頂管施工技術(shù)在市政工程中的應(yīng)用

汪海波

摘? ? 要：頂管施工技術(shù)在工程建設(shè)中具有明顯的優(yōu)勢，其運(yùn)用范圍不斷擴(kuò)大，成為當(dāng)前市政工程建設(shè)的主要施工技術(shù)之一。然而，目前的頂管施工技術(shù)還是受到了諸多因素的限制，對我國頂管施工技術(shù)在市政工程運(yùn)用中的現(xiàn)狀以及不足加以論述，并就頂管施工技術(shù)的特點(diǎn)、優(yōu)勢與適用范圍進(jìn)行明確，提出施工中需要注意的事項(xiàng)，希望能夠?yàn)槲覈姓こ讨许敼苁┕ぜ夹g(shù)的運(yùn)用質(zhì)量保證提供參考。

關(guān)鍵詞：頂管技術(shù);技術(shù)要點(diǎn);市政工程;應(yīng)用策略

1? 前言

與傳統(tǒng)溝槽施工相比，頂管施工技術(shù)因其特有優(yōu)勢在市政工程中得到廣泛應(yīng)用，其具有良好的施工效果、較低的成本投入以及非開挖施工等特點(diǎn)，其能夠便捷地穿越公路、鐵路、河流以及建筑物，能夠?qū)κ┕きh(huán)境起到有效的保護(hù)。強(qiáng)化市政工程中頂管施工技術(shù)的運(yùn)用，能夠提高市政工程的施工質(zhì)量，推動(dòng)市政工程的快速發(fā)展。

2? 市政工程中頂管技術(shù)概念與應(yīng)用價(jià)值

頂管施工屬于一種非開挖施工手段，主要是通過無開挖抑或是少開挖的方式完成管道施工技術(shù)。頂管施工是在基坑工作的頂部與設(shè)備的頂部，以克服管道和附近土壤之間的摩擦，管道根據(jù)設(shè)計(jì)的斜坡進(jìn)入土壤當(dāng)中，將土方帶走。管道的一個(gè)部分頂入到土壤當(dāng)中，接著第二部分的管道進(jìn)行頂入。其主要是利用主頂油缸、管道和繼電器的推力將工具管或掘進(jìn)機(jī)通過工作坑的土層推到接收坑。管道靠近工具管或掘進(jìn)機(jī)后，預(yù)留在兩個(gè)坑的中間。盾構(gòu)施工不斷的成熟以后，繼而頂管施工相繼出現(xiàn)，其作為地下管道施工的方法之一，其不僅不用講土層進(jìn)行挖掘，并且可以穿越公路、鐵路、江河、建筑物、地下構(gòu)筑物和各種地下管線。頂管施工利用工具管或掘進(jìn)機(jī)從工作井穿過土層，通過頂管與主油缸之間的推力將管道提升到接收井。同時(shí)，在兩井直接將在工具管或隧道附近的管道內(nèi)完成埋設(shè)，進(jìn)一步完成非開挖鋪設(shè)地下管線的施工手段。頂管施工技術(shù)具有下面幾個(gè)方面的優(yōu)勢：①施工占地面積小，對城市干擾少，無阻礙城市交通，無需遷改管線，對地面環(huán)境影響較小，文明施工程度高[1];②斷面尺寸多樣，適合各種形式斷面的結(jié)構(gòu)施工;③具有綜合成本低、施工周期短。

3? 市政工程中頂管施工技術(shù)原理

市政頂管施工中，主要借助主頂油缸和管道間的推力，將工具管或掘進(jìn)機(jī)從工作坑內(nèi)穿過土層，并繼續(xù)推進(jìn)，至接收坑內(nèi)然后吊起，完成整個(gè)施工任務(wù)。同時(shí)在施工中，將緊隨工具管或掘進(jìn)機(jī)后面的管道，埋設(shè)于兩坑之間，實(shí)現(xiàn)順利完成施工任務(wù)的目的。長距離頂管施工中，由于主油缸頂力不足，施工中為了克服管壁四周的阻力，常用分段方式開展施工。在不同管道之間設(shè)置中繼站，管壁四周加注減摩劑，以有利于長距離管道頂推施工順利進(jìn)行，使其在市政工程建設(shè)中更好發(fā)揮作用。

