姚志清

摘 要：頂管施工技術(shù)在市政工程中得到了廣泛的應(yīng)用，頂管施工技術(shù)是在地下管道中使用的一種施工的技術(shù)，非大開挖的特點(diǎn)能夠有效地降低對(duì)附近建筑筑物和道路、管網(wǎng)的影響，在市政施工中的應(yīng)用非常的廣泛，而且也在不斷的推廣。本文針對(duì)頂管施工技術(shù)的特點(diǎn)以及其施工原理進(jìn)行了闡述，并對(duì)頂管施工技術(shù)在市政給排水施工中的應(yīng)用展開探討，并給予一定的分析。

關(guān)鍵詞：給排水；頂管施工技術(shù)；應(yīng)用

前 言

頂管施工在我們市政工程里面，特別是在深覆土大管徑的管道工程中和交通繁忙的城市主干道改造工程的施工里面，顯得特別的重要。在特定的工程情況下，相對(duì)于開槽埋管，更具優(yōu)越性。隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，市政設(shè)施的配套逐漸完善，地下的各種管道建設(shè)水平將會(huì)得到大幅提升，而頂管的施工便會(huì)不斷增加。

1 頂管施工的特點(diǎn)

頂管施工法又叫做非開挖管道敷設(shè)技術(shù)，它具有不用對(duì)面層進(jìn)行開挖，便能做到安全越過地面的構(gòu)筑物和地下管線及鐵路、河道、公路等的特點(diǎn)，與開挖敷設(shè)技術(shù)相比較，其具有工期短和投資少等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)，這類施工技術(shù)還具有減少粉塵、降低噪音、減輕對(duì)城區(qū)的交通、環(huán)境情況的破壞和干擾并且占地面積小等優(yōu)點(diǎn)。因而說頂管施工是真正的高效率、無污染的施工技術(shù)。頂管施工法因?yàn)榫哂猩鲜鏊f的多個(gè)優(yōu)點(diǎn)，所以在市政工程里面，特別是在市政管線工程方面，得到了廣泛運(yùn)用。頂管作業(yè)工藝流程簡介如圖1所示。

2 頂管施工技術(shù)簡述

頂管施工技術(shù)具有施工安全性能好、施工場地小、施工速度快、施工對(duì)周邊環(huán)境影響較小等特點(diǎn)，市政施工中有著廣泛的應(yīng)用。但是，它也存在一部分缺點(diǎn)，例如工程造價(jià)高、施工周期長等。頂管的施工工藝具有多樣性，其施工技術(shù)的發(fā)展已趨于成熟。

2.1 工作原理

頂管施工技術(shù)屬于非開挖技術(shù)，可以在不開挖路面的條件下進(jìn)行施工，主要施工方式是在路面垂直上方挖一個(gè)工作井，將高壓液千斤頂或鋼制管道壓進(jìn)地下。污水管施工主要使用主頂油缸和管道間的中繼站等動(dòng)力源將其壓入地質(zhì)層，當(dāng)污水管道隨著頂管頂進(jìn)設(shè)備進(jìn)入到地層后方可開始頂管埋設(shè)。

2.2 頂管施工平衡理論

頂管施工的平衡理論分為三類，即氣壓平衡、泥水平衡和土壓平衡。頂管施工中的核心問題就是施工技術(shù)的適用性。在實(shí)際施工中，需要按照施工區(qū)域地質(zhì)、設(shè)計(jì)要求和施工的環(huán)境情況，選擇頂管機(jī)、施工工藝和輔助設(shè)備，確保頂管施工的進(jìn)度和質(zhì)量。在頂管施工中使用的工具管與施工的質(zhì)量有直接關(guān)系，因此在選擇工具管時(shí)應(yīng)保證材質(zhì)和質(zhì)量符合規(guī)定要求。目前，在頂管施工中通常使用鋼管和混凝土管，其具有承受土體壓力大、耐腐蝕性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，保證了施工進(jìn)度。

