市政工程中頂管施工技術(shù)研究

王慧波

（山西潞安工程有限公司，山西 長(zhǎng)治 046102）

頂管施工技術(shù)具有一定的便利性, 能夠提高市政工程的質(zhì)量與效益水平, 規(guī)范市政頂管施工的過程, 消除市政工程中的不利影響。市政工程頂管技術(shù)對(duì)每項(xiàng)技術(shù)都要實(shí)行質(zhì)量控制, 規(guī)避市政工程中潛在的工程缺陷, 把控頂管施工操作的過程, 規(guī)劃好頂管施工技術(shù)中的要點(diǎn), 以便滿足市政工程的根本需求。

1 頂管施工技術(shù)原理

1.1 施工原理

頂管施工技術(shù)是一種非開挖或少開挖的管道埋設(shè)施工方法, 其不需要大面積破壞路面, 就可以在上方有建筑物的地下埋設(shè)管道, 該施工法不會(huì)對(duì)地上建筑、周邊環(huán)境及地下管道帶來(lái)破壞, 并且該施工法不會(huì)產(chǎn)生大量的粉塵, 對(duì)環(huán)境和地上交通的影響很小, 與開槽埋管相比施工周期較短, 可以有效的減少對(duì)周邊建筑和環(huán)境的污染以及很好的解決施工地段的堵塞, 因此頂管施工具有更好的經(jīng)濟(jì)性和高效性。頂管施工技術(shù)的施工原理主要是:首先根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)劃的管道路線首尾兩端分別布置工作井和接收井, 如果工程較為復(fù)雜, 需要考慮在中間段布置中間井;然后在工作井內(nèi)開始進(jìn)行頂進(jìn)作業(yè), 將鋼制管道按設(shè)計(jì)的角度壓入到地質(zhì)層中。預(yù)埋設(shè)的管道緊隨工具管, 工具管從工作井內(nèi)穿過土層將管道分節(jié)段頂進(jìn)到接收井。對(duì)于污水管道的埋設(shè), 頂進(jìn)設(shè)備和接收中繼站的設(shè)備跟常規(guī)的管道略有不同, 施工原理相同。

1.2 平衡理論

當(dāng)前, 頂管施工技術(shù)的平衡理論主要分為三類：第一類為氣壓平衡理論, 第二類為泥水平衡理論, 第三類為土壓平衡理論。氣壓平衡理論主要是通過作用于臨時(shí)掘進(jìn)面上的氣體壓力來(lái)平衡地下水壓力。由于作用的氣體壓力是相同的, 但是地下水壓力是呈梯度分布, 因此在工具管頂部需要形成一個(gè)超過平衡壓力的氣體壓力區(qū), 地層由于壓力作用從飽和狀態(tài)變成半飽和狀態(tài)。該平衡理論適用于含水量比較大的砂層,并且管線上方有較厚的覆土層或粘土層。泥水平衡理論主要是利用出泥艙面的泥水壓力來(lái)平衡頂進(jìn)工作面上的水壓力和土壓力。該平衡理論適用于各種不同的土質(zhì)條件, 尤其適用于地下水位很高和地下水壓力變化較大的地層。土壓平衡理論是利用土壓平衡式頂管掘進(jìn)機(jī)進(jìn)行頂管施工, 其只取走頂入管子的土體, 整個(gè)頂管過程能有效的防止挖掘面土方的超挖和欠挖。它對(duì)周圍的土體擾動(dòng)很小, 能使地表的沉降或隆起減小到最低限度。該平衡理論適用于飽和含水地層中的淤泥質(zhì)粘土或砂性土。由于這三類平衡理論的適用條件不同,因此在頂管施工過程中要根據(jù)地質(zhì)條件、施工環(huán)境、設(shè)計(jì)要求等的不同而科學(xué)選擇合適的平衡理論。

2 市政工程施工中頂管技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)

根據(jù)市政工程中頂管施工技術(shù)的原理及操作流程, 規(guī)劃處施工技術(shù)中的相關(guān)要點(diǎn), 以此來(lái)提高頂管施工技術(shù)的水平,加強(qiáng)頂管施工的實(shí)踐性控制力度。

