頂管施工技術在城市道路中的應用

秦言亮

（鄭州市市政工程總公司，河南 鄭州 450000）

1 城市道路透水事故原因的分析

1.1 施工不當。監(jiān)管不嚴，施工隊伍技術力量參差不齊，施工隊伍在頂進施工時合作性不強。所有這些原因，使得在頂管施工作業(yè)中經常出現(xiàn)對頂時不能成功對接，嚴重超挖，管道底水流坡度與設計不一致甚至相反，不按圖紙施工，偷工減料的現(xiàn)象。所有這些都給將來道路出現(xiàn)透水埋下極大的安全隱患。

1.2 監(jiān)理單位監(jiān)管不力，對頂管施工時已發(fā)現(xiàn)的安全隱患沒有給予強制制止。

1.3 設計不周，管節(jié)的防水接口方案設計不夠合理。對一些特殊土質沒有給出合理的施工方案，導致在頂管施工人員在頂管作業(yè)出現(xiàn)“一路開挖推進”的非頂管作業(yè)現(xiàn)象。

2 城市道路透水事故的危害

2.1 極大的負面社會效應，阻礙了城市交通的暢通，給城市突發(fā)事件的處理及市民的出行都帶來很大的不便。

2.2 維修費用極大。

2.3 很難徹底修復。

3 頂管施工工藝的優(yōu)點及施工工法介紹

優(yōu)點：施工中無需隔斷交通，噪聲以及震動很小，可以在很深的地下敷設管道，可以安全地穿越障礙物，對施工周圍的影響很小，而且可以節(jié)省大量投資和時間。

目前頂管施工工法有刃口式推進工法、水土壓平衡法、泥水式推進工法、土壓式推進工法、泥濃式推進工法、氣壓平衡式（適用于易產生涌砂或有障礙物的）。國內頂管機械亦多為進口。管道頂進方法的選擇，應根據管道所處土層性質、管徑、地下水位、附近地上與地下建筑物、構筑物和各種設施等因素，經技術經濟比較后確定。我國每個地區(qū)亦不盡相同。就目前來說，我國城市道路中目前普遍采用的是手工掘進法頂進施工。手工掘進法適用于黏性土或砂性土層，且不受地下水影響的情況。本文主要論述這一施工工藝。

4 頂管施工工藝流程（圖1）

5 頂管施工工藝及注意事項

5.1 施工現(xiàn)場準備工作

在開工前協(xié)助業(yè)主做好地下管線的保護及遷移工作，為及時開工創(chuàng)造條件。對施工路段的地下管網進行詳細的勘察，分類別、高程、路線畫好地下管網分布圖，必要時組織人工開挖進行摸底。

5.2 工作坑的選擇

頂管工作坑有鋼板樁、沉井、地下連續(xù)墻以及灌注樁形式，有方形、也有圓形的。手工掘進時一般為方形坑。工作坑在選擇的時候，要注意以下幾點：便于排水、出土和運輸；距電源和水源較近，交通方便；單向頂進時宜設在下游一側；能利用坑壁土體作后背。開挖工作坑，應按施工設計規(guī)定及時支護，可采用鋼管支撐法支護。支撐應滿足便于運土、提吊管件及機具設備等的要求。

5.3 后靠背施工

后背為千斤頂?shù)闹谓Y構，要有足夠的強度和剛度，且壓縮變形要均勻。

5.4 工作坑導軌設置及基礎加固

工作坑底根據土質、管子重量及地下水情況，做好基礎，以防止工作坑下沉，導致管子頂進位置的偏差。兩導軌應順直、平行、等高，其縱坡務必與管道設計坡度一致。導軌安裝的允許偏差應為：軸線位置：3mm；頂面高程：0～+3mm；兩軌內距：±2mm。

安裝后的導軌應牢固，不得在使用中產生位移，并應經常檢查校核。

5.5 千斤頂?shù)陌惭b

千斤頂應固定在支架上，并與管道中心的垂線對稱，其合力的作用點應在管道中心的垂直線上。注意，頂進開始時，應緩慢進行，待各接觸部位密合后，再按正常頂進速度頂進

5.6 手工掘進頂管時注意下面幾個問題

首管節(jié)接觸或切入土層后，應自上而下分層開挖；首管節(jié)迎面的超挖量應根據土質條件確定；在允許超挖的穩(wěn)定土層中正常頂進時，管下部135。范圍內不得超挖；管頂以上超挖量不得大于1.5cm;管前超挖應根據具體情況確定，并制訂安全保護措施，如圖2所示。

在對頂施工中，當兩管端接近時，可在兩端中心先掏小洞通視調整偏差量。同時還應注意，在頂進時，應將地下水位降至管底以下不小于0.5m處，并應采取措施，防止其他水源進入頂管管道。

