頂管施工工作中的核心要點探討

謝慶仕

（廣西東融產業園管理委員會，廣西 賀州542813）

1 頂管施工作業條件準備

頂管施工作業的條件準備包括6 個：

1）在頂管施工開始之前，需要根據設計圖紙及施工方案的具體要求，深入調查施工區域內的地下管線，并且通知相關產權單位進行轉移和保護，確保地上的障礙物都得以清除。

2）根據工程地質材料降低地下水位，將水位下降到坑底和管道低0.5m 以下。

3）確保施工區域的供水供電穩定，臨時設施應該滿足頂管施工的基本要求。

4）做好機械、運輸車輛和各種輔助設備的維修檢查和進場工作。

5）檢查道路兩旁的居民情況，包括房屋的結構類型、層高、原開裂的情況，將原開裂的房屋做好標志，拍照留存。

6）為了確保施工的穩定性和連續性，需要配備柴油發電機作為臨時應急電源，將發電機和配電房設在一起。需要發電時，在通過雙電源互投柜聯網輸出[1]。

2 頂管施工方案

2.1 工作井、接收井施工

具體的施工工藝流程為：工作井、接收井放樣→挖機（人工）就位→檢驗中心點及開挖范圍→開挖至第一層深度→護壁鋼筋綁扎→護壁模板安裝→護壁混凝土澆筑→開挖至第二層并循環上述工作到基底→制作底板（綁扎鋼筋、模板安裝、混凝土澆筑）→工作井、接收井完成。

2.2 頂管施工

頂管施工是工程項目中的關鍵。要想確保施工的安全性，在鋪設管道之前就需要在管線段建造工作井。隨后，根據設計管線的位置和坡度，在工作坑底建筑基礎，在基礎上設置導軌，將管道放置在這一導軌之上，并且根據管線的走向來設置后靠背。另外，在最前端安裝可以調向的工具管，頂進過程中，用工具管開路。這一過程中，需要做好頂進糾偏操作，堅持“小糾”“勤測”“勤糾”的工藝原則。

1)頂管井施工中可采用現澆鋼筋混凝土護壁支護方式，護壁厚度經計算土體壓力確定，一般為0.5m 左右。

2)頂管施工遇到地下水時，應采用可靠的降水、阻水措施，以保證施工質量。當管道在砂卵石等松散土層中頂進時，應采用水泥水玻璃雙液對管頂1m 范圍內的土體進行注漿加固，防止管涌及管頂塌方。注漿孔深度為地面至管頂面以上0.5m。注漿孔沿管道軸線呈梅花形布置，沿管道縱橫向間距根據施工實際確定，一般為1m 左右。注漿管可采用直徑50mm 鋼管。

3）頂管專用鋼筋混凝土管前面的是工具管，在下鋼筋混凝土管前，需先頂進工具管節，然后頂進鋼筋混凝土管。工具管主要是控制管線方向、坐標、高程。

4）管前挖土工作是確保頂進質量和地上構造物安全的關鍵，管前挖土的方向和開挖的形狀，對頂進管位的準確性造成了顯著的影響。因此，也要對管周邊挖土進行嚴格的控制。

3 頂管施工中的安全措施

1）采用封閉式施工，設置工作門方便作業工人及機械出入。

2）護欄橫桿立桿采用φ48mm 鋼管，間距符合規范及驗算要求，并采用膨脹螺絲及電弧焊焊接固定。施工場地周圍掛安全警示標志標牌。

3）交叉路口位置的井口，設專人指揮交通，確保施工生產安全。

4）挖井時，采用獨節進深方法施工，每挖一節后應立即澆灌混凝土護壁。地面節澆灌混凝土護壁應高于地面0.3m，地面水才不會流入井內，同時，防止地面上的雜物、泥土掉入井內，確保井下工作人員安全。

5）井下施工過程中，需要采用安全燈進行照明，確保電壓不超過36V。另外，對于用電設備的線路也要做好防漏電保護工作，確保井下施工的用電安全。

6）在開挖的井口2m 范圍內嚴禁堆放雜物，井口也要設置防護柵欄。一旦發現周圍平臺上出現雜物，則需要立即清除。

7）如果挖井深度超過了操作人員的高度，則需要在距離挖土面2m 的地方設置安全保護擋板，吊筒上下時，井下人員應避于護板下，護板位置應隨孔深增加，隨作業面下移。

8）吊桶上下要扶正，確保其牢固可靠，并且在搖動不大的情況下起吊或者下放，吊桶鉤的保險裝置要完好、牢固。

9）在下井之前，需要對井中的氣體進行抽樣檢查，判斷其是否存在有害氣體。如果抽樣檢查的結果表明有害氣體含量超過標準，則采取相應的手段，將有害氣體排除，并確保不會再繼續出現新的有害氣體。隨后在下井作業。