（1） 掌握技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)。市政工程施工內(nèi), 要準(zhǔn)確的認(rèn)識(shí)頂管施工技術(shù), 深入的了解頂管施工的各項(xiàng)技術(shù), 根據(jù)頂管技術(shù)的實(shí)際發(fā)展, 獲取相關(guān)的技術(shù)方案。雖然頂管技術(shù)在市政工程中具有普遍性, 但是仍舊需要全方位的了解頂管的技術(shù), 明確頂管技術(shù)在市政工程中的具體操作, 設(shè)計(jì)出可行的指導(dǎo)方案, 全面落實(shí)頂管的操作技術(shù), 掌握頂管施工在市政工程中的實(shí)質(zhì)性。

（2） 落實(shí)現(xiàn)場(chǎng)勘查工作。現(xiàn)場(chǎng)勘查是頂管技術(shù)在市政工程中實(shí)施的基礎(chǔ)條件。市政工程施工單位, 首先要勘查頂管施工的現(xiàn)場(chǎng), 根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況, 規(guī)劃處頂管管道的位置,提前清除現(xiàn)場(chǎng)的雜物;其次是現(xiàn)場(chǎng)交通的勘查操作, 掌握路面的行車、行人情況, 減輕交通方面的壓力, 為頂管施工營(yíng)造優(yōu)質(zhì)的環(huán)境條件;然后是勘查頂管施工現(xiàn)場(chǎng)的排水設(shè)施, 尤其是污水排水設(shè)施, 以免影響市政工程現(xiàn)場(chǎng)的污水管道, 合理安排污水設(shè)施及管線, 保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)的管道;最后是勘查市政頂管現(xiàn)場(chǎng)的地上構(gòu)筑物, 施工期間要把控構(gòu)筑物的安全。

（3） 規(guī)范頂管技術(shù)運(yùn)用。頂管技術(shù)的規(guī)范性, 決定了市政工程的操作質(zhì)量, 要規(guī)范好頂管技術(shù)的運(yùn)用, 才能確保市政工程的科學(xué)性。頂管技術(shù)的要點(diǎn)內(nèi)容包括: 1) 按照市政工程的現(xiàn)場(chǎng)情況, 選擇相關(guān)的施工技術(shù), 要求頂管技術(shù)與市政工程保持一定的配合性, 嚴(yán)格落實(shí)規(guī)范的頂管技術(shù); 2) 掌握地下水的水位變化情況, 規(guī)劃頂管技術(shù)運(yùn)用; 3) 在頂管技術(shù)之前,要嚴(yán)謹(jǐn)落實(shí)準(zhǔn)備技術(shù), 促使頂管技術(shù)達(dá)到市政工程的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn), 體現(xiàn)頂管技術(shù)操作的靈活性特點(diǎn)。

（4） 優(yōu)化設(shè)計(jì)施工線路。頂管路線是市政工程頂管技術(shù)的核心, 施工單位要提前設(shè)計(jì)好頂管的路線, 路線的設(shè)計(jì)中,不能出現(xiàn)任何矛盾問題, 而且要按照市政工程的具體情況, 實(shí)現(xiàn)施工路線的設(shè)計(jì)。頂管路線設(shè)計(jì)中, 各項(xiàng)數(shù)據(jù)都要準(zhǔn)確無(wú)誤, 體現(xiàn)各項(xiàng)數(shù)據(jù)的真實(shí)性, 禁止出現(xiàn)數(shù)據(jù)上的誤差, 體現(xiàn)頂管線路設(shè)計(jì)的要求。

3 結(jié)語(yǔ)

市政工程屬于基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的組成部分, 其和人們生活、工作等之間存在密切聯(lián)系。當(dāng)前我國(guó)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)得到不斷深入, 市政工程建設(shè)發(fā)展速度越來(lái)越快, 并且獲得較為良好的成果。頂管施工被廣泛應(yīng)用在市政工程中, 主要是因?yàn)樵摷夹g(shù)使用過程中, 無(wú)需對(duì)路面進(jìn)行開挖, 對(duì)四周環(huán)境以及交通影響不大。