2.3 頂管施工要求

在進(jìn)行管道頂進(jìn)施工前，首先要對(duì)所需設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一檢查，保證其在施工過程中的良好工作狀態(tài)。為了方便頂管頂進(jìn)，在頂管過程中可以采用觸變泥漿施工法，即在管道頂進(jìn)的過程中壓入泥漿來減少頂管頂進(jìn)的阻力，觸變泥漿施工法采取先壓漿后頂進(jìn)，少量多次的原則。

頂進(jìn)結(jié)束后用水泥漿置換泥漿固定頂管，進(jìn)而保證頂管的穩(wěn)定性。在整個(gè)頂管過程中，最重要的就是頂管頂出洞口的環(huán)節(jié)。此外，在穿墻管頂進(jìn)過程中通常采用深層水泥攪拌法對(duì)穿墻管前方2m范圍內(nèi)的土體進(jìn)行加固，以保證穿墻管能夠順利頂出。

3 頂管技術(shù)在市政施工中的運(yùn)用分析

3.1 關(guān)于頂進(jìn)管的選擇

頂進(jìn)管通常采用鋼筋混凝土管，如果沒有相關(guān)腐蝕的要求也可以采用鋼管。鋼筋混凝土管的配筋、規(guī)格施工和應(yīng)力驗(yàn)算等必須做到符合相關(guān)的參數(shù)要求及技術(shù)規(guī)程。

3.1.1 關(guān)于頂進(jìn)管直徑的選擇

頂進(jìn)管直徑的選擇要以工程的具體屬性、工程需要等情況為根據(jù)，通過分析來確定頂進(jìn)管的內(nèi)徑；因?yàn)轫敼艿墓こ坦ぷ魇切枰鋫湟欢〝?shù)量的挖土人員，正常來說管道內(nèi)徑不小于0.5m。根據(jù)頂進(jìn)管所受到的荷載情況，最終確定混凝土管的配筋以及壁厚，繼而確定其外徑。

3.1.2 關(guān)于頂進(jìn)管長度的確定

頂進(jìn)管長度對(duì)于工程的經(jīng)濟(jì)性及可控性有著決定性的影響。一旦有直線推頂?shù)惹闆r出現(xiàn)，使用長管是可以使得裝管次數(shù)較少，因而比較經(jīng)濟(jì)，而且效果也不錯(cuò)。但隨著主管長度的增大，易出現(xiàn)管道偏離了原定路線的情況，此時(shí)就需立即恢復(fù)到正確的路線，這比使用短管更加的困難。

同時(shí)，在建造頂壓坑的時(shí)候，頂壓坑的相關(guān)長度也會(huì)增大，支護(hù)、回填、挖坑、修復(fù)的費(fèi)用自然也會(huì)增加。在常規(guī)情況下，管長度是相對(duì)于管徑而言的，當(dāng)l/d外≤1.10的時(shí)候，稱之為短管；當(dāng)l/d外=1.15的時(shí)候，稱之為標(biāo)準(zhǔn)管；當(dāng)l/d≥2.10時(shí)，稱之為長管。

3.2 頂管施工的前期準(zhǔn)備

3.2.1 現(xiàn)場平面布置

現(xiàn)場的總體平面布置包含動(dòng)控制室、料具間、管片堆場及其注水系統(tǒng)、拌漿材料等堆場的相關(guān)布置；還有在始發(fā)的工作井中，頂管機(jī)、發(fā)射架、反力架等設(shè)備的安裝布置。

3.2.2 關(guān)于出洞處和頂管機(jī)進(jìn)、后靠土體的加固

為了保證頂管機(jī)安全出洞，我們需要對(duì)后靠土體和進(jìn)、出洞區(qū)域等的土體進(jìn)行高壓旋噴樁的加固。同時(shí)，為防止出預(yù)留洞、頂管機(jī)進(jìn)等導(dǎo)致的泥水流失，并保持在頂進(jìn)的過程當(dāng)中，避免壓注的觸變泥漿的流失現(xiàn)象，需要在工作井中進(jìn)行止水裝置的安裝。

