市政工程非開挖頂管技術(shù)的應(yīng)用

王韜

[摘要]時代在不斷進步，城市的變化日新月異。市政單位在努力完善配套設(shè)施的同時，導(dǎo)致大量地下管道的增加，頂管設(shè)計和施工也隨之增多。非開挖頂管技術(shù)屬于現(xiàn)代化的管道鋪設(shè)方式之一，將該項技術(shù)應(yīng)用在鋪設(shè)地下管道和修建地下人行道等工程中，能夠?qū)Φ叵碌慕ㄖ镉行П荛_，減少對地面設(shè)施和建筑物的損壞以及對交通的影響。本文圍繞非開挖頂管技術(shù)，對其頂管施工的特點、施工流程和質(zhì)量控制進行了思考與探索。

[關(guān)鍵詞]市政工程；非開挖頂管技術(shù)；分析應(yīng)用

在道路施工和交通運輸經(jīng)濟發(fā)展中，市政道路工程是其重要的組成部分，它影響著道路運輸結(jié)構(gòu)和運輸能力，對一座城市的經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展起著重要的推動作用。作為一項非開挖掘進式頂管技術(shù)，在市政工程中通過對頂管技術(shù)的應(yīng)用，能夠滿足地下正常施工且不影響周圍環(huán)境的要求。它的工作原理就是使工作井垂直于地面，然后將水泥、鋼制管道通過高壓千斤頂向地下放置。在施工過程中，必須重視對市政工程非開挖頂管技術(shù)的應(yīng)用，確保施工流程更加規(guī)范合理，進一步推動道路工程建設(shè)。

1頂管施工的特點

頂管技術(shù)又稱為非開挖管道敷設(shè)技術(shù)，其在施工時不需要對面層進行挖掘，就可以順利穿過地面建筑和地下建筑以及鐵路、河道，與開挖敷設(shè)技術(shù)進行比較，這樣的施工能夠大量節(jié)省資金投入，減少工期。與此同時，該項施工技術(shù)能夠使噪音得到有效降低，粉塵大量減少，并且減輕了對交通條件的干擾和對環(huán)境情況的破壞，起到了環(huán)保無污染的效果，施工效率也得到了明顯提升。由于頂管施工法在多個方面都占有一定的優(yōu)勢，因此被廣泛應(yīng)用于市政管道工程施工中。我們將頂管施工的優(yōu)點總結(jié)為以下幾個方面：（1）施工過程中占用了較小的施工面積，施工面由線縮成點；（2）對交通的影響比較小，沒有影響正常的地面活動；（3）施工過程中對城市居民正常生活干擾不大，不影響居民線路和構(gòu)筑物的正常使用，僅出現(xiàn)較低的噪音和震動；（4）能夠穿越河流、建筑鐵路等各種障礙，在較深的地下水下進行管道敷設(shè)，使沿線的拆遷工程大量減少，有效降低了工程資金投入。其主要適用于城市中心地區(qū)、繁榮商業(yè)街道或無法搬遷、不可深挖的文物古跡等特殊地段。通常情況下采用管徑80至600的地下埋管進行頂管法施工作業(yè)。

2市政工程非開挖頂管施工流程

（1）現(xiàn)場勘查及施工前的準(zhǔn)備工作。確保施工組織設(shè)計的合理性和科學(xué)性，施工單位需要對施工現(xiàn)場進行勘察，對實際情況進行調(diào)查，將施工準(zhǔn)備工作做好做足。施工前所勘察和調(diào)查的工作內(nèi)容包括以下四個方面：①對施工現(xiàn)場或鄰近施工現(xiàn)場的地下管網(wǎng)情況進行詳細(xì)的勘察，現(xiàn)場對水、氣、電、暖及通訊管道進行定位，并且對需要搬遷或停止工作的管道進行認(rèn)真分析，隨后將其進行清楚的標(biāo)注；②對施工現(xiàn)場路面的車流量和人流量等交通狀況進行考察。如有需要，可以在路口設(shè)計交通導(dǎo)向牌，或者設(shè)置專人看守指揮，同時，施工路線可根據(jù)交通道路的實際情況進行合理的安排；③必須對施工現(xiàn)場及附近的排水管道情況進行清楚的掌握，對排污路線進行最優(yōu)化的規(guī)劃和設(shè)計，如有需要，可以臨時搭建排污管道，防止其他位置流入施工污水；④假如橋梁、隧道等建筑物出現(xiàn)在施工現(xiàn)場，施工人員必須對橋墩、橋臺的基礎(chǔ)、建筑物基礎(chǔ)樁等情況有一個詳細(xì)的了解，防止在頂管施工時對其造成破壞性影響。

（2）測量放樣與井下、地面設(shè)備安裝。施工以前，首先要對施工地點進行測量放樣，同時安裝好地下和地面的施工設(shè)備。通常測量放樣的內(nèi)容包括頂管軸線和設(shè)備安裝的標(biāo)高，可以通過確認(rèn)地下投點和后視點的精度，有效控制頂板軸線的放樣精度。在對井下設(shè)備進行安裝的過程中，要確保導(dǎo)軌、千斤頂?shù)缺匦杵返陌惭b。在安裝過程中，必須嚴(yán)格按照測量規(guī)定對軸線進行確認(rèn)，保證按要求施工。為避免出現(xiàn)人為的標(biāo)高誤差，需要將軸線的安裝量予以減少。在對地面設(shè)備進行安裝時，需要將啟動設(shè)備、主頂泵站安裝到位，施工過程必須根據(jù)現(xiàn)場實際情況進行合理安排，確保與頂管軸線有一定的距離。

