張繼元

管道頂管施工安全技術(shù)要點(diǎn)淺析

張繼元

Guan dao ding guan shi gong an quan ji shu yao dian qian xi

隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的不斷深入，當(dāng)前管道的鋪設(shè)技術(shù)也發(fā)生新的變化。由于傳統(tǒng)的管道鋪設(shè)技術(shù)具有明顯的缺點(diǎn)，需要大量的人力、物力、財(cái)力的協(xié)調(diào)，而且最重要的是會(huì)影響道路的正常使用，施工時(shí)間長(zhǎng)、施工影響面大、對(duì)于路基的破壞嚴(yán)重。為了解決這個(gè)問(wèn)題，管道頂管施工技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。

一、管道頂管施工技術(shù)的應(yīng)用

在管道頂管施工技術(shù)的應(yīng)用中，不同的工程概況、地質(zhì)條件，再加上當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件、地下水位條件都具有十分重要的影響，所以在選擇頂管的管徑與埋深時(shí)都要慎重考慮。同時(shí)，由于地下障礙物的探尋與預(yù)支往往會(huì)影響整個(gè)管道頂管施工的技術(shù)設(shè)計(jì)，所以一定要提前做足功課。對(duì)于管道頂管施工技術(shù)而言，由于本技術(shù)最大的優(yōu)勢(shì)就是降低鋪設(shè)時(shí)間，提高鋪設(shè)效率，從而通過(guò)降低人工、材料成本來(lái)實(shí)現(xiàn)更高的經(jīng)濟(jì)效益，所以在進(jìn)行施工前要平衡經(jīng)濟(jì)、技術(shù)以及安全等各方面的關(guān)系，選擇較為合理的施工方式。

二、管道頂管施工安全技術(shù)要點(diǎn)

1.工作坑的選取與設(shè)置

盡管管道頂管的施工技術(shù)不需要進(jìn)行開(kāi)挖地碰的操作流程，但是依然需要結(jié)合工作坑和接收坑的開(kāi)挖施工進(jìn)行。為了降低綜合施工成本，提高經(jīng)濟(jì)效益水平，往往除了盡量利用永久性設(shè)施外，還要通過(guò)結(jié)合主體工程的特點(diǎn)進(jìn)行工作坑的選擇、結(jié)構(gòu)類型的規(guī)劃還有選址等工作。對(duì)于工作坑的選取而言，由于工作坑一般分為矩形和圓形兩種，個(gè)別情況下也有可能出現(xiàn)不規(guī)則多邊形的情況，所以在選擇時(shí)應(yīng)根據(jù)實(shí)際工況進(jìn)行選擇。一般來(lái)說(shuō)我們常用的是矩形工作坑。矩形工作坑的設(shè)置一般按照直線或者兩段交角接近180°的折線頂管中進(jìn)行。由于矩形工作坑具有明顯的布置較為便利的優(yōu)勢(shì)，再加上坑內(nèi)的空間可以得到充分的利用，所以覆土的深淺都不會(huì)影響工程施工的質(zhì)量水平。但是一些施工單位在使用圓形的工作坑時(shí)，由于圓形的占地面積小，坑深較大，往往需要另筑后背，這樣就需要采取一些其他的施工方法，比如沉井法來(lái)實(shí)現(xiàn)圓形工作坑的構(gòu)建。在一般的工程實(shí)際運(yùn)用中我們傾向于沉井材料選擇鋼筋混凝土，成本低、效果也較好。多邊形工作坑的施工原理與圓形相近，一般也是使用鋼筋混凝土或者地下連續(xù)墻坑進(jìn)行施工。綜合上述工作坑考慮材料選擇，鋼筋混凝土坑結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高，施工簡(jiǎn)單，作業(yè)強(qiáng)度小，而鋼板樁坑的施工成本低，構(gòu)筑速度快，選擇哪種材料還是要根據(jù)實(shí)際的施工工況進(jìn)行選擇，以高效、安全、優(yōu)質(zhì)為目標(biāo)選擇即可。

