摘 要：為進(jìn)一步提升市政工程管道施工質(zhì)量，在施工中引入了大量先進(jìn)施工技術(shù)。其中，頂管技術(shù)應(yīng)用最廣泛。本文筆者結(jié)合自身多年實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，重點(diǎn)對(duì)頂管技術(shù)在市政工程管道施工中的應(yīng)用進(jìn)行了深入探究。

關(guān)鍵詞：頂管技術(shù)；市政工程；管道施工；應(yīng)用

中圖分類(lèi)號(hào)：TU992 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-3362（2013）11-0039-02

前言

頂管技術(shù)指的是涉及到多種且具體的非開(kāi)挖鋪設(shè)管道手段的一個(gè)總稱(chēng)。在施工階段，嚴(yán)格按照施工設(shè)計(jì)圖紙?jiān)O(shè)置工作井和接收井，隨后在埋設(shè)管道時(shí)借助千斤頂進(jìn)行頂進(jìn)。不過(guò)，在此階段，必須嚴(yán)格控制好頂管的頂進(jìn)方向，一直到管道全部進(jìn)入到接收井內(nèi)部為止。以下是筆者針對(duì)頂管技術(shù)在市政管道工程施工中的應(yīng)用加以詳細(xì)闡述。

1 頂管技術(shù)在市政工程管道施工中的具體應(yīng)用

1.1 頂管材質(zhì)選擇

在市政管道工程施工中，頂進(jìn)管常常選擇鋼筋混凝土管。若工程施工未對(duì)腐蝕性提出較高要求，有時(shí)也可選擇鋼管作為頂進(jìn)管。若選擇前一種管材作為頂進(jìn)管，那么應(yīng)該對(duì)管材規(guī)格、配筋、應(yīng)力計(jì)算等進(jìn)行檢驗(yàn)，保證管材各項(xiàng)指標(biāo)都能滿(mǎn)足相關(guān)規(guī)范的要求。

1.1.1 管材直徑

在具體施工過(guò)程中，首先要結(jié)合工程實(shí)際情況、施工要求確定出管材直徑大小。同時(shí)，檢驗(yàn)頂進(jìn)管何在能否滿(mǎn)足施工的要求。再按照檢驗(yàn)的結(jié)果，來(lái)確定管材配筋量及厚度等參數(shù)。此外，在頂管技術(shù)也需人工挖掘的配合。根據(jù)以往施工經(jīng)驗(yàn)，不管在何種情況下，都必須確保管材內(nèi)徑不小于50cm。

1.1.2 管材長(zhǎng)度

為重點(diǎn)突出頂管技術(shù)施工的可控性與經(jīng)性特征，必須準(zhǔn)確計(jì)算出管材所需的長(zhǎng)度。然而，通過(guò)大量實(shí)踐證明。在直線推頂過(guò)程中，利用長(zhǎng)管材能夠大大降低裝管總工作量，但當(dāng)管材長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)時(shí)，在直線頂進(jìn)過(guò)程中，極易造成路徑偏差問(wèn)題的出現(xiàn)，那么也增加了校正工作量。如果選用短管材進(jìn)行施工，也可能造成周?chē)翆拥耐蛊鸹蚬艿赖膹澢?。從某個(gè)角度來(lái)說(shuō)，上述問(wèn)題直接影響到頂管施工的可控性。所以，正確判定長(zhǎng)、短管的應(yīng)用可借助下述辦法來(lái)判定：如果管材長(zhǎng)度和其外徑的比值不超過(guò)1.1的情況下，最好選擇短管材；而如果這二者的比例等于1.15的情況時(shí)，則選用標(biāo)準(zhǔn)管材；如果這兩者的比值大于或等于2.1時(shí)，則最好選擇長(zhǎng)管材。

1.2 頂管施工前的各項(xiàng)準(zhǔn)備工作

1.2.1 合理布置施工現(xiàn)場(chǎng)的平面

在施工現(xiàn)場(chǎng)，平面布置主要涉及到機(jī)械設(shè)備安裝、廢棄土堆放、材料存放等。不過(guò)，首要的工作就是完成各種頂進(jìn)機(jī)械的安裝，如：頂管機(jī)、千斤頂、反力架等；其次，在頂管井周?chē)罴盐恢冒惭b扶梯，主要用于施工人員上、下井。