（3）頂管機下井與出洞。利用提前安裝好的導(dǎo)軌將頂管機通過起吊設(shè)備吊人，在安裝千斤頂時要保證管線與頂管機相連。在頂管機出洞以前，提前做好安全防護措施，例如在施工過程中，可以對軟眼位置進行墻體澆筑，保證墻體的強度達到施工要求，并且能夠抵抗洞外的水土壓力，將頂管機放入出口器后，能夠直接切割或封堵墻上的出洞。與此同時，還能夠在工作井軟眼位置安裝部分鋼封門，從而起到對洞口外土地的加固作用，有效降低地下水位。在將洞口打開后，需要及時加固土體的穩(wěn)定性和牢固性。比如頂管出洞位置沒有地下水，可以在洞口外部打入一定量的鋼板樁，從而保證洞口被打開后能夠有效抵抗土壓力。在將洞口打開以后，頂管機通過出口器進入的時候，可以將鋼板樁拔出，隨后不斷頂進。

（4）頂進施工的控制。頂進施工的原則就是“先挖后頂、隨進隨定”。在頂進施工以前，需要認(rèn)真檢查頂鐵安裝的平直性，防止在施工過程中出現(xiàn)偏心荷載。在進行頂進時，需要時刻關(guān)注油泵壓力表的變化情況，假如出現(xiàn)壓力快速增加的情況，要及時暫停油泵，對其原因進行分析，通過有效的措施予以解決。要在規(guī)定進度內(nèi)對千斤頂活塞桿外伸長度進行一定確定，防止超出。在進行頂進施工時，需要保持連續(xù)作業(yè)，不能有較長的停頓時間。

（5）頂管機、起吊及轉(zhuǎn)移。將頂管機放置洞口時，需要根據(jù)洞口位置的地質(zhì)條件、地下水文狀況等具體情況選擇適合的措施。在保證安全施工的情況下，需要將軟眼封門及時去除，然后連續(xù)頂進，一直到頂管機返回接收機內(nèi)，最后安全解除機頭與管道的連接。

（6）洞口密封處理、管道補修及驗收。在井中轉(zhuǎn)移頂管機，同時對洞口進行徹底的清理，按照軌道的設(shè)置，安裝止水設(shè)備，可以通過混凝土澆筑的方式進行洞口封閉施工。在將規(guī)劃管道施工完成以后，首先需要將管道清理干凈，然后對縫管進行回填，同時對受損的位置進行補襯修補。接下來需要對管道進行驗收，保證管道軸線位置沒有任何誤差，確保回填管縫施工具有良好效果。在工程施工時，可以選用“F”型鋼筋混凝土頂管，同時使用橡膠圈進行密封。要大幅提升頂管的剛度，可以將鋼套埋設(shè)在混凝土管內(nèi)，避免在運輸過程中出現(xiàn)變形現(xiàn)象。與此同時，對管內(nèi)的鋼筋骨架進行焊接，在頂進管端位置混凝土?xí)r，假如有受壓狀況出現(xiàn)，能夠?qū)芏嘶炷疗鸬胶芎玫募s束保護作用。

3市政工程非開挖頂管的質(zhì)量控制

（1）在施工管線土層，由于工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件的頻繁變化，需要對土層的變化情況進行充分的了解，然后進行頂管施工作業(yè)。與此同時，對于回填土地段，必須及時進行加固處理，從而避免地表較大下沉現(xiàn)象在頂管施工后出現(xiàn)。

（2）通常情況下，會通過淤泥層檢測有毒氣體和開展防護頂板施工。有毒氣體聚集體一般會通過腐爛的植物和動物在地下逐漸形成，對施工人員的健康和生命產(chǎn)生一定的危害和威脅。因此，需要對管道內(nèi)有毒氣體的含量進行定時檢測，利用通風(fēng)裝置進行解決，在確保安全的情況，才能夠讓施工人員進入頂管內(nèi)進行操作。

（3）對地下線路進行超前探查。隨著設(shè)備的更新?lián)Q代，雖然當(dāng)前所使用的頂管設(shè)備能夠在施工前對前進路線不遠(yuǎn)距離的管線能力進行有效探查，但依然需要通過在地面提前查明地下管線，確保萬無一失，其能夠有效確保通訊、水力、電力、燃?xì)獾绕渌苈返恼＿\營，確保廣大群眾的正常生活。

（4）在對建筑進行穿越時，探查其基礎(chǔ)。穿過建筑物基礎(chǔ)下進行頂管施工的過程中，需要對施工路線上所遇到的基礎(chǔ)類型有明確的認(rèn)識，在對部分基礎(chǔ)頂管頂進前可采取必要的托換和加固措施。

（5）頂進計算。首先是對頂進推力的精確計算，對油缸類型和中繼問的分布可以根據(jù)計算結(jié)果進行相應(yīng)的選定；其次是在設(shè)計工作井時，最大頂力可以通過計算得出，并在工作時制定出相應(yīng)的加固方案。

4結(jié)語

近年來，隨著社會的進步，城市化進程也不斷加快，不斷擴大的市政工程建設(shè)使廣大人民群眾的生活質(zhì)量得到了進一步提高。在市政工程建設(shè)施工中，需要合理選擇運用其施工技術(shù)，確保市政工程建設(shè)的整體質(zhì)量得到進一步提升。在市政工程建設(shè)中，頂管技術(shù)特有的優(yōu)勢使得其應(yīng)用范圍越來越廣泛，其施工技術(shù)水平的高低嚴(yán)重影響工程的施工質(zhì)量。因此，需要在對技術(shù)水平提升的基礎(chǔ)上，進行頂管流程的規(guī)范，只有這樣才可以使工程建設(shè)的整體技術(shù)水平得到進一步提升，使經(jīng)濟效益和社會效益在市政工程建設(shè)中得到凸顯。