淺析市政工程頂管施工工藝及質量控制

李云鵬

摘 要： 隨著我國市場經濟的快速發(fā)展，城市公路建設規(guī)模不斷擴大，日益提高的道路等級使開槽埋管施工工藝無法滿足當前道路性能需求。在市政道路建設中，頂管施工作為一項復雜的非開挖技術，不但具有較快的施工速度，還能保護地上建筑和地下各種管道不受破壞，其經濟效益和社會效益顯著，所以受到大多數(shù)施工單位的青睞。本文重點分析了頂管施工工藝及質量控制措施，以期全面提升工程質量。

關鍵詞： 頂管施工技術；市政道路；施工工藝

一、市政工程頂管施工準備

施工前，頂管施工方法需要根據(jù)施工現(xiàn)場水文地理情況、地面上下建筑結構以及交通情況綜合考慮，并根據(jù)地表變形控制要求進行選定。施工單位不但需要確保施工的安全性和經濟性，同時使施工質量得到保障，使施工用地得到節(jié)約。

施工人員在進行頂管施工時，需要綜合考慮整個排水系統(tǒng)，一般從下游進行施工。施工單位要選擇較少技術風險、較短頂程地段和較好施工條件的掘進段進行頂管施工。另外，要測試和分析現(xiàn)場技術數(shù)據(jù)，對地下實際土質進行全面了解，對施工環(huán)境進行有效適應，對頂管設備的運轉規(guī)律進行掌握，對操作人員進行合理組織，在頂進起始掘進段時，對各項施工技術參數(shù)適當調整，從而使頂管施工工藝得到有效優(yōu)化。

所有運入施工現(xiàn)場的頂管設備必須確保在維修保養(yǎng)以后檢驗合格。在工作坑內安裝頂管時，需要聯(lián)動調試整機和單機，在頂進過程中認真落實保養(yǎng)措施。頂管機頭的選擇需要根據(jù)水文地理和環(huán)境條件的不同進行綜合考慮，同時要保證工程的安全性，確保道路交通的順暢，對地下管線和地面建筑物加強保護。頂管和施工方法的選擇要根據(jù)上述因素綜合考慮。

二、市政工程頂管施工工藝

1、工作井預制及下沉施工

（1）開挖工作井淺基坑。測量放線施工完成后，需開挖基底位置，與工作井外廓相比，開挖基底的尺寸需多出1.5m左右，根據(jù)1：0.5對四周邊坡放坡。為降低沉井深度，需開挖基坑深度需控制到地面下方2.8米，整平基坑坡頂場地，為排水提供便利。

（2）確定制作工作井高度。選取鋼筋混凝土沉井方法進行工作井施工。按照具體工程情況，選用三次澆筑混凝土的施工擬定工作井，且做好二次下沉施工。

2、制作與安裝鋼筋

除銹、調直鋼筋后需做好切斷作業(yè)。鋼筋彎曲成型過程中，通過石筆按照彎曲角度具體情況及相關調整值將所有彎曲點位置劃出，再彎曲成型，—10～+10mm為彎曲成型后全長允許偏差，20mm彎起鋼筋起彎點位移范圍。

選取焊接方法搭接鋼筋，選取電弧焊連接井壁水平鋼筋，單面焊焊縫長度為10d，雙面焊焊縫長度為5d。選取電渣壓力焊進行井壁豎向鋼筋施工。綁扎全部雙向主筋鋼筋網交互點，為防止歪斜、變形現(xiàn)象出現(xiàn)在鋼筋網內，需按照八字形設置相近綁扎點鐵絲扣。井壁、底板受力鋼筋混凝土保護層50cm。

