洞口封門進入土中，頂管出洞施工是頂管技術的關鍵環節，在進行頂管出洞施工之前，為了防止管線出現偏移的問題，應該對工具管進行調零，并在工具管下加設支撐以及提前設置一個初始角彌補下跌，如果發現管線偏斜的問題，應該及時的采用主頂油缸進行管線的糾正;其三，注漿減阻，通過壓注觸變泥漿填充管道周圍的空隙，能夠形成一個管道保護層，起到減少頂進阻力、減少地面沉降以及支撐地層的作用，在頂管施工的過程中，應該先對頂管的機頭尾部進行壓漿，和頂進工作同時進行，并在混凝土管道與中續間的適當位置進行跟蹤補漿，以此降低頂進施工中的泥漿損失;其四，頂管的糾偏施工，糾偏指的是機頭與設計軸線出現偏差之后，在機尾設置糾偏千斤頂組，轉變機頭端面的位置與方向，促使管道沿著設計好的軸線進行頂進，以此降低偏差，頂管糾偏通常采用4臺千斤頂組合操作的方式;其五，氣密性檢測，對管道的整體以及分段進行打壓試驗，檢查管道的氣密性以及強度，尤其是在寒冷的地區或者動機，只能采用打氣壓的方式，打水壓會在管道上結冰，如果施工需要采用打水壓，應該采取一定的防凍措施，制定嚴格的打壓方案，保證施工的安全。

4 頂管技術在市政工程中的施工對策

(1)現場調查與踏勘。為了保證頂管技術的施工質量，在采用頂管技術時，應該對市政工程的施工現場進行調查與踏勘，主要包括以下幾個方面:對附近橋梁等構筑物的樁基深度、間距以及基礎等進行調查;對原有污水管道、雨水渠箱等埋設的深度;調查施工現場的供水、煤氣、通訊、電力、煤氣等管道的位置;調查附近的排水系統，設計最好的排泥水路線，防止出現污水橫流的問題;觀察施工現場的車流以及行人狀況，考慮高峰期安排專業人員進行指揮與疏通。

(2)做好施工管理。在現場施工的過程中，如果管線中帶有施工殘留物或者污物，應該及時的進行清掃。防止對儀表、設備、閥門等造成損害。管道在安裝之前應該進行清掃，采用焊接一段清掃一段的策略，這樣能夠降低系統封閉后的清掃工作量。通過精確計算算出頂進的推力，選用合適的油缸類型，并采用中間分布的方式，保證施工能夠順利的進行。

(3)做好測量與記錄工作。為了防止頂管施工出現誤差，應該使用全站儀發射激光沿著頂進方向水平射出，通過望遠鏡讀出工具頭的偏差，每隔0.5m測量和記錄一次，防止變形引起的誤差，保證施工質量和安全。

5 結束語

總而言之，城市的地形以及交通格局相對復雜，隨著時代的發展，城市也在不斷的發展，市政的配套設施在不斷的完善，地下管網作為城市建設的重要組成部分，其建設規模也在不斷的擴大，如果采用傳統的管道開挖施工技術，勢必會對城市環境、交通以及人們的生活與生產造成影響。頂管技術的應用，能夠在不影響城市地形與交通格局的前提下，加速城市管網的改造與優化，為創造新都市提供了便利的條件。

［1］王希海.淺論頂管技術在市政工程中的應用研究［J］.科技向導，2013，12(23):213-214.

［2］陳志賢.頂管技術在市政工程中的應用［J］.現代物業·新建設，2012，11(4):119-120.

［3］高峻嶺.頂管技術在市政工程中的應用及施工要點分析［J］.甘肅科技，2009，25(11):111-112.

［4］葛炳銳，呂艷麗.頂管技術在市政工程給排水施工中的應用［J］.技術與市場，2013，20(1):77.