淺談市政道路頂管施工技術

付偉強

摘 要：作為市政道路工程施工技術之一，施工過程中必須重視頂管施工，提高技術水平，該技術的應用不僅可以最大限度地提升市政道路施工質量，還能延長工程的使用壽命。為此，本文主要對市政道路頂管施工概況、施工準備及施工工藝進行了分析與探究。

關鍵詞：市政道路；頂管技術；施工準備

1 市政道路頂管的概況

作為一種暗挖施工方式，頂管施工技術相比同管徑的明挖施工主要優勢體現在具有較少的占地面積，可以對土地資源進行充分節約。這種施工方式主要在地下施工，對地面活動具有較小的影響，如對施工過程進行嚴格控制則不會對交通的暢通性造成任何影響，能夠充分確保車輛的正常運行。在穿越鐵路、公路、河流、建筑物等障礙物時頂管施工技術的應用還可以對沿線的拆遷工作量進行有效降低，同時還可以起到節約資金和減少工期的作用，并能降低工程造價。基于此，為提高市政道路工程的質量，必須提高頂管施工技術水平，只有這樣才能確保道路工程的質量。

頂管的分類方法很多，目前對于頂管分類都是根據其某一方面的特性進行劃分，如按管節口徑大小來分可分為大口徑、中口徑、小口徑和微型頂管四種。大口徑指直徑在2000mm以上，人能在管道中站立和自由行走的頂管。大口徑頂管設備龐大，管子自重也較大，頂進時所需的頂力也較大。中口徑管子口徑為1200～1800mm，在市政工程中應用較多。小口徑管子直徑在500～1000mm。微型頂管口徑很小，管徑通常在400mm以下，最小的只有75mm。這種管子一般埋設較淺，所穿越的地層也較復雜，技術發展較快。

2 市政道路頂管施工準備工作

1、現場勘察

首先，在進行頂管施工前，要進行施工現場勘查，觀察施工地點的人、車流情況，確定交通路線，并且在交通路口設立導向牌等標志，同時安排人員指揮交通；其次，在施工之前要考察臨近的排水系統建設，設計好排水線路以及管道建設，避免污水橫流；再次，對施工現場的電力、通訊、煤氣等管道進行現場定位勘查，找出需要臨時關停或搬遷的設備設施，避免發生不良影響；此外，認真調查附近橋梁等構筑物的橋臺基礎、樁基深度及間距、建筑物基坑的結構形式，以便于確認是否要對其進行噴錨結構施工，為頂管技術的順利實施打好鋪墊。

2、技術準備

在頂管施工前，根據當地的頂管頂進的地質資料，了解土層的物理性質、力學參數、分布狀況，了解建筑施工場地的地下水來源、水面標高數據以及受潮汐影響等自然條件。在有砂層的情況下，要了解含砂量以及砂的細度、級配關系等。在巖層的地質情況下，要勘測是否有裂隙發育的情況；風化巖的地質，則要了解強風化、中風化或是弱風化等級，并且了解抗壓強度和抗剪強度以及結構狀況等。作為施工單位，一定要認真考察施工地質狀況，結合業主所給的資料，運用各種施工技術手段進行勘察，以備頂管施工實施的需要。

3、頂管線路確定以及井位設計

現行設計院設計管道大部分都是按照明挖方式設計，在經過施工現場調查后，要盡量優化線路設計，避開不利頂管的土層，讓頂管線路避開結構物及樹木等障礙物。可以選擇在每個工作井或者接收井內設計成檢查井位。線路與附近結構物的距離設計必須考慮到以后作檢查井的方便和空間，盡量避免沖突。此外，按照現行規范檢查井間距，根據具體施工情況可以和設計單位研究來適當加長，當頂進深度范圍內土層較為復雜時，可以考慮與設計部門協商進行抬高或者降低標高。

3 市政道路頂管施工工藝

1、管材運輸與吊裝

由供貨廠家對管材進行運輸，在現場后管材可通過運輸車自帶吊機卸車，在堆管場均勻排列管材。在工作井邊設置堆管場，并進行槽鋼、滾桿鋪設，選用人工方式向工作井邊放置管材，選用小型吊車進行施工。吊裝施工前，應檢測吊裝設備的質量，確保其質量符合相關規定后，才能進行施工。

