市政工程建設中頂管工程技術的應用

胡歧濤

隨著科技的快速發展，市政工程頂管技術在有效促進城市健康可持續發展中始終占據著重要的技術領先地位，對社會產生了直接而深遠的影響，一個城市常住人口的生產和日常生活，其生產服務質量和日常生活管理方式，重要的技術應用領域之一就是頂管工程技術。在傳統的市政工程頂管施工中，主要進行管道溝槽開挖，開挖過程中不僅運輸困難，而且進行了大量的設備投資、繁雜的社會協調，使得整個建設過程艱難無比。目前，中國城市地下管道交錯進行，管道建設的難度大大增加。面對這種情況，施工單位必須全面考慮所有因素，著力加強對頂管工程技術的研究，確保城市生活秩序不受影響，從而使建設工程項目得到有效開發。為此本文從管道頂管工程的技術特點、具體應用以及注意事項等角度出發，對施工情況進行了深入探究。

隨著我國社會經濟發展對實際管道工程技術要求的不斷提高，在管道工程施工過程中，傳統的施工方法主要是封閉施工道路，不僅嚴重影響施工道路的正常交通運輸，而且可能對管道施工周圍的交通環境產生不利影響。目前頂管工程技術彌補了以往傳統施工方法的一些不足，減少了施工路面大開挖可能造成的道路交通擁堵，不僅保證了施工區域路面的完整性，也保證了施工作業面周邊無較大風沙揚塵的可能性，同時也大大降低了施工對周邊環境的不利影響，如降水造成的地面沉降、挖斷既有市政管道、夜間施工巨大噪音等。頂管工程技術在為市政建設帶來極大便利的同時，也對施工技術提出了更高的要求。因此，要對頂管工程技術進行要點分析并不斷完善其工藝，對于提高工程效率并保證施工安全而言有著重要的研究意義。

一、頂管工程技術應用特點

近年來，頂管工程技術快速發展。所謂的頂管工程技術，也被稱為非開挖施工，是不開挖或少開挖進行管道施工方法。頂管工程技術可以無需開挖地面上層，通過地面建筑物、道路和河流，減少對城市造成傷害，最大限度地保留城市的外觀。頂管工程技術的占地面積小，作業面對環境影響小，不產生噪聲，充分利用了現有施工資源，降低了項目成本。

1.地面影響小

在市政道路建設中，頂管工程技術可用于穿越道路和河流等許多障礙物，大幅節約建設資金和資源，提高建設效率。在采用頂管工程技術的過程中，不需要沿管道敷設沿線進行溝槽開挖，可以在邊施工邊敷設相應的市政管道，因此，與傳統的溝槽開挖和管道敷設方法明顯不同。當前，隨著中國城市的持續發展，許多現有的供水和排水系統難以滿足新的要求。如果敷設相應的供水和排水管道，地表作業將面臨許多障礙，特別是地面工程施工，需要辦理道路挖掘占用審批手續、協調交管部門路面交通管控。在此基礎上，頂管工程技術的應用，可以將原有的地表開挖轉換為便于施工處理的點位，對地表影響小，具有良好的施工效果和社會效益。

2.環保效益突出

頂管工程技術在市政工程頂管的應用中環保效益突出，非開挖頂管的施工過程中振動效果比較小，污染相對較少，干擾較弱，噪聲較少，對周圍居民的生活危害不大，因此，不會引起大規模揚塵，不會損傷嚴重的地面植被，因此，具有良好的環保優點。另外，相較于傳統的管道敷設方法，頂管工程技術的施工面積較小，不需要特意降排水，可以減少建設期間地面沉降量，能有效滿足周邊得居民和企事業單位對環境的要求。

3.頂管技術應用普遍

頂管工程技術作為管道敷設技術之一，在國內廣泛使用，特別是在市政工程頂管中。頂管工程技術可以安全、可靠地下穿既有建構筑物。近年來隨著頂管工程技術的適用范圍逐漸增加，發現頂管工程技術具有良好的土壤適應性，可以適應市政工程頂管中不同的土壤地質。第一，頂管工程技術是防水的。頂管工程技術的使用，可以充分避免鉆井引起的地下水問題，盡可能避免地下水操作的不便，促進更好的施工流程，縮短施工時間；第二，頂管工程技術成本較低。頂管工程技術節約了大量設備使用臺班，不需要大規模的土方開挖，大幅減少房屋搬遷量，大幅縮短管道長度，降低開挖的工作負荷，提高了項目的建設效率和經濟效益，能減少工程直接投資。

二、市政工程頂管建設中頂管工程技術的應用

1.前期準備

項目立項前，需要了解施工現場的基本條件，了解市政工程頂管項目所在區域的給排水系統規劃，確保建設中和建設后不會影響地區給排水。項目正式開工前，首先取得地質勘察報告，充分了解地下水位、地下建構筑物，及時整理場地，并由施工單位制定詳細可行的施工方案，選擇合理的工具管道和頂管裝置。項目建設工程中，需要掌握施工質量，必須確保頂管結構符合質量標準。同時，注意頂管建設中氣候變化對頂管施工的影響，在寒冷地區，冬季需要施加氣壓，確保頂管工程技術適用。