2.管道頂進(jìn)方式的選擇問(wèn)題

作為管道頂管施工中安全技術(shù)的核心部分，管道的頂進(jìn)方式在很大程度上決定了施工的成功與否。在進(jìn)行管道頂進(jìn)方式的選擇之前，要根據(jù)實(shí)際工況綜合考慮技術(shù)的可行性、安全性，并且結(jié)合經(jīng)濟(jì)的性價(jià)比考慮。由于頂進(jìn)方式并沒(méi)有根本性的優(yōu)劣之分，必須要結(jié)合實(shí)際的條件因地制宜，才能夠?qū)崿F(xiàn)最佳的施工效果，所以必須要結(jié)合當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)條件、地下水位情況，考慮頂管的管徑和埋深是否合適，是否能夠避開(kāi)地下建筑物或者地上建筑物，能否實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的管線埋設(shè)等問(wèn)題。另外，結(jié)合管道頂進(jìn)的技術(shù)層次問(wèn)題來(lái)看，對(duì)于口徑比較小的頂管，由于在施工過(guò)程中工人無(wú)法直接進(jìn)入，所以一般采取的施工技巧是用水泥進(jìn)行頂進(jìn)施工。而對(duì)于長(zhǎng)度較短的金屬管，則只需要用一次性頂進(jìn)的方式就能夠輕松實(shí)現(xiàn)施工作業(yè)了。在考慮埋深較大的管段時(shí)，由于這部分管段是施工過(guò)程中較為復(fù)雜的部分，必須要根據(jù)當(dāng)?shù)氐叵滤纳疃纫约巴翆拥暮穸?、特性進(jìn)行綜合考慮，如果土質(zhì)較為穩(wěn)定，地下水位的情況又比較好的話，可以選擇使用手掘式頂管。不過(guò)如果經(jīng)過(guò)前期勘測(cè)發(fā)現(xiàn)水位條件較差，特別是土質(zhì)結(jié)構(gòu)較為松散的情況，就必須要改用掘進(jìn)法來(lái)實(shí)現(xiàn)頂管的頂進(jìn)施工，以此來(lái)保障施工的安全性，防止出現(xiàn)地面塌陷等問(wèn)題。

3.頂管出洞技術(shù)方法分析

作為頂管施工環(huán)節(jié)中的另外一個(gè)核心技術(shù)要點(diǎn)，頂管出洞一般采取的是通過(guò)在工作井的位置安裝掘進(jìn)機(jī)，并結(jié)合第一節(jié)管道的使用來(lái)實(shí)現(xiàn)破封門進(jìn)入土中。這個(gè)階段的施工屬于頂管施工的核心部分，其質(zhì)量水平也影響了土壤的穩(wěn)定性以及施工管道的耐用程度，對(duì)于后期的使用以及維修都具有一定的影響。為了做好頂管出洞技術(shù)的施工，就必須從以下4方面進(jìn)行：

（1）管線的放線技術(shù)。作為保障頂管的軸線準(zhǔn)確、高精度布置的關(guān)鍵步驟，頂管放線必須要在滿足工具管的設(shè)計(jì)需求的情況下順利進(jìn)洞，對(duì)于管線的放線技術(shù)而言，其施工質(zhì)量一旦出現(xiàn)問(wèn)題，就容易出現(xiàn)頂管軸線偏差，少量偏差會(huì)引起質(zhì)量下降，而大量偏差則極有可能帶來(lái)嚴(yán)重的施工安全隱患，所以這個(gè)環(huán)節(jié)一定要予以高度重視。

（2）導(dǎo)軌的鋪設(shè)技術(shù)。導(dǎo)軌的鋪設(shè)技術(shù)在管道的頂管施工中的主要作用是為管子出洞提供一個(gè)較為安全的保障，所以頂管施工對(duì)于導(dǎo)軌的鋪設(shè)要求較高，要保證導(dǎo)軌堅(jiān)固、直挺，保障在管子壓上去的情況下不會(huì)形變，保障管線的軸線以及導(dǎo)軌標(biāo)高的穩(wěn)定性。