3.2.3 頂管施工的工藝

頂管施工需要事先在確定的管段內(nèi)，設(shè)置接收井和工作井，然后再在工作井里面安裝推力設(shè)備。接著將導(dǎo)軌上面的頂管機(jī)頭推入到土體中，由機(jī)頭進(jìn)行導(dǎo)向，將之前預(yù)制好的鋼筋混凝土管向前頂進(jìn)。前端土體我們可通過工作井將之運(yùn)出，最終完成對(duì)管道的鋪設(shè)。

3.2.4 關(guān)于頂管井的施工

頂管井分為工作井及接收井兩類。但頂管井的結(jié)構(gòu)是有多種類型的，通常我們采用的是鋼筋混凝土等結(jié)構(gòu)。而工作井的結(jié)構(gòu)模式則分為單孔井及單排孔井。單孔井的形狀有正方形、矩形和圓形等，單排孔井則大多都是矩形。

3.2.5 頂管施工工序

（1）穿墻：將穿墻悶板打開，并將工具管頂出井外面，同時(shí)將穿墻止水裝置安裝好。施工技術(shù)及施工措施：在穿墻管里面進(jìn)行填充和壓實(shí)的紙筋粘土或者低強(qiáng)度的拌和土水泥粘土，能夠起到臨時(shí)性的阻水和擋土的作用；為了確保到穿墻孔外側(cè)的距離在一定范圍內(nèi)，需要保證一定的土體的強(qiáng)度及穩(wěn)定性；在日常工作井工具管進(jìn)行穿墻之前，我們要對(duì)穿墻管外側(cè)進(jìn)行注漿固結(jié)；進(jìn)行穿墻之前，要仔細(xì)分析可能出現(xiàn)的問題，并制定相應(yīng)的處理措施；在悶板正式開啟之后，要做到迅速推進(jìn)工具管，同時(shí)做好穿墻止水工作。

（2）頂管出洞：頂管出洞是在進(jìn)行頂管作業(yè)時(shí)，需要格外關(guān)注的問題。頂管出洞，就是頂管機(jī)及第一節(jié)管子從工作井中破出洞口封門后進(jìn)入土中。在開始正常頂管之前的過程，是頂管技術(shù)中的最為關(guān)鍵的一道工序，也是極其容易發(fā)生事故的一道程序。為了有效防止管線出現(xiàn)偏斜，我們應(yīng)進(jìn)行工具管的調(diào)零。同時(shí)要在工具管下面的井壁上加上支撐，如果發(fā)現(xiàn)下跌便應(yīng)該立即用主頂油缸進(jìn)行糾偏，再工具管出洞前要預(yù)先設(shè)定一個(gè)初始角彌補(bǔ)下跌等措施。

（3）注漿減阻：在施工過程中，注漿減阻是一個(gè)值得關(guān)注的技術(shù)措施。具體步驟為通過壓注觸變泥漿的方法，對(duì)管道周圍的空隙進(jìn)行填充，形成泥漿的保護(hù)套，最終起到支撐地層，防止地面沉降，減輕頂進(jìn)阻力的作用。在施工過程里面，要先對(duì)頂管機(jī)頭從尾部壓漿，并要做到跟頂進(jìn)工作同步進(jìn)行，然后再在中續(xù)間及混凝土管道的相關(guān)適當(dāng)部位進(jìn)行跟蹤補(bǔ)漿工作。

4 結(jié)束語

頂管施工技術(shù)是不用開挖的一項(xiàng)很有發(fā)展?jié)摿Φ募夹g(shù)，在市政給排水施工中的應(yīng)用是非常有效的，它不僅適用于排水施工，也同樣適用于不能開挖的城區(qū)以及建筑設(shè)施中。在頂管施工技術(shù)的應(yīng)用中要把握住施工的水準(zhǔn)與質(zhì)量，所以要掌握好施工的管材、進(jìn)洞、頂力、出洞以及糾偏等應(yīng)用要點(diǎn)，進(jìn)而能夠減少應(yīng)用中的人力浪費(fèi)和資金浪費(fèi)。

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