3、澆筑混凝土

混凝土強度應與設計需求相符，也就是C10為所有墊層，C30為頂管工作井底板、側墻，W6為抗?jié)B標號。其選取的原材料應與施工規(guī)定相符。選取商品混凝土作為該工程所有混凝土材料，澆筑通過汽車混凝土運輸泵車施工，分層分段進行混凝土澆筑，70cm為各層澆筑最大厚度，2到3m之間為各段澆筑控制長度。20到30攝氏度情況下，各層混凝土澆筑允許間隔時間為90分鐘為普通歲酸鹽水泥、120分鐘為礦渣硅酸鹽水泥。要求振動棒需向下層表面5厘米深度插入，以確保混凝土具有良好密實度。垂直施工縫不能安設到混凝土澆筑施工中，在澆筑水平施工縫混凝土前期，需將水泥砂漿在其上鋪設一層，厚度為10到15厘米，其配合比需符合混凝土砂漿需求。完成混凝土澆筑工作后，需做好養(yǎng)護作業(yè)，即灑水、覆蓋，通常情況下2周為最短養(yǎng)護期限。

4、頂管施工

（1）頂管出洞。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。

（2）頂進施工。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(xiàn)象較為明顯，反之，則會出現(xiàn)地面凸起現(xiàn)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(xiàn)象出現(xiàn)。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。

（3）測量控制及頂管軸線測量。依托頂管內地下導線測量達到控制頂管軸線的目的。地下導線測量起始方向為從工作井地面引測到井底，通過井底14m起始邊對頂管線路（903m）進行有效控制，要求選取RTS623型全站儀作為頂管軸線控制，選取幾何水準進行高程測量。當土層向工具管施工，每頂進30cm，測量次數(shù)在1次以上。

三、市政工程頂管施工質量控制措施

1、糾偏測量及控制

工程中地面控制測量一般通過經緯儀完成，將地面控制測量誤差控制在10mm左右，通過現(xiàn)有道路已設水準點進行水準點控制網的全面布設，將其引入工作井內。在將工作井后方的測量儀基座布置完以后，需要防止因頂進內沉井受力而移動或改變儀器座，假如出現(xiàn)輕微的位移，則要對標高和軸線進行及時調整。施工人員要將傾斜儀傳感器安裝在機頭內，以便于操作人員及時糾偏。“勤測量、多微調”是頂進糾偏的主要方法。控制糾偏角度小于1.0%，最大不允許超過1.5%。由于在起始推進階段主要通過主頂油缸對機頭和方向進行控制，因此要將主頂?shù)耐七M速度逐漸減緩，不斷調整對油缸組以及質量標準。

2、沉降觀測

施工單位要將沉降觀測點布置在管道上方的路面頂部，每天定期觀測頂管機頭穿越路面的情況，每完成一節(jié)的頂進，需要在頂前頂后各測一次，并將土體隆起曲線、隆起量、沉降和最大沉降詳細記錄下來。對每個沉降點位的原始資料進行測量，將測量得出的數(shù)據(jù)編制成冊，同時根據(jù)沉降量對相關數(shù)據(jù)進行及時調整，使其在頂管施工中發(fā)揮重要作用，最大程度的降低頂管對路面的影響。

3、土壓力及泥水壓力的控制

一般情況下，根據(jù)實際情況將土壓力及泥水壓力控制在范圍內，地面隆起量及面沉降要小于1cm。在進行道路穿越時，需要連續(xù)頂進頂管，不允許中途停止，另外還需要將排泥速度和頂進速度掌握好。為了確保土體的穩(wěn)定，排泥不允許過慢，頂進不允許過快，兩者均保持適中速度。同時，在道路中穿越頂管機頭時要加強注漿，使?jié)櫥自跈C頭及管道周圍形成，從而使摩阻力減小，最終使管道對周圍土體的側壓力得到有效減小。

4、加固措施

在完成頂管施工后，需要進行補漿，將水泥砂漿通過注漿孔注入路面下方的土體，使路面下方土體的空隙得到填補，進而提高路面土體的強度。

四、結束語

綜上所述，頂管技術不需要對面層進行開挖，具有較少的占地面積，能夠在地面構筑物和地下管線中穿越，可以使交通保持暢通，使沿線拆遷工作量有所減少，使工程造價大幅降低，切實起到保護環(huán)境的作用。隨著社會的快速發(fā)展，城市現(xiàn)代化建設步伐不斷加快，在城市建設中，頂管工因其獨特優(yōu)勢將得到更廣泛的應用和發(fā)展。

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