1.2.2 對(duì)后靠土體進(jìn)行加固處理

為確保各種頂管設(shè)備可安全的進(jìn)、出井口，施工人員應(yīng)對(duì)機(jī)械設(shè)備后靠土體、井口附近土體等進(jìn)行加固處理。通常選擇高壓旋噴樁施工手段。同時(shí)，施工人員還需在井口周?chē)惭b一止水裝置，這樣可有效避免井口周?chē)嗤梁晚斶M(jìn)壓注觸變泥漿流失。

1.3 施工工藝

事實(shí)上，頂管技術(shù)指的是借助各項(xiàng)先進(jìn)的頂進(jìn)設(shè)備將預(yù)埋設(shè)管道緩慢頂入路基內(nèi)部，主要通過(guò)交叉通道或是涵洞手段。然而，此項(xiàng)技術(shù)運(yùn)用要求應(yīng)事先在管道鋪設(shè)線路上布設(shè)作業(yè)井與接收井。同時(shí)，還要在作業(yè)井的一端安裝頂管推進(jìn)機(jī)頭，在機(jī)頭的引導(dǎo)下，緩慢向前頂進(jìn)管材。此外，把剩余的土體運(yùn)至地面以上。這樣一來(lái)，便于后續(xù)管材的鋪設(shè)施工。

1.3.1 頂管井施工

根據(jù)用途差異，頂管所用的井主要有兩類(lèi)，即作業(yè)井與接收井。而且，結(jié)合頂管井的結(jié)構(gòu)，也可進(jìn)行更細(xì)致的劃分。一般來(lái)說(shuō)，最常應(yīng)用的是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的頂管。這是因?yàn)榇私Y(jié)構(gòu)根據(jù)結(jié)構(gòu)劃分，主要有單孔、單排孔井之分。其中，單孔井的外形多是圓形、矩形、正方形。但是，對(duì)于單排孔井來(lái)說(shuō)，主要為矩形。然而，在作業(yè)井施工過(guò)程中，必須嚴(yán)格按照具體情況確定鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu)與形狀。在完成此項(xiàng)施工任務(wù)后，嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范對(duì)作業(yè)井和接收井施工質(zhì)量予以檢查。

1.3.2 頂管施工流程

1.3.2.1 穿墻

打開(kāi)穿墻板的同時(shí)將所有工具都推出井口之外，同時(shí)安裝上穿墻止水設(shè)備。詳細(xì)步驟：將水泥粘土填充在穿墻管中，這樣可起到臨時(shí)止水的效果；為確保穿墻管周?chē)翆拥膹?qiáng)度，在穿墻管外填充水泥漿，目的是保證穿墻管的穩(wěn)固性；在打開(kāi)穿墻門(mén)板后，應(yīng)快速推進(jìn)工具管，同時(shí)做好止水工作。

1.3.2.2 頂管出洞

此工作指的是頂管設(shè)備和首節(jié)管材由作業(yè)井口進(jìn)入到土體內(nèi)部。其中，最初的頂管施工為整個(gè)頂管施工最為關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié)。因此，為防止管線在頂進(jìn)過(guò)程產(chǎn)生偏離，要特別注意把工具管調(diào)節(jié)到零位置，同時(shí)在工具管下設(shè)置支撐架。當(dāng)支撐架出現(xiàn)下跌時(shí)，必須立即采取有效對(duì)策予以校正處理。

1.3.2.3 注漿

在頂管推進(jìn)施工過(guò)程中，應(yīng)特別注意壓注觸變泥漿的運(yùn)用，這可使管線周?chē)a(chǎn)生一層保護(hù)膜，避免地面沉降現(xiàn)象的發(fā)生，同時(shí)也大大降低了頂進(jìn)阻力的產(chǎn)生。而且，在具體施工過(guò)程中，頂進(jìn)的同時(shí)還需要在頂進(jìn)機(jī)頭末端予以注漿。另外，在管道最佳位置處予以補(bǔ)漿，這樣可降低頂進(jìn)施工中泥漿的消耗。上述施工工藝主要應(yīng)用在頂管距離較長(zhǎng)的施工過(guò)程中。