10）采用鼓風機向井底送風，必要時也可以輸送一定量的氧氣，然后再下井作業。在井下作業的過程中，也要保持通風，確保井下氧氣充足。

4 頂管常見問題的防治

4.1 管道軸線偏差過大

由于地層正面阻力不均勻，工具管受力不均，會使得管道軸線偏差過大，出現管道發生彎曲問題，對工程的安全性造成嚴峻影響。因此，在頂進施工之前，施工團隊就要做好地質調研工作，設置測力裝置。另外，也可以使用同一規格的液壓千斤頂，使得頂力、速度保持相同，實現頂力合力線與管道中心線的重合。最后，頂進過程中應隨時繪制頂進曲線，指導頂進糾偏工作。 如此一來，施工團隊能夠及時地辨識出管道軸線偏差的問題，尋找切實可行的方法加以應對。

4.2 地面沉降與隆起

在頂管施工過程中，以及施工完成之后，管道軸線兩側一定單位中，可能會出現地面沉降或者隆起的問題，導致周邊的建筑物和道路交通受到嚴重影響，甚至直接影響到施工安全。出現這一現象的原因可以歸結為3 個：一是開挖端面的取土量過多或者過少，導致工具管推進壓力和開挖土體壓力失衡；二是管道軸線出現偏差，導致地層土體出現一定程度的損失；三是管道接口不夠嚴密，存在水土流失問題。正因如此，在施工之前，有必要對地質條件和周圍環境進行詳細的調研，設計出可靠的施工方案，選擇合適的工具管。施工期間，還要高度關注頂管的軸線偏差，積極做好測量和糾正工作。最后，關注管道接口的密封質量，防止出現水土流失的問題[2]。

4.3 頂力突然增大

頂力突然增大的原因有4 個：首先是土層塌方或者工具管前段遇到障礙物，導致阻力迅速增大；其次，管道軸線偏差，導致摩阻力增加；再次，頂進設備發生故障；最后是頂進郭城鎮停留的時間過長，導致潤滑泥漿失水，減阻效果被削弱。針對這些問題，在頂進過程中必須要關注測量工作，及時糾正不合格的數據，確保管道軸線控制在允許偏差范圍中。

4.4 鋼筋混凝土管道接口滲漏

一般來說，導致鋼筋混凝土管道接口滲漏的原因是：管節的密封材料質量不符合要求，或者在運輸、裝卸過程中已經出現損壞。另外，管道軸線的偏差過大，接口錯位也是導致這一問題的重要原因。對此，可以采用環氧水泥砂漿或化學注漿的方法進行處理。

4.5 鋼筋混凝土管節裂縫

管節縱向和環向出現明顯的裂縫，出現管道漏水、滲水的問題。結合實踐經驗來看，其原因有3 個：一是管節本身的質量不符合要求；二是頂進過程中頂力超過管節的承壓強度，或者軸線的偏差過大，導致管節出現一定程度的損壞；三是運輸、裝卸和碼放的方法不妥，致使管節損壞。針對這些問題，本文認為在施工過程中，應該全面地分析裂縫產生的原因，采取針對性的應對方法，確保管節的完整性和承載性達到預期。

4.6 頂管前端正面土體坍塌

頂管施工過程中，實際出土量遠超過理論出土量，地面出現明顯的塌陷。造成這一現象的原因主要有3 個：一是前段圖層的性質發生了顯著的變化，導致頂進量過小，沒有起到防護和平衡的作用；二是敞開式頂進時，人工一次挖土量遠超預期值；三是出現流砂，對此，在頂管施工中，應該采取“短開挖、勤頂進”的操作方法，嚴禁超挖，并且時刻關注土質的變化，及時采取應對措施。

工作井接收井開挖和頂管施工過程中，必須保證支護結構和周圍結構物的穩定性，以確保施工安全和道路的行車安全。為此施工過程中必須采取相應的監測保護措施。其內容包括：工作井及接收井基坑圍護結構水平位移及基坑周邊地表沉降監測；施工區域的路面沉降變形監測；施工區域的構筑物變形裂縫監測。監測項目應根據現場情況和物探資料進行適當的調整。