市政道路頂管施工技術及質量控制

馬俊+孫彥冰

摘 要 近年來城市化進程不斷加快，各項基礎設施逐漸完善，市政道路作為重要基礎設施之一，其建設規模及數量不斷增大，對于施工質量也提出了更高要求。排水系統是市政道路建設的重要組成部分，由于施工范圍內地質條件因素或者是城市規劃影響，在地下管線敷設時不宜采用傳統明挖施工方式。非開挖技術能夠有效解決這一問題，不僅保證了管線施工質量，也盡量避免了造成地表破壞，減少對周邊交通及環境影響。頂管施工作為非開挖技術的一種，在具體應用過程中具有獨特優勢，本文主要對頂管施工技術進行了分析，并結合筆者實踐經驗探尋質量控制措施。

關鍵詞 市政道路；頂管施工技術；質量控制

中圖分類號 U4 文獻標識碼 A 文章編號 2095-6363（2017）14-0055-02

隨著近年來機動車保有量不斷攀升，市政道路在運營過程中承擔了很大交通壓力，要求不斷提高施工質量以滿足經濟發展要求。頂管施工技術不需要開挖整個管頂道路，施工噪音小，減少對周邊環境及交通正常運行的影響，在市政道路施工中得到廣泛應用。具體施工過程中，應充分了解市政道路地質實際情況，并結合頂管施工技術標準制定科學施工方案，提高頂管施工質量。

1 工程案例

某市政道路建設過程中，結合工程實際情況，綜合考慮多方面因素采用頂管施工技術進行污水管段施工。頂管總長度為2 030m，直徑在0.8m～2m之間，根據工程施工需求在不同路段進行調整。在具體操作過程中，工作井設置數量為12座，檢查井2座，接收井11座。經技術人員對施工現場地質條件勘測，粘土層分布厚度相對較大，在2.8m～7.2m，因此應用磚砌圓形倒掛井逆作法進行接收井及工作井施工，基坑開挖最大深度為12m，平均開挖深度約在10m左右。

2 頂管施工技術原理

作為非開挖方式施工，頂管施工技術敷設管線施工中的應用，在最大限度上減少開挖量，有效解決了由于管道施工造成的建筑物破壞，防止影響周邊交通正常運行，實現保護環境及穩定土層目的。通過頂進設備形成相應推力，穿過工作井土層將管道運送至指定位置，并進行埋設工作，應根據實際地質情況及工程要求，確定最佳施工方法。頂管技術在市政工程建設領域得到廣泛應用，降低了工程量，節約建設施工成本，具有良好的社會效益及經濟效益。

3 市政道路頂管施工技術分析

1）施工場地處理。在施工開始之前，應將施工范圍內碎石、雜物等清理干凈，避免對正常施工操作造成影響。同時按照設計方案的要求測量施工現場各項參數，明確工作井的位置及標高，標記開挖范圍、深度。在施工場地設置臨時水準點，通常間隔為200m，確保工程建設質量。若施工路段存在較高地下水位，施工前還應進行降水處理，將濾水管道埋設在沉降井周邊，及時排出地下水，避免在工作井開挖過程中出現積水現象。

2）工作坑開挖施工。整平施工場地，及時回填坑洼部分，鋪設10cm～50cm左右的砂墊層，并組織施工人員適當夯實，確保其平整度及密實程度滿足施工要求。根據施工方案的要求確定工作井具體位置，并以此為依據進行均勻對稱開挖，為了保證工作坑施工質量，應將每次挖土深度控制在1m以內，采取邊開挖邊護壁的施工方式。在工作坑開挖完成之后，對其位置及尺寸偏差進行檢驗，確保在條件允許范圍內，井壁誤差保持在1.5cm以內。井底部位應采取必要的加固措施，打木樁是常用施工方式之一。為了及時排出底部積水，應按照規定標準預留積水坑。

3）頂管設備安裝。首先是后背墻制作安裝。在頂管施工中，后背墻的主要作用是為千斤頂提供支撐結構，因此應當按照標準公式驗算后背墻土抗力，確保能夠滿足頂力要求，以此為依據設計后背墻體的高度及厚度，在后背墻可鋪設鋼板使其受力更加均勻。后背墻壁面與頂進方向保持垂直，偏差控制在墻體高度0.1%以內。其次是安裝工作井導軌，為頂進施工時坡度及中心線提供引導作用。導軌安裝應以管節坡度及高程為依據，與井壁保持距離在50cm～100cm，確保導軌安裝的牢固程度，避免后期施工中出現位移。導軌安裝完成后檢測安裝質量，標準如表1所示。最后進行頂鐵安裝，頂鐵屬于臨時傳力構件，其位置為管道端部與千斤頂之間，通過頂鐵能夠將千斤頂合力均勻分布于管端，并合理調節二者之間距離。

