市政工程建設中頂管施工技術的應用研究

李巖

【摘 要】隨著城市基礎設施建設的飛速發展，頂管法在經濟和環境保護上也得到了很大的優勢，所以頂管施工技術必將得到更廣泛的應用。基于此，本文主要對市政工程建設中頂管施工技術的應用進行了簡要的分析，希望可以為相關的工作人員提供一定的參考。

【關鍵詞】市政工程建設；頂管；施工技術；應用

一、市政給排水管線工程施工要點分析

頂管施工技術的研究與應用是現代建筑施工新的技術發展方向。應用于市政給排水施工的頂管施工技術，相比于傳統施工，具有顯著優勢：可以通過簡化施工步驟，減少或不開挖路面；進行施工影響的控制，減少或不斷行交通；提升施工的質量水平，擴展管道深埋的范圍；綜合優化施工的效益，緩解施工現場周邊環境的壓力。從這一角度上來說，在市政給排水施工中運用頂管施工技術能夠在一定程度上緩解由于管道埋深施工對城市既有建筑物結構穩定性破壞的程度，以及作業施工給城市道路交通帶來的擁堵問題。

1、開挖施工分析

在市政給排水管道建設中，往往選取沿路敷設的策略，直接以明挖方式，根據不同土質，按照不同的放坡系數，進行溝槽大開挖，與道路同步建設。當道路周邊范圍存在既有建筑物等，受場地條件限制無放坡條件時，也可考慮鋼板樁等其它支護方案，但所采用的支護方案必須由施工單位報請監理，經專項方案評審通過后，方可實施。

2、頂管施工分析

頂管施工處理往往應用于這樣的情況之下：正在進行施工的市政給排水項目，嚴重干擾到了城市道路交通的正常運行，為市民出行帶來了極大的不便，或遇到現狀管線等不便拆除遷改。這時候，考慮到現場施工人員在管內施工的有效性，一般來說將頂管管徑-參數控制在 0.8m 指標以上。鋼筋混凝土管是給排水施工中進行敷設作業時頂管管型的首選。

二、市政工程中頂管施工技術具體應用

1、頂管井設計分析

在市政工程進行頂管施工的過程中，其頂管井技術根據國內外技術劃分，可以分為兩種，即工作井與接收井。在具體的施工時，如果從結構整體建設角度出發，在施工的過程中通過選用的是鋼筋混凝土結構，如果從結構的形式進行分析，對于單口井裝置的形式可選擇矩形，圓形以及正方形。除此之外，單排孔井裝置大都選擇為矩形。在對其進行設計的過程中，就受力狀況而言，圓形結構效果最好，其次是正方形，最后為矩形，在整體形式當中，矩形的受力性能相當較弱。因此，為了保證頂管井的整體質量，以及結構的穩固性，就必須加強施工人員對于結構布置的整體水平，通過內設支撐亦或是對于其受力結構進行科學的調整。

2、頂管進出洞施工技術

（1）出洞施工要點

對埋深小于10米的沉井，可在沉井外側設置鋼板樁，同時在洞口進行磚封堵，頂管機出洞時先拆除臨時磚封堵，待頂管機進洞后再拆除鋼板樁。為保證出洞口施工順利進行，可對土體進行加固措施，控制土體的均勻性和強度，必要時在出洞口兩側采用降水法疏干地下水，以穩定土體。機頭出洞時，要將機頭和前幾節管道上端用拉桿連接好，并調好油缸編組，以防機頭出洞后磕頭。

（2）進洞施工要點

覆土深度較深或土質較軟時，應防止頂管機和前幾節關節后退的情況發生。一旦發生后退現象，管道前方土體會發生塌陷。通常可在洞口安置電動葫蘆，在油缸回縮時用葫蘆拉近頂管機不讓其產生后退現象。對于含水量較大的土質，在機頭進洞前必須做好必要的加固和降水工作，確保土體穩定，在有含承壓水的土質中，還應做好深井降水措施。

