市政工程頂管施工技探究

張松賀 陳燕霞 庹磊

摘 要：頂管施工技術(shù)是地下管道施工中應(yīng)用最多的一種管道施工幾乎，而且實施非開挖技術(shù)不僅能夠有效降低建筑物與道路的影響，而且方便了人們的出現(xiàn)，因此在市政工程建設(shè)職工得到了不斷的推廣。本文主要針對頂管施工技術(shù)在市政給排水施工中的應(yīng)用展開了相應(yīng)的探討，并給予了一定的分析，供參考。

關(guān)鍵詞：給排水；頂管施工技術(shù)；應(yīng)用

頂管施工技術(shù)應(yīng)用的不斷推廣，其施工質(zhì)量直接關(guān)系著人們的工作與生活。在城市化進(jìn)程中，市政工程建設(shè)也需要不斷的完善與發(fā)展。在市政工程建設(shè)過程中，應(yīng)用現(xiàn)金的科學(xué)技術(shù)，也是發(fā)展市政工程建設(shè)的保障。再者與其他施工方法相比，頂管施工技術(shù)是一項操作簡單，適用范圍廣，并且對周邊的施工環(huán)境影響小的一種非開挖施工方式，在未來的發(fā)展范疇中具有重要的意義。

1 頂管施工的特點

頂管施工技術(shù)又稱為非開挖管道敷設(shè)技術(shù)，在施工過程中對路面的破壞較小，能夠有效的保證建造無的安全，地下管線、鐵路、河道以及公路建設(shè)能夠做好敷設(shè)工作，與開挖敷設(shè)工作技術(shù)應(yīng)用相比，其具有工期短、投資少的特點。這種施工技術(shù)的應(yīng)用不僅能夠減少粉塵、降低噪音還能減輕城市交通以及環(huán)境的破壞效果，并且占地面積較小等優(yōu)點。因此頂管施工技術(shù)是真正的高效率、影響面積小的施工技術(shù)，因此在市政工程建設(shè)中，特別使市政管線工程建設(shè)中得到了廣泛的應(yīng)用。

2 頂管施工技術(shù)簡述

頂管施工技術(shù)具有施工安全性能好、施工場地小、施工速度快、施工對周邊環(huán)境影響較小等特點，市政施工中有著廣泛的應(yīng)用。但是，它也存在一部分缺點，例如工程造價高、施工周期長等。頂管的施工工藝具有多樣性，其施工技術(shù)的發(fā)展已趨于成熟。

1）工作原理。頂管施工技術(shù)屬于非開挖技術(shù)，可以在不開挖路面的條件下進(jìn)行施工，主要施工方式是在路面垂直上方挖一個工作井，將高壓液千斤頂或鋼制管道壓進(jìn)地下。污水管施工主要使用主頂油缸和管道間的中繼站等動力源將其壓入地質(zhì)層，當(dāng)污水管道隨著頂管頂進(jìn)設(shè)備進(jìn)入到地層后方可開始頂管埋設(shè)。

2）頂管施工平衡理論。頂管施工的平衡理論分為三類，即氣壓平衡、泥水平衡和土壓平衡。頂管施工中的核心問題就是施工技術(shù)的適用性。在施工過程中主要是按照施工區(qū)域地質(zhì)、設(shè)計要求以及施工周邊環(huán)境要求，選擇一些頂管機(jī)、施工工藝以及輔助性的施工設(shè)備，來確保工程施工進(jìn)度及施工質(zhì)量。在頂管施工過程中使用的工具與施工質(zhì)量有著直接的關(guān)系，因此在選擇工具管的時候保證材料和施工質(zhì)量能夠符合工程的施工要求。在目前的頂管施工技術(shù)中主要是選用鋼管和混凝土管，在應(yīng)用中所能承受的土體壓力較大，而且保證了施工進(jìn)度。

3）頂管施工要求。為了能夠保障管道頂進(jìn)施工正常進(jìn)行，對所需要的設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一的檢查和管理工作，保證其施工過程中良好的工作狀態(tài)，可以采用觸變泥漿施工方法，并在頂管頂進(jìn)的過程中壓入泥漿的方法來減少頂管頂進(jìn)的阻力，觸變泥漿施工主要采取先壓漿后頂進(jìn)，少量多次的原則。在頂進(jìn)結(jié)束之后主要采用水泥漿置換泥漿來固定頂管施工，進(jìn)而保證頂管的穩(wěn)定性。而且在整個頂管過程中最重要的就是頂管出洞口的工程施工環(huán)節(jié)。此外在穿墻頂進(jìn)施工過程中通常采用的是深層水泥攪拌的方法對穿墻管前方2m范圍內(nèi)的土體進(jìn)行有效的加固，以保證穿墻技術(shù)能夠順利進(jìn)行。

3 頂管技術(shù)在市政施工中的運用分析

1）關(guān)于頂進(jìn)管的選擇。頂進(jìn)管通常采用鋼筋混凝土管，如果沒有相關(guān)腐蝕的要求也可以采用鋼管。鋼筋混凝土管的配筋、規(guī)格施工和應(yīng)力驗算等必須做到符合相關(guān)的參數(shù)要求及技術(shù)規(guī)程。

（1）關(guān)于頂進(jìn)管直徑的選擇。頂進(jìn)管直徑的選擇要以工程的具體屬性、工程需要等情況為根據(jù)，通過分析來確定頂進(jìn)管的內(nèi)徑；因為頂管的工程工作是需要配備一定數(shù)量的挖土人員，正常來說管道內(nèi)徑不小于0.5m。根據(jù)頂進(jìn)管所受到的荷載情況，最終確定混凝土管的配筋以及壁厚，繼而確定其外徑。