2、安裝頂管設備

安裝施工前期必須全面檢查相關起重設備，如卷場機、電動葫蘆等，確保其質量符合施工要求后，才能開始操作。完成安裝起重設備工作后，應進行試吊工作，與地面距離10厘米位置時，應對重物、設備的安全性進行檢測。同時還要檢查安裝前期的液壓油泵、液壓管路等相關系統，并遵循頂管坑設計規定，對高壓油泵、管路等進行安裝。

3、工作井與接收井施工

遵循該段頂管工程的具體情況，工作井設有7座，接收井設有9座，全部選用C30現澆鋼筋混凝土矩形井結構，工作井內凈空6.5Mx5m，接收井內凈空4Mx4m。每個井位都具有較為穩定的地質情況，地下水貧乏，因此開挖時選用由上到下的方式分層作業，孔洞預留到管道進出洞位置，并做臨時封堵施工，一般選用磚材作為施工材料。

工作井地面應設置和頂管施工有關的設備，如氣壓系統、液壓系統等。選用2臺電動空壓機氣壓系統可生產壓縮空氣，隨后凈化存儲后向管道內輸入，鼓風機的作用為排煙與確保施工人員安全呼吸。高壓油泵、控制閥等都是組成液壓系統的重要部件，其功能為將壓力油提供給主頂千斤頂與中續間千斤頂。一般將2臺45Mpa高壓油泵配備到各個工作井內，確保兩個聯合應用。泥漿池、攪拌機及注漿泵等都是壓漿系統的主要組成部分，該工程選用4.7噸重單節管子，選用門式吊機重量為10噸。

千斤頂為井內頂進設備，這也是頂進系統的重要設備。通過頂進計算，預計將2臺油壓千斤頂（2000KN）配備到頂管主站，布置形式為左右對稱，通過電動油泵向主頂油管供給油壓，1500毫米為千斤頂行程。導軌、千斤頂托架、頂鐵等其主要設備。

4、頂進施工

洞口密封結構的功能為避免頂管施工中由管道外側、洞口縫隙內泥水向井內流入，且對頂進施工起到氣壓密封功效。按照管道壁預留孔位置，進行防水鋼套管設置，選取水泥砂漿磚砌體對工作井預留洞口進行臨時封堵，頂管出洞前期，需將磚砌體拆除，在推進機頭，向土體內切入，完成以上工作后即可進行頂管施工。

選取氣壓平衡方式進行頂管施工。相比所在土層地下水、土壓力，頂管氣壓艙壓力較小時，地面沉降現象較為明顯，反之，則會出現地面凸起現象，為此必須做好平衡控制工作。按照工程案例具體情況，需焊接鋼管接頭，其呈剛性，在開始頂進施工中需確保頂進方向正確，避免變形、脫焊現象出現。為對頂管頂力偏心度進行有效控制，需定期進行檢測。選取觸變泥漿注漿減阻，注漿能夠幫助管道外壁形成泥漿潤滑套，進而對頂進阻力有效降低。

5、管道接口

外套環橡膠止水帶與軟木襯墊構成管節接口。應確保從加工位置到現場運輸吊裝施工過程中，鋼套管不能出現變形情況，不能損壞接口，應確保對接施工中管節內不會出現橡膠帶移動、翻轉情況，應保證管節的密封性符合施工要求。在進入施工現場后，應做好鋼環套的防腐工作。為避免橡膠止水帶出現老化現象，應確保其表面的干凈性，并在陰暗位置進行存儲。選用強力膠水將橡膠止水帶在混凝土管口凹槽位置進行粘貼，并確保其穩固性，為降低摩阻力，可將無腐蝕性潤滑油涂抹到管節對接位置，避免止水帶出現任何問題。

4 結束語

綜上所述，市政道路施工方法選擇是否合理、有效已經成為市政工程建設面臨的首要問題。頂管技術作為市政道路施工的重要技術之一，該技術的應用，不僅能夠為供水系統、排水系統、循環水系統等提供技術支持，更是降低施工影響的重要方式。

參考文獻

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[2]段孟春；市政給排水施工中的長距離頂管施工技術分析[J]；科技資訊； 2010（27）