（3）減阻技術

最常用為膨潤土觸變泥漿減阻。其作用機理是根據管徑不同，后續管節直徑一般比頂管機直徑小20mm ～ 50mm，管道與周圍土體之間存在間隙；糾偏對土體一側產生擠壓作用，而另一側由于應力釋放也會形成空隙，因此在頂管過程中會產生許多空隙。注漿時，從注漿孔注入的泥漿首先填補管節與周圍土體之間的空隙，抑制地層損失造成的地面變形。泥漿與土體接觸后在壓力作用下向地層內滲透和擴散，短時間泥漿會變成凝膠體，充滿空隙，在注漿壓力的擠壓下，會形成相對密實、穩定的泥漿套從而減少頂進過程中的摩擦阻力，減少地面變形，增加施工安全性。

（4）頂管穿墻

在施工過程中，現場作業人員應當確保穿墻悶板始終處于開啟的狀態，以便將頂管掘進機裝置或工具管裝置從頂管井外部頂出。與此同時，充分拌合夯壓密實的紙筋粘土或是強度參數較低的水泥粘土并將其填實充分，用以實現安裝強阻水、堵水的關鍵目的。特別需要注意的是：在穿墻之水過程當中，為確保中間增設止水板環有著較高的耐磨性與拉伸性，現場作業人員應選取的施工方式為止水法蘭加壓板，防止市政給水管道因為穿墻造成外側部分土地結構暴露，進而經過較長時間的腐蝕催化產生質量缺陷。

（5）頂管糾偏

在千斤頂裝置輔助之下，才能完成頂管糾偏施工作業，需要特別注意的是，當給排水管道頂管同時存在方向偏差與高程偏差的時候，應當先處理偏差大的那一部分，以保障整個管線敷設質量的穩定性。

（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。

（7）非開挖頂管施工技術的應用

對非開挖頂管施工技術進行研究時，應該明確非開挖頂管施工技術是一種地表施工方式，在施工過程中需要進行工作溝的開挖，并不是不挖溝或者不需要開挖。隨著時代的快速發展，非開挖頂管施工技術當前已經超越了原有的地質工程技術手段，如果利用原有地質工程技術手段限制非開挖技術的應用，工程建設過程中將會出現明顯偏差，進而對施工建設的順利進行造成影響，同時非開挖施工技術創新也會受到不利影響。這種情況下，必須將非開挖頂管施工技術合理的應用于現代工程施工建設中，這樣才能將其作用充分發揮出來。與此同時，施工建設人員還要加深對非開挖頂管施工技術的認識，對其進行合理的應用，只有這樣才能促進工程建設的快速發展，更好的為市政給排水施工建設服務。非開挖頂管施工技術在應用過程中會涉及到管道設計，有助于管線敷設質量的提升，可以充分保證問題出現時及時進行更換，長距離頂管施工技術在市政給排水施工中的應用可以對這些問題進行很好的解決。

（8）事故應急措施

在進行頂管施工的過程中，如果有異常偏差的狀況發生，必須立即給予停止施工，及時對其原因進行探討，利用科學合理的措施進行有效的解決，從而保證其能夠繼續頂進。在此過程中，必需按照具體狀況匯報至技術負責人，從而對其原因進行分析，制定對策。

三、總結

基于以上內容的論述可以看出，頂管設計對于市政工程而言，特別對于深埋管道工程乃至繁忙路段而言均十分關鍵。在特定工程環境中，相較于開槽埋管更加富有優勢。隨著市政設施的逐步完善，地下各類管道的建設會只增不減，管道設計與施工同樣如此。所以，只要我們對其給予重視，不斷完善并提升頂管設計與施工技術，則可以從總整體上將施工技術提升至國際標準。

參考文獻：

[1]倪家坡.市政工程建設中頂管施工技術的應用[J].中國房地產業，2017（21）.

[2]曹萬金.市政工程建設中頂管施工技術的應用[J].工程技術研究，2018（3）.

（作者單位：博創城市建設開發有限公司）