（1）地質調查

頂管工程施工前，除了做好設備、材料必須要準備工作，對施工現場進行全面的調查和檢測也是必不可少。為了更好地優化和改善市政管道的敷設效果，保證頂管工程技術的應用更加合理，為了進一步改善建設效果，充分考慮建設施工周圍環境，結合建筑布局結構，合理規劃管道路線，提高頂管工程技術應用效率，為后續順利施工奠定基礎，項目建設前必須注意對地質勘察，做好工作的現場建設情況的詳細調查。

（2）安全管理

在實施頂管過程中，實施現場監督將顯著保證工程施工質量的控制和工程技術應用效果。為了提高現場建設監督質量，必須避免現場管理混亂，防止安全事故。市政工程頂管建設中的頂管技術需要大量的機械設備工作，因此，從現場環境和建設工程結構的角度來看，加強安全管理，提高工程施工質量意義非凡。為了實施安全管理，參建單位可以采取各種措施制定安全管理體系，實施安全管理體系的教育和培訓；其次，實施人員安全保護，設立現場安全負責人崗位，在特殊區間和正常區間進行不同的頻率往復檢查。通過各種措施，提高安全管理質量，確保的生命安全，穩妥推進頂管施工進度。同時保證基礎設備不受地下水和地下建構筑物的影響。

（3）加強鋼管（砼管）位置的控制

在頂管工程技術的應用過程中，管道的材料、種類和其他因素在敷設管道之前必須綜合考慮。另外，加強鋼管（砼管）位置的控制影響建設效果的重要因素之一。在建設過程中，為了在合理的范圍內控制它，必須加強鋼管（砼管）位置的控制。在連接鋼管（砼管）的過程中，必須配置鋼管（砼管）的位置。在頂管的結構過程中，它必須確保頂管中的所有鋼管（砼管）接頭，不能根據發生移位和變形到某個位置，從而避免管道底部出現問題。在鋼管（砼管）接口的位置還應防止縫隙過大，避免被地下水滲透，確保鋼管（砼管）接頭內部無灰塵，鋼管（砼管）接頭連接順暢。

2.設備裝置定位與安裝

對于頂管工程技術在市工程中的應用，必須嚴格按照設計圖紙定義特定位置。固定點確定后進一步明確工作井和接收井的大小和形狀，并根據實際情況進行適當的變更與調整。當然，頂管施工中井作業和接收的合理配置必須基于總體考慮，施工人員充分掌握總量及其分布后，方能使頂管工程技術的應用更加高效有序。在特定工作井的建造處理中。各階段施工過程必須嚴格按規范、規程控制，以確保工作井的可靠質量。在管道起重操作中，管道起重裝置的安裝是頂管施工的重要階段，在安裝特定設備期間，工作臺必須在后續配置中安裝和放置模塊，為設備提供空間。基礎建成后，儀器運輸、布置完畢后，下一步就是導軌安裝。在安裝期間，導軌偏差應該及時檢測和糾正，以避免安裝偏差導致后期施工出現問題。導軌安裝調試完成后隨即安裝頂管特殊設備，同時在安裝過程中檢查偏差補償，以確認設備安裝的準確性。設備安裝完成后，施工人員必須檢查設備的質量，并確保設備能夠正常工作。另外，在進行裝置定位安裝時，施工人員需要時刻關注到地下水位的升降，防止出現地下水位逆流而導致排水不及時。

3.設備布局及管道通風

由于施工現場的復雜性，需要重視施工現場使用的各種設備的布局。另外，用于市政工程頂管的頂管施工設備大部分是自動設備，因此，對線路的連接質量要求很高。頂管作業前，必須提前檢查管道布局，以提高頂管方向的精度。在頂管機應用過程中，必須有效記錄每臺時間間隔，目的是按照設計的參數完成頂管機，避免頂管機出現錯誤，施工過程注意定期保持校正序列。在施工過程中不僅要控制布局，也進行頂管通風。為了避免潛在的安全危險，必須進行地層和管道堵塞檢查工作，同時監測頂管中有毒氣體的含量，運用抽風法和鼓風法進行通風，然后通過通風裝置排出。