1.3.2.4 頂管校正

最后的頂管校正環(huán)節(jié)是為在管道頂進(jìn)過(guò)程中，調(diào)節(jié)機(jī)頭偏離位置。具體操作如下：通過(guò)千斤頂可校正機(jī)頭端部的偏離距離，減少偏離誤差，逐步使管線重新回到最初設(shè)計(jì)軸線上。而且，在管線校正過(guò)程中，要特別注意：頂進(jìn)角不宜過(guò)大，且多調(diào)慢校。通常情況下，校正方法主要有以下幾種：

（1）挖土校正法。通過(guò)對(duì)不同部位增、減挖土量的方法，最終達(dá)到頂管校正目的的一種方法。如：當(dāng)管頭處的偏差是正值時(shí)，可在管底部挖掘土方，當(dāng)管節(jié)頂進(jìn)后，再利用關(guān)節(jié)自身重量不斷下沉。在最初階段，由于管節(jié)末端完全被土體壓緊，但前端管節(jié)的自重難以克服它。因此，管線最初表現(xiàn)為爬坡，通過(guò)一段時(shí)間后，在管自重的作用下開(kāi)始緩慢下降。然而，此校正法效果相對(duì)緩慢的多，主要應(yīng)用在誤差不超過(guò)10mm的情況中。

（2）強(qiáng)制校正法。此類(lèi)校正法指的是通過(guò)一些強(qiáng)制性對(duì)策使其局部產(chǎn)生一定的阻力，使管子朝校正方向緩慢移動(dòng)。

（3）專(zhuān)業(yè)校正工具管的校正。在頂管施工過(guò)程中，校正工具管是一不可缺少的使用設(shè)備。但由于管徑大小存在差異，因此，必須結(jié)合具體情況選擇最合理的校正工具管。其中，校正工具管是由多部分構(gòu)成的，如：工具管、千斤頂以及后管等。其中，千斤頂應(yīng)均勻設(shè)置，其中一端和工具管相連，而另外一端則直接和后管相連。如果采用鋼筋混凝土頂進(jìn)管，千斤頂以第一節(jié)頂管的面當(dāng)作后座，繼而適當(dāng)調(diào)節(jié)工具管方向。其中，工具管主要起到導(dǎo)向作用。這樣不僅正確引導(dǎo)剩余管節(jié)的頂進(jìn)方向，而且又能更好的控制誤差的產(chǎn)生。所以，必須確保工具管運(yùn)行有良好的靈活性，盡可能選擇短工具管。待校正工作完成后，最好選擇長(zhǎng)管節(jié)。

（4）如果采用的是泥沙平衡掘進(jìn)設(shè)備，可把設(shè)備調(diào)節(jié)在“自動(dòng)”或是“手動(dòng)”位置。系統(tǒng)按照測(cè)量系統(tǒng)給出的結(jié)果“自動(dòng)”或“手動(dòng)”進(jìn)行校正。以上幾種方法都可達(dá)到管線校正的目的。因此，在實(shí)踐施工過(guò)程中，結(jié)合工程具體情況，選擇最經(jīng)濟(jì)、最合理的校正方法。

2 結(jié)語(yǔ)

為進(jìn)一步加速我國(guó)城市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，在市政管線工程施工中積極推廣應(yīng)用頂管技術(shù)。這是因?yàn)轫敼芗夹g(shù)和傳統(tǒng)開(kāi)挖式管線鋪設(shè)技術(shù)相比較來(lái)說(shuō)，其所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益是非常大的。而且從某個(gè)角度來(lái)說(shuō)，此技術(shù)的運(yùn)用也可避免因開(kāi)挖而造成交通阻塞現(xiàn)象的出現(xiàn)。與此同時(shí)，也不會(huì)影響到人們的生產(chǎn)和生活。特別是在頂進(jìn)施工中，一旦發(fā)現(xiàn)存在誤差，要立即采取有效對(duì)策進(jìn)行糾正，將誤差值控制到要求范圍內(nèi)。除此之外，對(duì)于科研人員來(lái)說(shuō)，還應(yīng)不斷努力探究，積極推廣應(yīng)用此項(xiàng)施工技術(shù)，減少對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響，保證市政工程建設(shè)健康、穩(wěn)定的發(fā)展下去。

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