4? 頂管施工技術(shù)在市政工程中的應(yīng)用要點(diǎn)

4.1? 做好完善的施工準(zhǔn)備

（1）現(xiàn)場平面布置。施工現(xiàn)場平面總體布置具體包括多個(gè)不同的方面，比如起重設(shè)備、自動(dòng)控制室、料具間、管片堆場、拌漿棚及拌漿材料堆場和注水系統(tǒng)以及棄土坑的布置等等。把發(fā)射架、頂管機(jī)、前頂鐵、主推千斤頂、反力架等這些頂進(jìn)設(shè)備安裝在始發(fā)工作井當(dāng)中，在工作井邊側(cè)進(jìn)行設(shè)置下井扶梯方便于施工人員上下[2]。（2）頂管機(jī)進(jìn)洞處和出洞處以及后靠土體加固。如果想要使得頂管機(jī)出洞的絕對安全從根本上得到保障，那么這就要求必須要對后靠土體和進(jìn)洞區(qū)域土體以及出洞區(qū)域土體進(jìn)行高壓旋噴樁加固。為了有效避免頂管機(jī)預(yù)留洞和出預(yù)留洞造成泥水流失而且保證在頂進(jìn)的整個(gè)過程當(dāng)中壓注的觸變泥漿不會(huì)流失，所以應(yīng)當(dāng)在工作井中進(jìn)行安裝止水裝置。

4.2? 頂管線路與井位設(shè)計(jì)要點(diǎn)

頂進(jìn)距離由設(shè)備條件及周邊環(huán)境來綜合確定?？紤]到工作井造價(jià)比較昂貴，應(yīng)盡量少一些工作井，最好安排往兩個(gè)方向的頂進(jìn)。由于現(xiàn)行的設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)管道大多都按明挖方式進(jìn)行設(shè)計(jì)，經(jīng)過現(xiàn)場調(diào)查后應(yīng)盡量優(yōu)化線路設(shè)計(jì)，避開不利于頂管的土層、并盡量讓頂管線路避開建筑物及樹木。最好在每個(gè)工作井或接收井設(shè)計(jì)檢查井位。線路與周邊結(jié)構(gòu)物的距離設(shè)計(jì)應(yīng)考慮到以后作檢查井的方便及空間，盡量避免沖突。檢查井的間距可按現(xiàn)行規(guī)范和設(shè)計(jì)單位研究進(jìn)行適當(dāng)?shù)募娱L。若頂進(jìn)深度范圍內(nèi)的土層較為復(fù)雜，應(yīng)與設(shè)計(jì)部門進(jìn)行協(xié)商考慮抬高或降低標(biāo)高。

4.3? 非開挖頂管技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)

在市政頂管技術(shù)中，使用非開挖的頂管技術(shù)來建設(shè)給排水工程。隨著我國市政工程中給排水施工技術(shù)不斷發(fā)展，頂管技術(shù)變得越來越成熟了，尤其是在給排水工程中頂管技術(shù)得到了廣泛的使用，非開挖的頂管技術(shù)一樣要在頂管工作的地方挖工作溝，這個(gè)工作溝的規(guī)模要有一定的限制，要根據(jù)施工現(xiàn)場的具體情況來挖工作溝，防止開挖出現(xiàn)偏差，非開挖頂管施工技術(shù)主要核心就是管道的設(shè)計(jì)，在進(jìn)行管道設(shè)計(jì)的時(shí)候，一定要根據(jù)市政給排水方案的需求與施工現(xiàn)場的地質(zhì)狀況來進(jìn)行設(shè)計(jì)，科學(xué)合理的管道系統(tǒng)可以提高管線敷設(shè)的質(zhì)量。

4.4? 在疏松土層中的應(yīng)用要點(diǎn)

