頂管施工工藝在市政管網施工中的運用探討

狄獻朋 山東源海城建工程有限公司

一、頂管施工技術目前的應用狀況

市政工程施工中采用的頂管技術可以確保原始路面不被破壞在惡劣條件下，也稱為無溝槽頂管。市政工程頂管對城市道路的破壞體積小，這能夠減少對地面路面的開挖工程，從而極大地減少由于工程施工所帶來的城市交通不便與擁堵現象的發生，同時能夠保護施工路段上的路面基石。首先面臨的是建設資金的巨大弊端，在頂管項目施工前期，要對施工段完成一個較為詳細的規劃與布局，因此前期對于施工設備的要求也較高。另一方面，頂管項目施工技術由于較為先進且對施工技術要求更高，在對施工人員的技術水平方面，他們也需要更高的專業化水平才能勝任該項工作。要有專業度高且經驗豐富的技術人員在現場完成指揮調度工作，對于該項工程施工過程中所需要的施工人員的把控與安排也是需要關注的重要問題，這是由于頂管施工技術項目施工比一般施工所需的人員數量增加了一倍，從而導致了巨大的項目預算，建設成本不是普通建筑企業自身能夠承擔的，這也在很大程度上成為阻礙頂管技術在中國廣泛推廣和普及的重要原因。

二、頂管技術在市政給排水工程建設中的運用

（一）頂管線路的規劃

在頂升技術中對于頂升操作的主要途徑方式是通過手鉆，該方式要求對于地下水位的控制要有比較嚴格的標準。如果在管道周圍1m之內存在地下水，那在施工過程中會非常容易出現水或者是雜質進入管路從而造成管道阻塞的問題。在頂起管道的操作過程中，需要對線路實施提前并合理的相關規劃，合理的路線規劃是工作順利進行的前提。

（二）土壤開挖

頂管技術的建設取決于早期要開挖的土壤質量，收集和分析與挖掘和施工有關的資料、土壤結構和其他信息。在頂管施工中，需要加固周圍土壤，以保證施工安全。一般鋼筋的寬度不得小于挖掘深度的0.4倍，最好不小于4m，加強深度優選不小于3m。基坑的加固可以通過使用水泥攪拌樁以及灌漿和沉淀來進行。一些地質條件較差的土壤，可采用高壓噴射灌漿樁加固，減少土壤侵蝕，確保施工合理。

（三）頂管設備的選擇

頂管施工的機械設備主要是指頂管機，施工過程主要通過頂管機提供動力進行頂進。根據施工現場的土質類型，合理選擇適宜的頂管機。淤泥、黏土的施工現場施工時，適宜采用水式或土壓式頂管機；砂土項目，選擇水式頂管機進行施工。在實際工程的頂進施工中，對開挖面可以改良技術、優化工藝，提高頂進施工效果。對改良后的施工現場可采用氣壓平衡式頂管機施工。關于強風化、中風化巖的施工現場的施工，結合實際地質情況選擇合適的施工設備，根據其內部結構選擇適宜的刀盤和管頭等，保證頂管施工的質量和水平滿足工程設計要求。

（四）頂管井的建設

頂管井是頂管施工的基礎，頂管井的建設非常重要，是頂管施工中排土、鉆進、頂進等頂管作業正常運行的基本保障。頂管井可以分為工作井及接收井，在進行建設時需要進行隔開。一般而言，頂管井建設需要鋼筋混凝土沉井、SWM工法井、鋼板樁等作為頂管井的支護。在形式上有單排孔井結構及單孔井結構。根據實際的工程需求，確定頂管井的形狀，對頂管井內部設施的布置也根據實際的需求確定。

（五）頂管井施工作業的技術要點

1.頂管出洞

對于在現場進行施工的技術人員，一定要對挖掘的程序與流程進行嚴格的把控與管理，確保管道能夠正常進出洞，同時不能夠出現水滲透的現象。在頂出孔的過程中，需要將工具管歸零以避免管道偏轉的問題。然后，根據實際情況，在工具管的下壁上增加必要的支撐，初始角度為預設，補償管出洞之前的下降。

2.注漿減阻

頂管機的直徑相對于管材的直徑稍大，管材外徑和頂管機內徑中間在一些漿體，管道和埋設的土壤中間也存在一些漿體，漿體在施工過程中形成泥套，泥套讓泥漿無法滲透到外層土壤中，對管道周圍的土壤形成一種支撐力。管道和土壤中間流動的泥漿，可以減小頂進時的摩擦阻力。在頂管施工過程中，不斷伓化減摩技術，提高頂管施工效果。

3.頂進糾偏

頂進施工過程中，需要進行糾偏，合理控制施工工藝，保證管網頂進質量。頂管施工過程是在地下進行管道頂進的，施工出現偏差時，要馬上進行糾偏處理，延誤時機會影響到管網工程的整體施工質量和工期，嚴重時可能造成安全事故。頂進糾偏可以采用頂管糾偏智能控制系統，在頂進中應用該系統，對頂進過程可以進行實時智能控制，避免頂進時管道偏離軸線位置的情況，有效保證了頂進施工效果，切實提高頂進效率。在施工偏差已經發生后，可以采用挖土、頂木或千斤頂進行糾偏。挖土糾偏的方法是對管道兩側進行平衡處理，促使管道注漿回到正常狀態，適用于較小的軸線偏離位置10mm-30mm。頂木糾偏的方法適用于軸線偏離超過30mm時，通過在管道內放入木頭，利用木頭傾斜產生分力，促使管道的軸線位置恢復到正常狀態。千斤頂進行糾偏時不是單一使用的，在實踐應用中要結合挖掘修正法一起使用，把千斤頂放在超挖側端，通過千斤頂的自量恢復管道回到設計的準確位置上。

三、結束語

頂管施工工藝是市政管網工程中應用成熟的方法，在實踐應用中結合施工現場各種影響因素，重視地下頂進施工的復雜性和高技術要求，合理規避施工過程的易發隱患，嚴格執行頂管施工技術方案，并不斷優化和完善頂管施工工藝，推動施工質量和施工效果的提升。