5.7 頂鐵的安裝和使用應注意以下幾點

安裝后的頂鐵軸線應與管道軸線平行、對稱，頂鐵與導軌和頂鐵之間的接觸面不得有泥土、油污；頂鐵與管口之間應采用緩沖材料襯墊，當頂力接近管節(jié)材料的允許抗壓強度時，管端應增加U形或環(huán)形頂鐵；頂進時，工作人員不得在頂鐵上方及側面停留，并應隨時觀察頂鐵有無異常跡象。

5.8 管節(jié)的接口及密封圈

城市給排水管道一般為鋼筋混凝土管道，其接口形式有企口、F形、T形，對于密水性要求高的應采用F形；F形、T形接頭的密封圈有0形、L形和齒形。齒形密封性好，但是比較貴。對于壓力管道宜采用O形、L形。

5.9 下管時應注意以下幾點

正式作業(yè)前應試吊，吊離地面10cm左右時，檢查重物捆扎情況和制動性能，確認安全后方可起吊；下管時工作坑內嚴禁站人，當管節(jié)距導軌小于50cm時，操作人員方可近前工作；嚴禁超負荷吊裝。

5.10 開始頂進前應檢查下列內容，確認條件具備時方可開始頂進

全部設備經過檢查并經過試運轉；再次確認兩導軌是否順直、平行、等高，其縱坡是否與管道設計坡度一致；防止流動性土或地下水由洞口進入工作坑的措施。

5.11 管道頂進應連續(xù)作業(yè)

管道頂進過程中，遇下列情況時，為了防止事故，應暫停頂進，并應及時處理。

首管節(jié)前方遇到障礙；后背墻變形嚴重；頂鐵發(fā)生扭曲現(xiàn)象；管位偏差過大且校正無效；頂力超過管端的允許頂力。

同時，在頂進過程中，若頂管不向前反而向后壓縮后壁，縱向頂鐵向上隆起或向下啃墊木，這就是后壁破壞前的預兆。發(fā)現(xiàn)這種現(xiàn)象要立即停止頂進，退回千斤頂行程，檢查原因，采取措施后再頂進。否則，后壁破壞，修理困難，可能要另建新后壁。

5.12 頂管施工中的測量

注意控制點應設在不易擾動、視線清楚、方便校核、易于保護處。尤其注意在從地面控制點向工作坑內測量控制點時，一定要按照測量規(guī)范要求去做。否則，將使軌道、管道底高程與設計高程相差太大。嚴重影響管道底坡度，甚至不能順利對頂。在頂管頂進過程中，須不斷對高程、方向和轉角進行測量，在正常頂進時，最好每隔80～100cm測量一次。當發(fā)現(xiàn)偏差(不超過3mm)需要進行校正時，最好每隔50cm測量一次。開始頂進時，為了保證首管節(jié)按設計軌道前進，須增加測量次數(shù)。全段頂完后，應在每個管節(jié)接口處測量其軸線位置和高程；有錯口時，應測出相對高差；測量記錄應完整、清晰。頂進測量是頂管施工中重要的測量工作。

5.13 檢查井施工

一定要控制好施工進度，嚴把質量關，很多透水事故發(fā)生在檢查井。要堅決杜絕這一環(huán)節(jié)的偷工減料現(xiàn)象，檢查井施工是一個很關鍵的施工程序，務必做好。

5.14 閉水試驗

頂管施工成功對接，施工完畢后，一定要按市政驗收標準進行閉水試驗。如果出現(xiàn)漏水、滲水現(xiàn)象，一定找出問題所在，加以處理。閉水試驗應注意以下幾點：(1)閉水試驗段宜選在兩檢查井之間，為節(jié)省試驗工作，亦可選取數(shù)井一起進行閉水試驗。(2)由于混凝土或砂漿本身有吸水作用，因此在灌滿水后不應立即作滲水量記錄，而應在管道灌滿水后至少相隔24h，使混凝土或砂漿本身含水飽和后再開始作滲水量記錄。(3)根據井內水平的下降值計算滲水量，滲水量不超過規(guī)定的允許值即為合格。(4)基坑回填。管道安裝完畢且經檢驗合格后，在管道接縫強度達到設計要求，經閉水試驗合格，方允回填?；靥顒毡剡_到壓實度的要求。

6 結束語

頂管施工工藝是一項較為復雜的非開挖技術，相信隨著工程技術的發(fā)展，將會出現(xiàn)更為先進的頂管施工工藝及施工機械。頂管施工這一施工工藝也會進一步地廣泛應用于我國基礎設施建設的各個領域。

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