在無粘性的疏松土層中以及在粘性很小的土壤中，例如在砂礫土中，若不采取其它輔助措施，土層由于本身極不穩(wěn)定，以致在刃腳推進(jìn)之后立刻就會(huì)坍落在管壁上。所以對這類土壤來說，膨潤土懸浮液的支承作用尤其具有重要意義。為了起到這種支承作用，先決條件是要盡可能準(zhǔn)確地掌握膨潤土懸浮漓在砂礫上中的特性。膨潤上懸浮液將滲入土層的孔隙內(nèi)，充滿孔隙，并繼續(xù)在其中流動(dòng)。流速取決于孔隙的橫斷面與懸浮液的流變特性，同時(shí)也取決于壓漿壓力。因此為了在同樣的壓漿壓力下達(dá)到相同的滲入深度，在孔隙橫斷面很小的細(xì)粒土層中便需要低流限的懸浮液，面孔隙橫斷面較大的粒粒土層則需要高流限的懸浮液。

4.5? 選擇合理材料，加強(qiáng)頂力設(shè)置

在市政頂管施工中進(jìn)行管材選取時(shí)必須對施工過程中的軸心受壓柱情況進(jìn)行分析，并以此為依據(jù)進(jìn)行管材選取，在選取時(shí)必須綜合考量在施工中頂管糾偏需求，必須在施工前考慮管道施工中偏心受壓等情況，在管材配筋量設(shè)置、施工中鋼筋布置情況等設(shè)計(jì)時(shí)做好安全余量的保留。而在頂力設(shè)置時(shí)應(yīng)做好科學(xué)計(jì)算以及模型預(yù)設(shè)工作，其實(shí)施工頂力的主要決定因素在于土質(zhì)情況以及施工中注漿施工技術(shù)設(shè)計(jì)等，我們在實(shí)際施工中對頂力進(jìn)行設(shè)置必須參考土層變化問題，施工中是否需要糾偏、施工中機(jī)頭的切削形式等，總之頂力在施工中必須根據(jù)具體情況進(jìn)行調(diào)整。

4.6? 長距離頂管通風(fēng)技術(shù)要

根據(jù)工程實(shí)際設(shè)置長距離頂管，施工過程裝頂管中會(huì)產(chǎn)生大量有害氣體有效保證長距離點(diǎn)管的通風(fēng)才能夠有效保護(hù)施工人員的呼吸安全，主要的通風(fēng)方式有鼓風(fēng)和抽風(fēng)。把風(fēng)機(jī)放在工作將的地面上，把外部的清新空氣通過風(fēng)機(jī)傳送到管道內(nèi)這種方式叫做鼓風(fēng)式通風(fēng)。利用這種方式可以排除工作面的有害氣體，它的風(fēng)筒有效射程比較長，但是運(yùn)行過程中會(huì)隨著管道的增長壓力減小，所以不適合用于距離特長的管道中。

4.7? 加強(qiáng)現(xiàn)場管理力度

在整個(gè)施工過程中，需要對其施工質(zhì)量進(jìn)行掌握，在下段施工之前，必須要保證此段施工符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，對施工后的現(xiàn)場加以清潔。注意施工過程中的氣候變化影響。例如在寒流地區(qū)，冬季需要打氣壓而不打水壓，從而降低管道結(jié)冰的可能。確保其施工技術(shù)的運(yùn)用可能。

5? 結(jié)語

隨著市政設(shè)施的不斷完善，地下各類管道建設(shè)規(guī)模逐漸擴(kuò)大，頂管施工技術(shù)的應(yīng)用將會(huì)越來越廣泛。在頂管施工中，必須嚴(yán)格控制施工工藝，做好過程控制，注意施工難點(diǎn)問題，遇到問題及時(shí)處理，確保施工質(zhì)量。今后頂管施工技術(shù)將會(huì)得到不斷的發(fā)展和完善，在市政工程中將會(huì)取得更好的應(yīng)用效果。

參考文獻(xiàn)：

[1] 許同坤.頂管技術(shù)在市政給排水施工中的應(yīng)用[J].工程技術(shù)研究，2017（5）：98～99.

[2] 衛(wèi)崢.關(guān)于給水管道頂管施工技術(shù)的思考[J].中小企業(yè)管理與科技（下旬刊），2018（1）：172～173.