4）頂進施工。鋼筋混凝土成品管質量符合《混凝土和鋼筋混凝土排水管》GB/T11836和《頂進施工法用鋼筋混凝土排水管》JC/T640的規定。在下管頂進之前，應檢查管道外觀及質量，是否存在破損或者縱向裂縫，管壁表面保持光潔無坑陷，質量驗收合格后方可采用起重設備將其運送至工作坑導軌。同時檢查起重設備的參數性能，在必要情況下可進行試吊，以確保設備運行安全性。下管過程中，施工人員應保持在安全距離之內。為了保證頂進施工順利進行，以《給水排水管道工程施工及驗收規范》GB50268-2008中規定為依據，結合工程實際情況計算所需頂進力，公式如下：

F=DLf+N

式中：F表示頂進阻力（kN）。D表示管道外徑（m）。L表示設計頂進長度（m）。f表示管道外壁與土的單位面積平均摩阻力（kN/m?），通過試驗確定，對于采用觸變泥漿減阻技術的宜按表2選用。N表示頂管機迎面阻力（kN），不同類型頂管機的迎面阻力宜按表3選擇計算。

由上述公式計算得出施工中所需的頂進力，避免影響管線頂進質量。隨后在導軌上放止第一節管道，對管道的中心線及管底高程進行復核，確保頂進方向的準確性。堅持“勤測量、勤糾偏、微糾偏”的原則，控制頂管機的前進方向和姿態。在頂進施工過程中，第一節管道作為工具管，對后期管道頂進質量有著重要影響，必須對此階段施工加以重視，嚴格按照規范要求施工；所以頂進速度應適當放慢，定期測量管道安裝的準確度，每次頂進的長度通常控制在20cm～30cm；待正常頂進施工時，確定每個接觸部位緊密結合之后，可按照正常速度頂進，通常保持在1m/次。應合理控制管道頂進速度，避免速度過快而影響頂管質量。

4 市政道路頂管施工質量控制措施

1）加強施工質量檢測。加強施工質量檢測工作能夠及時發現在施工中存在的問題及不足之處，并采取相應處理措施。管道頂進施工是重點環節，必須實時檢測管道頂進質量，其具體標準如表4所示，一旦出現偏差過大的情況，必須進行調整，以免影響管道施工質量。為了盡量減少施工中產生的人為操作失誤，需針對工程實際情況組織技術培訓，使施工人員充分掌握相關技術標準，嚴格規范施工操作行為。同時建立起崗位責任制度，合理劃分不同崗位具體職責，將責任落實到位，確保頂管施工能夠順利進行。

2）注重測量與糾偏。在管道校正的過程中，應根據頂進實際情況，及時測量各項數據。首先是對于中線的測量，以地面中線樁為依據，采用全站儀在工作坑中確定管道中線，并將鉛錘由工作樁放至坑底部，管道中心線的方向即為鉛錘連線方向。隨后可采用鋼尺測量管道中線，若鋼尺中心線與方向線保持一致，則證明管道中心線滿足施工要求，反之則證明管道中心線存在偏差，需及時采取糾偏措施。其次是高程測量，在此過程中所需設備為管道激光指向儀，按照規定標準安裝至工作坑內，并調整坡度及方向，同時將指示牌安裝在管道內部，當激光點位置在標牌中心時，證明頂進高程符合施工要求。若在頂進施工過程中，出現偏差較大應當及時采取糾偏措施，常見方式有以下幾種：其一，千斤頂糾偏，工具管前方配備有糾偏節，當頂進偏差超過5cm后，就應當糾偏，通過千斤頂的調整糾偏，對頂進方向進行控制。通常情況下，在每節管道頂進初期階段，即30～40cm左右，是產生偏差的關鍵階段。其二，超挖糾偏法，此種方法適用于管道偏差值在10～20cm左右，在管道出現偏差的另一側，可適當超挖，同時在出現偏差一側設置相應阻力，逐漸改變管道頂進方向，最終實現糾偏目的，保證管道沿設計方向頂進。

5 結論

在城市建設發展過程中，頂管施工技術發揮著重要作用，必須不斷提高施工質量以滿足城市發展需求。頂管施工技術在排水系統中的應用，最大限度降低了對地表以及周邊交通的影響，減少了工程量，具有良好的經濟效益及社會效益。在頂管施工過程中，嚴格按照技術標準，加強施工質量控制工作，及時發現潛在質量問題，并根據實際情況采取處理措施，保證頂管施工質量，為城市發展做貢獻。

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