頂管施工在市政道路給排水管道中的應(yīng)用研究

【摘要】文章首先分析了頂管施工的原理以及優(yōu)異性，簡要闡述工程開展必備的條件。其次以施工過程中的設(shè)備安裝及準(zhǔn)備工作為論述對象，總結(jié)不同設(shè)備擺放允許的誤差范圍，作為市政道路給排水管道施工的參照。最后重點(diǎn)介紹頂管施工工藝，以此來促進(jìn)工程整體質(zhì)量的提升。

【關(guān)鍵詞】頂管施工；市政道路；給排水管道

一、頂管施工的相關(guān)概述

1、頂管施工的基本原理

頂進(jìn)設(shè)備在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中會在施工坑內(nèi)產(chǎn)生一個(gè)頂力，管道在力的作用下向土壤中推進(jìn)，與周邊坑壁的摩擦力也會有明顯減小。當(dāng)一節(jié)管道進(jìn)入到施工點(diǎn)后，再將另一管道繼續(xù)送入，直至施工完結(jié)。管道是在兩坑之間穿插的，因此在頂進(jìn)時(shí)要對管道的角度合理設(shè)計(jì)，與方案保持一致，產(chǎn)生的泥土垃圾也要及時(shí)清理干凈。

2、頂管施工的優(yōu)點(diǎn)

頂管施工具有如下優(yōu)點(diǎn)：頂管施工對場地要求低，能夠適應(yīng)多種復(fù)雜的基坑環(huán)境；可以在深層施工坑內(nèi)進(jìn)行，地面交通不會受到影響；施工部位出現(xiàn)阻礙時(shí)可以通過優(yōu)化頂管方案來解決，將阻礙穿越。施工作業(yè)都是在坑內(nèi)進(jìn)行的，對地面居民振動影響小，噪聲、粉塵污染也得到有效控制；在公路基層修筑，能夠穿過原路面結(jié)構(gòu)，成功將兩側(cè)連接，用來排水；城市內(nèi)部修筑的道路排水工程中，最常用到這一技術(shù)，基層原有的管線設(shè)施不會受到破壞，甚至在功能上還可以得到優(yōu)化，地下水滲透問題也得到了解決，并且施工周期短，造價(jià)成本低，是一種具備長期發(fā)展?jié)撡|(zhì)的管道技術(shù)。

二、應(yīng)用條件

施工選用的管道為聚乙烯材質(zhì)，具有耐腐蝕抗氧化的優(yōu)點(diǎn)。除此之外也會應(yīng)用到鋼管，但要求不可以存在銜接縫隙，與聚乙烯材質(zhì)相比較在承載強(qiáng)度上會有明顯提升，安裝使用前要對其表面進(jìn)行防腐涂層處理。管道還要具備抗拉伸能力，使用初期對彈性要求要大于等于800MPa。鋼結(jié)構(gòu)管道管壁厚度最低不可小于5mm，要結(jié)合施工深度與使用中的導(dǎo)通量進(jìn)行計(jì)算。管壁周圍的土壤需要灌漿加固，當(dāng)土壤流動性大時(shí)，管道自身重力作用會使流動現(xiàn)象加劇，影響到連接角度，加固后不會再發(fā)生此類問題。

三、頂管參數(shù)及設(shè)備安裝

1、后背墻

頂管后背墻在使用過程中起到支撐作用，同時(shí)還可以為管道提供一個(gè)反作用力，加快作業(yè)速率。墻體使用鋼板材料來加固，傾斜角度要與施工管道保持垂直，即使存在誤差也要控制在0.1%H范圍內(nèi)。設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)后觀察是否與墻體之間有縫隙存在，一旦受力不均很容易使后背墻損壞，設(shè)備向管道施加的推力也因此而減小。

2、工作井導(dǎo)軌安裝

市政道路排水管道施工由兩部分組成，分別是工作坑與接收坑。在向管道施加壓力前，需要在兩坑之間插入導(dǎo)軌，起到角度約束作用，可以避免推力施加方向與設(shè)計(jì)方案產(chǎn)生偏差。導(dǎo)軌安裝主要是確定中心線與傾斜角度，規(guī)定偏差范圍為：兩軌道之間距離差不可超過2mm，水平高度差在0—3毫米以內(nèi)，可以偏高但絕不能偏低。軸線實(shí)際安裝點(diǎn)與方案中標(biāo)注數(shù)據(jù)誤差控制在3毫米以內(nèi)。

3、千斤頂安裝

千斤頂是提供推動力的設(shè)備。市政工程中選用高壓油泵提供壓力的裝置，在安裝階段首先要確定的是中線位置，與管道呈現(xiàn)垂直角度。千斤頂與其他動力設(shè)備在施工階段要與管道推進(jìn)過程中產(chǎn)生的作用力相抵消，推進(jìn)力之和遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于阻礙力。最后需要明確的是力作用的點(diǎn)是否在管材的豎直方向直徑的五分之一處，可以根據(jù)實(shí)際情況在1/4—1/5范圍內(nèi)合理調(diào)動。