（3）洞口的加固技術(shù)。在頂管的施工環(huán)節(jié)中離不開(kāi)洞口的進(jìn)出，而進(jìn)出洞口的設(shè)置在整個(gè)施工環(huán)節(jié)中的安全性也是不言而喻的。一般來(lái)說(shuō)，在工作坑中的出洞頂管環(huán)節(jié)，保證出洞安全、可靠是整個(gè)頂管部門成功的關(guān)鍵。同時(shí)，對(duì)于洞口的加固還是要針對(duì)當(dāng)?shù)氐耐临|(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行勘測(cè)，對(duì)于土質(zhì)較硬的洞口可以通過(guò)高壓旋噴樁技術(shù)進(jìn)行加固，或者采取凍結(jié)技術(shù)進(jìn)行加固。由于我國(guó)南北方的環(huán)境、氣候差異較大，至于選擇哪種加固方式還是要根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際地理地質(zhì)情況與氣候情況選擇。此外通過(guò)加固實(shí)現(xiàn)土質(zhì)堅(jiān)硬，能夠提高施工的安全性以及效率，從而避免施工安全事故。

（4）洞口的止水技術(shù)。洞口的止水技術(shù)在頂管施工過(guò)程中影響也十分明顯。其主要技術(shù)應(yīng)用是通過(guò)在管子出洞以及接收坑進(jìn)洞的位置，封鎖管道與洞口間留有的間隙。這是因?yàn)檫@個(gè)位置的間隙如果不被封住，就會(huì)出現(xiàn)地下水和泥沙通過(guò)洞口與管道之間的間隙緩慢滲透到管道中來(lái)的問(wèn)題。根據(jù)實(shí)際施工工況不同，這個(gè)問(wèn)題發(fā)生時(shí)輕則會(huì)影響施工的工作坑作業(yè)進(jìn)度，重則就會(huì)造成洞口的上部地表出現(xiàn)塌陷，嚴(yán)重危害地面建筑物以及道路的安全。所以洞口止水問(wèn)題盡管技術(shù)要求水平不高，但是責(zé)任十分重大。

4.測(cè)量問(wèn)題的分析

頂管的測(cè)量是施工高質(zhì)量的理論前提與技術(shù)前提，其主要分為以下兩個(gè)方面：

（1）頂管測(cè)量。在測(cè)量過(guò)程中，根據(jù)頂進(jìn)管子的深度以及數(shù)量，每頂進(jìn)20～50cm就要進(jìn)行一次測(cè)量工作，以此來(lái)確保測(cè)量的精準(zhǔn)度。針對(duì)中心線的測(cè)量可以使用中心樁掛小線的測(cè)量方式，通過(guò)拉線和垂球來(lái)實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)讀數(shù)，確定偏差值的范圍。針對(duì)工作坑內(nèi)的高程測(cè)量則是使用水準(zhǔn)儀在工作坑內(nèi)的水準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量。

（2）頂進(jìn)偏差的校準(zhǔn)工作。對(duì)于頂進(jìn)偏差的校準(zhǔn)一般當(dāng)偏差值達(dá)到或超過(guò)10mm就要進(jìn)行校準(zhǔn)，校準(zhǔn)方法有挖土校正法以及頂木校正法，具體使用哪種矯正方法要結(jié)合實(shí)際的偏差值大小、土質(zhì)工況等綜合考慮。由于偏差值的校正是一個(gè)較為細(xì)致的工作，但是如果偏差值校正不當(dāng)，一旦出現(xiàn)積累就會(huì)變得校正困難，會(huì)在很大程度上影響施工的質(zhì)量水平，所以在管前挖土?xí)r還是要盡量選派一些施工實(shí)踐能力較強(qiáng)的技術(shù)工人進(jìn)行施工作業(yè)，以此來(lái)確保頂管施工的安全可靠性。

三、結(jié)語(yǔ)

由于頂管施工技術(shù)相對(duì)于傳統(tǒng)施工而言具有不需要開(kāi)槽、挖掘面穩(wěn)定等獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，另外對(duì)地面的保護(hù)效果更好，不容易出現(xiàn)地面塌陷等問(wèn)題。更重要的是，頂管施工技術(shù)可以在道路施工活動(dòng)中不影響交通，提高了道路的通勤效率，對(duì)于城市的交通壓力的緩解具有十分明顯的效果。