4.頂管機進出洞口措施

在頂管操作過程中，必須有效控制頂管，再進行土層頂進。值得注意的是，在施工過程中，注意觀察接收井的相關參數，如果觀察有差異，則需要采取措施進行調整。首先，在頂進過程中，需要控制的關鍵點就是前進速度，太快或太慢都會對頂管施工的整體質量產生不利影響。機頭進洞的時候，需要根據實際的建筑土的狀態來控制前進的速度。在施工過程中，出現機頭下沉等一系列情況時，需要降低機頭前進的速度，分析可能導致機頭下沉原因，并作相應調整。頂管頂進時，必須控制管路頂進機床的方向并確定其位置：其次，安裝導軌，并在指定位置安裝管接頭。在實際的頂管施工過程中，工作井預留孔的直徑稍大于管接頭的外徑，以幫助頂管順利出口。頂管機進出洞口是頂管工程一個重要的過程，管道頂進方向正確，才能避免出洞口周圍的土層松動，如果發現土層松動則可以在出洞口周邊土體內加壓灌漿。

5.管道糾偏

頂管工程技術的應用工藝要求在鋼管（砼管）交接部分，為了保證頂管位置與施工圖一致，應連續增加測量控制點的位置，測量頂管頂入的距離。頂管深入土體離開孔洞后，也可以使用激光經緯儀來確定頂管軸的位置和跟蹤光目標測量。在頂管的過程中，如果有需要在時間內修正的偏差，掌握項目的進度有助于進行正確的控制。頂管施工的布線必須嚴格按照施工圖設計的布線進行，避免超長距離頂管。受土層與頂進工具的影響，施工過程中容易出現管道偏差。如果管路的軸偏離設計的軸，則管路彎曲，管路發生較大偏移時，也可能導致管道接頭損傷或關節泄漏等。因此，在頂管施工過程中必須定期檢查頂管軸位置，可以通過重復測量或增加測量頻率來降低軸偏差。在設備安裝過程中，需要選擇高精度頂管裝置，提高設備安裝的精度。管道位置偏差是頂管工程建設過程中的常見問題，施工前要對各種可能造成偏差的原因做到心中有數，管道位置、間隙必須嚴格自動糾正，避免管道損傷等不良質量問題，使工程質量符合規范、規程要求。

三、頂管施工的注意事項

1.做好地表沉降或隆起監測及防治

在頂管的建設過程中，必須充分利用頂管裝置的工具，聘請操作頂管的專家，最好由專家進行現場調查，在建設前進行記錄，在實施前完全掌握性能。在建設過程中，工作人員必須始終注意頂管的變化，頂管施工要做好地表沉降或隆起監測及防治，有必要跟蹤并監視路面狀態，調整參數，通常地表沉降存在裂縫，則必須在施工前標記原始裂縫，修正偏差。頂管施工過程中，如出現異常情況，必須立即停止建設，采用科學合理的方法進行有效解決，對于不同的事故，應制定緊急計劃，進行不同的處置措施。

2.規范施工操作，強化人員素質

在市政工程頂管建設的全過程中，首先，要不斷培養項目施工人員的相關專業知識和技術水平。通過不斷穩步地提高專業知識和技術水平，確保市政工程頂管建設按照國家有關規定有序進行，高效準確地保證市政工程頂管施工的安全和質量。施工現場頂管施工單位負責技術、安全的人員必須及時發布信息，更新頂管施工的技術進展，及時組織市政工程頂管施工安全管理技術的培訓、學習和交流。要時刻提醒頂管作業人員注意安全和警惕施工現場可能發生安全事故的危險源，確保市政工程頂管施工人員人財產安全。另外，在確保頂管建設安全管理的過程中，要及時對所有市政工程頂管管理安全管理技術人員進行與專業技術有關培訓督導，從而有效規范市政工程頂管施工安全管理操作，降低市政工程頂管施工安全管理過程中各操作環節的各種安全隱患。市政工程頂管施工安全管理項目小組必須全面、切實明確各部門安全隱患管理職責，在工作中相互協調配合，落實各項安全隱患風險管理的組織實施，市政工程頂管施工期間及施工結束后，確保市政工程頂管的質量和安全。

3.現場施工管理

在現場施工管理過程中，污染物和各種建筑垃圾都可能影響施工設備的正常運行，其部件需要及時消毒清洗。施工設備安裝前，應對設備內部部件進行徹底消毒和清潔，有效減少施工設備后續的日常維護。設備消毒清洗后，由于季節性氣候變化，季節性氣候變化也可能對施工設備壓縮機的正常工作量和運行環境產生決定性影響。在寒冷的冬季，一些地方可能容易結冰，導致使用排氣閥的管道內部結冰，因此，通常需要及時采用多個檢測設備氣壓的安全檢測管理模式。當施工設備需要進行多次泵壓檢測時，需要提前進行詳細的數據分析，及時分析問題并給出合理的解決方案，以確保施工設備在施工作業管理過程中的安全。

四、結語

綜上所述，就當前情況來看，頂管施工技術還不夠成熟，通過調查發現頂管施工過程中往往存在不確定性因素。所以，建設施工單位如果想要應用該技術，就需要在項目立項前和施工過程中了解項目實施情況，并根據存在的問題做好防范和糾偏措施，保證施工活動正常進行的同時也要保證頂管施工的質量。