市政工程建設中頂管施工技術的應用

秦偉

摘要：在全球經濟一體化建設的時代大背景之下，我國的城市化建設在持續擴大，市政工程建設在我國現代社會經濟的發展中，地位日益凸顯。對于關系到社會大眾日常生活工作的方方面面的市政給排水施工而言，在近幾年的城市“看海”模式下，更是不斷接受著社會的拷問。在現實狀態之下，傳統意義上的地上管線敷設施工，受制于城市繁忙的道路交通建設、密集的城市人口以及日趨大型化的城市建筑物，整個城市的正常運轉都受到了其帶來的極為不利的影響。文中對市政工程建設中頂管施工技術的應用進行了分析。

關鍵詞：市政工程；頂管施工技術；應用

1頂管技術的基本概述

目前頂管技術是我國在市政給排水施工中使用頻率較大的管道施工技術，它又被稱為非開挖管道敷設技術。非開挖施工頂管技術主要是指在市政給排水施工時利用非開挖技術或者未開挖技術對地下電纜、地下管道及地線管線等進行的鋪設、更換及修復等一種新型技術。頂管技術與其他市政給排水施工中的管道施工鋪設技術相比具有顯著的優勢。首先，在市政給排水施工中應用頂管技術能夠有效地縮短工期，降低施工成本；其次，在市政給排水工程中應用頂管技術也能夠有效地降低施工對施工周圍的地面植被及土地資源的影響，并能大大地降低工作人員的工作量；再次，在市政給排水施工中應用頂管技術能夠在鋪設施工管道和維修施工管道時有效地穿越地下管道及地面建筑物；最后，在市政給排水施工中應用頂管技術能夠有效地減少排水施工對建筑物及交通等帶來的負面作用，從而有效地促進城市生態效益和經濟效益的有機統一，促進城市的健康可持續發展。

2市政給排水施工頂管施工技術原理分析

頂管施工的技術原理：在當前技術條件支持下，在主頂油缸裝置與中繼間裝置頂推作用力的輔助之下，以推進的方式，將工具管裝置或是頂管掘進機裝置由工作坑推入，當工具管裝置或是頂管掘進機裝置闖過土層結構并達到接受坑之后，將其吊起。與此同時，在整個頂推過程當中，應當及時將位于工具管裝置或是頂管掘進機裝置之后的管道敷設在預留工作坑當中。

3市政工程建設中頂管施工技術的應用

3.1施工順序

首先要安置基坑底基礎及后靠背，然后進行導軌安裝，接著進行承壓壁的設置，隨后機械能主頂設備的安裝，然后對頂管機頭進行安裝，再進行土方運輸設備的安置，最后安放管節進行頂進。

3.2頂進工藝流程

在進行頂進施工時，第一步是對沉井中心線進行測量放樣，然后將頂機架和主頂設備安裝到位，再使用頂進管機進行頂進；第二步是將下一節管節吊下，通過頂進機頂進管節，將第一節管頂完為止；第三步是將第三節管節吊下，然后拼裝管節，頂力接近許用力，將中繼環吊放下來，然后按照上述方法繼續頂進，最后出洞，頂管機與管節分離。

3.3頂力估算

按照管壁外側同步注入觸變泥漿進行施工，R2=F2為手掘式頂管產生的阻力。按照軟土地層頂進的施工經驗，通常為8-12kN/m2，按照50m的頂進長度和0.52的管道外徑進行計算，P=F2πDL=1130kN≈113t為最大頂進阻力。一般情況下，要完全滿足頂力需要，配備150t液壓千斤頂即可。控制活塞行程為700mm，供電量為10L/min，主油泵最大供電壓49MPa。

3.4頂進施工

3.4.1頂進方法

在進行頂進施工以前，需要全面檢查施工設備，并進行試運轉；另外要確保頂管在導軌的中心線、坡度和高程與設計要求相符合。同時要避免工作井內進入流動性土或地下水，而且要保證具備所有條件以后才能夠實施頂進作業。

3.4.2頂進作業

在工具管切入土地以后，需要對其水平偏差嚴格控制，確保偏差在5mm以下，設定標高加以拋高數為其高程。在工具管連接第一節鋼管時，尾部至少有20-30cm擱在導軌上，同時需要立即連接砼管。在進行人工挖土以前，要在周邊土體中切入刃口部分，分層開挖程序按自上而下進行，避免正面坍方。在挖土過程中如果有地下障礙物出現，在確保安全的前提下先清除障礙物，然后進行頂進施工。如果有特殊情況，需要及時通過應變技術措施解決。可以通過機頂設備對頂管道內土進行再次頂進，將管內泥土頂出管道外面。在頂管交接班時需要逐一詳細地交換開挖情況和排除故障所采取的措施，為后續施工提供安全和技術保障。

3.4.3施工測量

在進行頂管施工時，要經常進行測量，在視線清楚、不易擾動、易于保護、方便校核的地方設置控制點。特別要重點測量地面控制點至工作坑內的控制點，在測量時嚴格按照施工要求進行，避免軌道、管道底標高與設計標高存在較大的差距，從而對管道底坡度造成嚴重影響，阻礙了對頂的順利進行。在頂進頂管時，需要不間斷的測量高程、轉角和方向，正常情況下控制在80～100cm進行一次測量。

3.4.4檢查井施工

在施工過程中，要對施工進度進行嚴格控制，對質量進行嚴格把關，杜絕檢查井內出現透水事故。施工時要確保此環節不會出現偷工減料的情況，檢查井施工作為極其關鍵的施工環境，需要加強重視。

3.4.5糾偏測量及控制

一般情況下，施工單位在對地面進行簡單有效的控制測量時通過經緯儀進行的，要確保地面控制測量中低于1cm的誤差，水準點控制網可以通過現有道路已設水準點進行布設，可以把水準網直接引入工作井內。在將測量儀基座布設在工作井后方時，要防止儀器座因頂進內沉井受力而出現移動或變形。如果儀座出現輕微位移，需及時調整對軸線和標高。一般傾斜儀傳感器都安裝在機頭內，施工人員能夠按要求進行及時糾偏。在頂進糾偏過程中，要進行大量的測量和頻繁的微調，并保證糾偏角度在1°以內，最大不能超過1.5°。因為在起始推進階段主要依靠主頂油缸控制機頭和方向，因此一方面要將主頂的推進速度進行減慢；另一方面要對油缸組進行不斷調整，使其與設計坡度要求和質量標準相符合。

3.4.6閉水試驗

在完成頂管對接以后，需要進行閉水試驗，試驗按照國家驗收標準進行。如果有漏水和滲水情況出現，需要及時查找問題原因并進行有效處理。

3.4.7事故應急措施

在進行頂管施工時，如果有異常偏差出現，需要立即停止施工，對其原因進行分析，通過有效措施解決以后才能夠繼續頂進。不管任何情況下，施工人員一旦發現頂進出現異常，需要立即停止施工，并將實際情況匯報至技術負責人，從而對其原因進行分析，制定對策。

4結束語

總而言之，頂管施工技術在市政給排水施工中的應用價值與潛力是不可估量的。其最顯著的應用優勢在于通過開槽埋管施工，在根本上杜絕了城市市政建設管網亂挖的亂象，對整個建設項目施工作業周邊環境予以合理保護，統籌兼顧，實現經濟效益、社會效益與生態效益的最優結合。因此，加大針對頂管施工技術在市政給排水工程中的研究，對城市建設具有極為深遠的意義與價值。