市政排水工程施工中頂管技術的應用

周奇

中鐵十一局集團有限公司勘察設計院 湖北武漢 430000

城市中的市政排水工程，對城市發展而言具有非常重要的作用。因為該項工程實現了雨污水有組織的排放，所以要對市政排水施工加以重視，使城市的積水問題可以得到有效的解決。在市政排水工程進行具體的施工過程中，需要對各項施工技術加以分析，使其能夠發揮出最大的作用，而其中非常重要的技術之一就是頂管技術。

1 頂管施工技術的基本概述

1.1 頂管技術的基本含義

頂管施工在市政排水的具體管道施工過程中，采用非開挖掘進式管道鋪設的施工技術。頂管技術的應用，可以使地下管道在非開挖的基礎上能夠順利完成管道敷設，這樣在一定的程度上，就可以使市政排水工程的施工效率得到有效的提升。不僅如此，施工期間不對道路進行破壞性開挖，對道路的通行影響降到最低。在進行具體頂管技術施工過程中，首先需要做的是在垂直的地面上完成工作井的施工，然后使用高壓液壓千斤頂，將涂抹潤滑介質的管道沿預先設計的路徑頂入地下，挖掘出頂進的管道中泥土。頂管施工與明挖溝槽相比具有高效、保護環境的綜合功能，首先，不會對既有道路路面進行破壞性挖掘，對道路的占用降到最低，對路面交通影響也降到最低。其次，頂管施工與明挖溝槽相比，挖掘土方量少，對環境影響較小，不需要對溝槽進行降水處理，若明挖溝槽較深，還節省了溝槽開挖支護的工作量。頂管技術施工的缺點是工程造價比明挖施工高。

1.2 頂管技術所具有的特點

頂管技術所具有的施工特點有：一是施工效率高；二是不需要對地面進行開挖，只需在頂管范圍兩端開挖工作井，頂管技術通常情況下只需要在地下完成相應的建設，而不會對道路路面進行破除；三是使環境得到最大程度上的保護。在傳統的建設工程中，為了能夠使質量得到保證，明挖就會對周邊環境造成非常大的破壞。通過頂管技術的應用，可以在最大程度上避免對周邊環境造成破壞，從而使經濟效益和社會效益都得到明顯的提高。所以在市政給排水工程中，對頂管技術的應用非常的普遍。

1.3 頂管技術的發展基本情況

雖然在市政排水工程中，頂管技術具有非常多的優點，但是在我國的城市排水工程應用卻非常少，主要的原因是因為在實施該項技術是，所消耗的成本比明挖施工大，所以在實際應用的過程中，頂管技術由于本身所具有的局限性，還不能夠得到廣泛的應用。并且在目前的應用過程中，頂管施工的質量控制難度非常大。主要是由多方面的因素共同決定的，而其中最為重要的因素是施工人員在技術上還沒有得到高度認知；另一方面是因為相關的專業性人才還處在非常稀缺的狀態。目前，我國所應用到的高端頂管技術，大部分都是從國外引進的，所以我國現階段的頂管技術的應用，與其它相對發達國家相比還有很大的進步空間。

2 市政排水施工中頂管技術的具體應用

2.1 施工前的準備工作

市政排水工程頂管施工過程中，需要做好各方面的前期準備工作，包括參與施工的人員以及施工中所需要應用的材料、機械設備。在頂管工作實施前應選擇專業的施工人員進行施工，人員應進行專業技術培訓，考核合格后方可施工。在工程施工前需要對所涉及的施工圖紙進行圖紙審查，圖紙審查合格并進行技術交底后，使其在具體的施工過程中，能夠與設計相符合[1]。施工過程中使用的材料和機械設備應準備充分，施工所需材料應該滿足設計要求，施工工器具參數應該滿足設計要求，經過專業校核后方可投入使用。在工程實施之前，要編制進度、質量和安全保護方案，在保證施工進度和質量的同時，可以盡量避免施工人員在施工中受到傷害[2-3]。

2.2 進出工作井施工

頂管施工在實施之前，需要對進出工作井做好相應的設計，進出井施工質量得到保證后，才能使管道的施工能夠暢通的進行下去。工作井采用人工開挖施工，開挖前對施工范圍內地下管線進行探測，探測深度至少應在設計井底以下2m范圍，如有地下管線，需做好既有管線防護方案，并征得權屬單位同意后方可實施。開挖前對頂管工作井工作范圍進行場地平整，并有保證材料及土石方運輸的通道。工作井開挖渣土采用桁吊鐵桶上下垂直運輸，桁架起重設備需經檢測合格后方可投入使用，同時垂直運輸土渣時，井下挖土人員應避開至一邊，以免發生安全事故。每往下挖深1米，需安裝井壁護板，澆筑井壁混凝土，完成上一級工作后，方可進行下一級井坑開挖。護壁采用C30鋼筋混凝土，鋼筋連接處采用綁扎或焊接處理。澆筑混凝土時加強振搗，確保混凝土與孔壁間連接密實。

工作井開挖遇地下水豐富區域，應做好防水降水工作。保證工作井內不積水，井較深時還應做好機械通風工作和有毒氣體檢測，確保施工人員安全。

2.3 頂管設備進洞、起吊以及施工過程監測

頂管機械利用千斤頂進行施工，管井挖出后應及時進行頂進作業，利用千斤頂出鎬后在后背不動的情況下將管節推向前進。吊入管段，安裝好頂鐵，啟動千斤頂，活塞伸出一個行程，將管節向前推進一定距離，千斤頂回縮，增加頂鐵，重復上述操作，直至需要吊裝下一節管子。卸下頂鐵，下管并用鋼套管連接砼管，在砼管接口處放一圈環形橡膠圈，保證接口縫隙和受力均勻，保證管道之間連接安全。如此循環至管道頂進至接收井。頂管應遵循先挖后頂，隨挖隨頂的原則，應連續作業，避免中途停止，造成阻力增大，增加頂管難度。如出現中途停止頂進時，需對管口進行臨時封堵，防止管道中泥土進入工作井。頂進過程中隨時監測管道頂進方向和高程，發現偏差應及時糾偏。

頂管施工過程中應加強監測監控，設置監測點時，應避開各種可能產生的影響因素。施工開始之前，按要求埋設沉降位移觀測點并記錄初始數據，頂進施工期間根據管道頂進情況進行實時監測。發現問題，特殊是關系到施工安全方面的問題，應及時停止施工并進行妥善處理。

3 結語

市政排水工程是城市的基礎建設工程，對城市的發展有著重要作用。市政排水施工特別是老城區施工，常規明挖施工會造成路面反復破壞性開挖，形成拉鏈路，對人們的出行和生活產生很大的負面影響。頂管技術的應用，具有對道路路面破壞小的特點，在工程實施過程中有其優越性和適用條件。對頂管技術的分析和探討，為實際頂管施工提供參考，具有積極意義。