4、頂鐵的安裝

頂鐵發(fā)揮著傳力作用，處于千斤頂與管材的中間位置，推動力會在這一構(gòu)件中集合，再像管道中傳導(dǎo)，使之在土壤內(nèi)移動。安裝階段應(yīng)對導(dǎo)軌接觸面進(jìn)行清理，不可由泥土垃圾存留在其中，并且材料之間是緊密連接的，存在縫隙或者有垃圾都會應(yīng)有力的傳播。接觸緊密后技術(shù)人員對其穩(wěn)定性進(jìn)行檢驗(yàn)，受力后出現(xiàn)位移、滑動都屬于不合理現(xiàn)象，需要再次調(diào)試。安裝結(jié)束后要再次測量各設(shè)備中線與受力點(diǎn)是否在方案擬定范圍內(nèi)，個(gè)別誤差過大可以人工調(diào)試解決。所有設(shè)備安裝結(jié)束后可以進(jìn)入到正式施工環(huán)節(jié)。

四、管道頂進(jìn)施工工藝

1、下管就位

將需要施工的管材擺放在確定的作業(yè)點(diǎn)中，中心與畫線保持一致。對管材的完整性進(jìn)行檢驗(yàn)，尤其是管口處，存在缺口會影響施工進(jìn)度，管壁要光滑平整，不可以有裂縫存在，完成后對管口進(jìn)行清理。也可以根據(jù)工程需求對管理潤滑處理。

2、穩(wěn)管與接口處理

（1）每下一節(jié)管，都要檢查一下管節(jié)的高程和方向是否符合設(shè)計(jì)和施工規(guī)范要求，確保其是否完全貼臥于導(dǎo)軌上。（2）管間接口處理，一般在兩管間接口外側(cè)用油麻充填以使管間留出空間，并在管內(nèi)用內(nèi)套環(huán)和木楔將管節(jié)連接起來，以保證頂進(jìn)過程中管的高程和方向的準(zhǔn)確度。

3、挖土

（1）土質(zhì)良好時(shí)，管頂以上的土能形成土拱，管端可不加管帽，并允許在管前超挖10cm～30cm后再頂管。（2）土質(zhì)差，容易塌方時(shí)，管前超挖量宜小，并隨挖隨頂。管道下部135°范圍內(nèi)不應(yīng)超挖，土弧要與管外壁吻合，保持原狀土地基。

4、頂進(jìn)

在頂進(jìn)施工之前，首先進(jìn)行安全檢查，尤其是注意頂鐵，務(wù)必要保持平直安裝，從而保證后期使用安全；其次，要時(shí)刻關(guān)注管道油泵壓力表的數(shù)值變化，當(dāng)數(shù)值出現(xiàn)不規(guī)律的突增現(xiàn)象時(shí)，管理人員要第一時(shí)間停泵檢查；再次，頂進(jìn)施工時(shí)，要注意保證千斤頂?shù)纳斐鲩L度在安全工作范圍之內(nèi)，防止因活塞桿伸出過長導(dǎo)致抗壓能力降低；最后，保證頂進(jìn)施工的連續(xù)性，盡量減少頂進(jìn)中斷現(xiàn)象的出現(xiàn)。

5、頂管出現(xiàn)偏差時(shí)的校正

測量時(shí)，若發(fā)現(xiàn)管位偏差達(dá)1.0cm時(shí)，一般應(yīng)考慮校正。校正時(shí)，應(yīng)根據(jù)管道設(shè)計(jì)坡度和頭一節(jié)管子的走向確定校正方法。當(dāng)根據(jù)頭一節(jié)管子的走向預(yù)計(jì)可能自行恢復(fù)到設(shè)計(jì)位置時(shí)不必校正。糾偏校正應(yīng)緩慢進(jìn)行，使管子通測復(fù)位，不得猛糾硬調(diào)，以防止發(fā)生相反的結(jié)果。

小結(jié)：

項(xiàng)管施工雖然整體工程量并不是很大，但是其中涉及到的許多力學(xué)問題和細(xì)節(jié)處理問題，使工程施工增加了很大的難度。因此，在市政道路給排水管道中進(jìn)行項(xiàng)管施工時(shí)，要在施工前對現(xiàn)場進(jìn)行詳細(xì)的考察，在施工時(shí)做好細(xì)節(jié)處理，在竣工后進(jìn)行項(xiàng)目工程質(zhì)量檢測，通過全程控制，保證頂管施工的整體質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

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