（2）關(guān)于頂進(jìn)管長度的確定。頂進(jìn)管長度對于工程的經(jīng)濟(jì)性及可控性有著決定性的影響。一旦有直線推頂?shù)惹闆r出現(xiàn)，使用長管是可以使得裝管次數(shù)較少，因而比較經(jīng)濟(jì)，而且效果也不錯。但隨著主管長度的增大，易出現(xiàn)管道偏離了原定路線的情況，此時就需立即恢復(fù)到正確的路線，這比使用短管更加的困難。 同時，在建造頂壓坑的時候，頂壓坑的相關(guān)長度也會增大，支護(hù)、回填、挖坑、修復(fù)的費用自然也會增加。在常規(guī)情況下，管長度是相對于管徑而言的，當(dāng)l/d外≤1.10的時候，稱之為短管；當(dāng)l/d外=1.15的時候，稱之為標(biāo)準(zhǔn)管；當(dāng)l/d≥2.10時，稱之為長管。

2）頂管施工的前期準(zhǔn)備

（1）現(xiàn)場平面布置。現(xiàn)場的總體平面布置包含動控制室、料具間、管片堆場及其注水系統(tǒng)、拌漿材料等堆場的相關(guān)布置；還有在始發(fā)的工作井中，頂管機(jī)、發(fā)射架、反力架等設(shè)備的安裝布置。

（2）關(guān)于出洞處和頂管機(jī)進(jìn)、后靠土體的加固。為了保證頂管機(jī)安全出洞，我們需要對后靠土體和進(jìn)、出洞區(qū)域等的土體進(jìn)行高壓旋噴樁的加固。同時，為防止出預(yù)留洞、頂管機(jī)進(jìn)等導(dǎo)致的泥水流失，并保持在頂進(jìn)的過程當(dāng)中，避免壓注的觸變泥漿的流失現(xiàn)象，需要在工作井中進(jìn)行止水裝置的安裝。

3）頂管施工的工藝。在頂管的施工技術(shù)中事先確定有效的管段內(nèi)，設(shè)置接收井和工作井，然后將工作井里面安裝一定的推力設(shè)備。接著講導(dǎo)軌上面的頂管機(jī)頭推入都土體中，并將頂管的機(jī)頭導(dǎo)向，并將施工過程中預(yù)制好的鋼筋混凝土管向前來頂進(jìn)，而且前端的土體主要是通過工作井運出，最終完成對管道的鋪設(shè)工作。

4）關(guān)于頂管井的施工。頂管井分為工作井及接收井兩類。但頂管井的結(jié)構(gòu)是有多種類型的，通常我們采用的是鋼筋混凝土等結(jié)構(gòu)。而工作井的結(jié)構(gòu)模式則分為單孔井及單排孔井。單孔井的形狀有正方形、矩形和圓形等，單排孔井則大多都是矩形。

5）頂管施工工序。

（1）穿墻：在工程施工中，將工具管頂出到井外面，將穿墻的止水裝置安置好。在穿墻管里面進(jìn)行填充，并保證壓實的粘土 或者是低強(qiáng)度的拌和土或者是水泥粘土等，在工程施工中能夠起到臨時性的阻水或者是擋土的作用。而且在施工過程中為了確保穿墻孔外側(cè)能夠距離一定的范圍內(nèi)，還需要保證土體的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，因此在日常的工作井管道進(jìn)行穿墻施工的時候，對穿墻管外側(cè)進(jìn)行注漿固結(jié)管理措施，并認(rèn)真分析可能存在的問題，并作出相應(yīng)的處理措施，積極做好穿墻止水工作。

（2）頂管出洞：頂管出洞是在進(jìn)行頂管作業(yè)時，需要格外關(guān)注的問題。頂管出洞，就是頂管機(jī)及第一節(jié)管子從工作井中破出洞口封門后進(jìn)入土中。在開始正常頂管之前的過程，是頂管技術(shù)中的最為關(guān)鍵的一道工序，也是極其容易發(fā)生事故的一道程序。為了有效防止管線出現(xiàn)偏斜，我們應(yīng)進(jìn)行工具管的調(diào)零。同時要在工具管下面的井壁上加上支撐，如果發(fā)現(xiàn)下跌便應(yīng)該立即用主頂油缸進(jìn)行糾偏，再工具管出洞前要預(yù)先設(shè)定一個初始角彌補(bǔ)下跌等措施。

（3）注漿減阻：在施工過程中，注漿減阻施工工序是一個值得關(guān)注的技術(shù)措施，而且具體的步驟主要是通過壓注觸變泥漿的實施方法，對管道周圍的空隙進(jìn)行有效的填充，并形成泥漿的保護(hù)套，形成最終的支撐底層建設(shè)，防止出現(xiàn)地面沉降，達(dá)到有效減輕阻力的作用。在施工過程中，頂管機(jī)頭從尾部進(jìn)行有效的壓漿，同步做好頂進(jìn)工作，然后針對中間以及混凝土管道的施工部位進(jìn)行跟蹤補(bǔ)漿工作。

4 結(jié)語

總之，頂管施工技術(shù)是一項高效的適用面廣的施工技術(shù)，在不穩(wěn)定及飽和的土層施工中以最小的破壞地面和最大保護(hù)周邊施工建設(shè)的施工特點，在市政工程建設(shè)中應(yīng)用廣泛，解決了市政管網(wǎng)施工難題，并且在惡劣的地下土壤條件下具有一定的施工優(yōu)勢，對任何復(fù)雜城市地形和交通線路布局都能提供經(jīng)濟(jì)、準(zhǔn)確、快速可靠的施工優(yōu)勢。因此頂管施工技術(shù)的出現(xiàn)為創(chuàng)建城市有效的環(huán)境以及城區(qū)改造發(fā)展有著有效的促進(jìn)作用。

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