趙元炎

摘 要：近年來，我國的城市化進(jìn)程有了很大進(jìn)展，市政工程建設(shè)越來越多。管道工程是市政工程的重要組成部分，在傳統(tǒng)的施工過程中，往往需要大規(guī)模的開挖，不僅工程量大、工作效率低，還容易對周圍環(huán)境帶來很大的影響。頂管施工技術(shù)的應(yīng)用，可以有效對這些問題進(jìn)行解決，有效提高市政工程的效率和質(zhì)量。為此，我將要在本文中對市政工程建設(shè)中頂管施工技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行探討，希望對促進(jìn)我國市政工程施工的發(fā)展，可以起到有利的作用。

關(guān)鍵詞：市政工程；頂管技術(shù)；施工應(yīng)用

引言

頂管施工是一種地下式暗挖施工方法，它開挖的范圍較少，能夠穿越交通線下、湖泊、地下構(gòu)筑物、地面建筑物以及各種地下管線等。它的原理是利用管道間中繼間主頂油缸或液壓千斤頂?shù)鹊耐屏?，把工具管從工作井?nèi)推進(jìn)土層一直推到接收井內(nèi)，一節(jié)接一節(jié)地壓入土內(nèi)，接駁好接口，直到到達(dá)施工要求，從而實(shí)現(xiàn)不開挖敷設(shè)地下管道的施工方法。

1頂管施工的技術(shù)概念

頂管施工又稱為非開挖施工方法，其屬于一種不開挖或者少開挖的管道施工技術(shù)。其在實(shí)際的運(yùn)用過程中，需要使用頂進(jìn)設(shè)備，一般是液壓頂缸來提供頂力，用于克服管道在土壤前進(jìn)中的摩擦力，將管道按照設(shè)計的坡度頂入到土中，然后將土方運(yùn)走。在一根管子完成頂入后，再進(jìn)行第二根管子的頂入。其原理是借助了液壓油缸及管道之間的推力，將工具管道或者掘進(jìn)機(jī)從一個開挖坑中，通過土層，推入到另一個開挖坑中。在城市中心或者地下有文物古跡的特殊地段，由于不能直接進(jìn)行開挖，只能使用該技術(shù)進(jìn)行施工。在一些施工路線較長的路段，由于油缸的頂力難以克服地層的摩擦力，需要將管道進(jìn)行分段，每段之間設(shè)置由中繼油缸組成的移動式頂推站即中繼間，且在管壁和土壤的接觸處，還應(yīng)該注入一些減摩劑，可以有效減少管道前進(jìn)的阻力。該技術(shù)和傳統(tǒng)的開挖技術(shù)相比，去施工成本更低，對周圍的環(huán)境影響小，不會影響地面交通的正常開展，施工的噪音也較低。但該施工技術(shù)也同樣存在著一些缺點(diǎn)，如果施工土質(zhì)過軟，管道在前進(jìn)的過程中，容易出現(xiàn)路線偏差，一旦出現(xiàn)，就難以得到有效的修復(fù)。

2頂管施工技術(shù)要點(diǎn)

2.1施工前技術(shù)準(zhǔn)備

施工單位勘查人員到現(xiàn)場對人流車流和交通狀況進(jìn)行觀察，分析得出最佳交通疏導(dǎo)方案。根據(jù)地下管線分布圖，定位該地排水管、污水管、電力、燃?xì)狻⑼ㄓ?、給水等管道，綜合考慮其與施工管道的位置關(guān)系，與相關(guān)部門協(xié)商遷移或者臨時關(guān)停部分重位管線，若解決不了再考慮是否進(jìn)行設(shè)計變更。了解清楚當(dāng)?shù)赝翆游锢硇再|(zhì)，根據(jù)情況，作出不同的處理。其中砂層、巖層有不同的處理方法，砂層要搞清含砂量、及級配關(guān)系、細(xì)度情況等。巖層則要搞清楚是否風(fēng)化巖，若是風(fēng)化巖就要檢測其屬性，看起強(qiáng)弱情況，其抗壓強(qiáng)度和抗剪強(qiáng)度，是粉沙質(zhì)還是砂質(zhì)，是整體結(jié)構(gòu)還是條片狀結(jié)構(gòu)等等。還需了解地下水的狀況及變化規(guī)律如地下水來源、水面標(biāo)高及是否受到潮汐影響而變化等。施工單位必須根據(jù)實(shí)際情況選擇最優(yōu)的施工方案，掌握各種頂管施工技術(shù)工法，結(jié)合難度、風(fēng)險、成本等因素綜合考慮是否運(yùn)用微型螺旋鉆頂管法、水平定向鉆進(jìn)施工法、先導(dǎo)桿螺旋鉆施工法、泥水平衡頂管法等施工方式進(jìn)行施工。

2.2設(shè)備的安裝與調(diào)試

對于頂進(jìn)設(shè)備的安裝和調(diào)試，需要確保管千斤頂數(shù)量滿足工程最大頂力的要求。頂進(jìn)設(shè)備安裝在工具管和調(diào)試設(shè)備之間。頂進(jìn)設(shè)備安裝完成后，需要進(jìn)行調(diào)試，對液壓元件、千斤頂?shù)鹊目煽啃赃M(jìn)行整體檢查，確定功能一切正常，線路一切完好，管路一切暢通。調(diào)整電接點(diǎn)壓力表和壓力繼電器的壓力閾值，逐步加大油壓力，調(diào)整溢流閥的作用壓力，推動管身，檢查頂進(jìn)推力是否滿足要求。對于輔助設(shè)備的安裝和調(diào)試，需要在預(yù)埋件上安裝頂部、側(cè)部和底部的鋼刃腳，并安裝人工挖土平臺以及泥土輸送設(shè)備。設(shè)備安裝結(jié)束后，就可以進(jìn)行試頂工作，試頂工作一般是使鋪設(shè)管道產(chǎn)生初始位移為最佳狀態(tài)。

2.3施工步驟

2.3.1頂管穿墻

在實(shí)際施工的過程中，應(yīng)該確保穿墻悶板處于隨時開啟的狀態(tài)，保證掘進(jìn)機(jī)裝置或者工具管可以從頂管的外部頂出。此外，在施工的過程中，應(yīng)該準(zhǔn)備一些強(qiáng)度參數(shù)較低的水泥粘土并進(jìn)行充分的填實(shí)，用以安裝墻阻水或者堵水。應(yīng)該特別引起注意的是，為了保證中間增設(shè)止水板環(huán)有較高的耐磨性與拉伸性，現(xiàn)場作業(yè)人員應(yīng)該選取的施工方式為止水法蘭加壓板，防止管道在穿墻的過程中，造成部分土地機(jī)構(gòu)的暴露，容易對管道造成腐蝕。

2.3.2頂管出洞

在做好一系列準(zhǔn)備工作之后，開始進(jìn)行施工頂進(jìn)技術(shù)操作，頂管出洞，在頂進(jìn)施工中，為了預(yù)防積水從洞口和外壁間縫隙流進(jìn)工作井中要在工作井的內(nèi)部留有必備的有機(jī)頭和出洞洞口，并且要保證預(yù)留之間是密封的，形成一個完整的密封的內(nèi)套環(huán)結(jié)構(gòu)，套環(huán)內(nèi)不再設(shè)置一些防水橡膠板，把整個套環(huán)安裝在預(yù)留部位，加固焊接在外圍打在預(yù)埋鋼管上面，保證緊密結(jié)合。

2.3.3漿減小阻力

由于管道在頂進(jìn)的過程中，往往摩擦阻力非常大，有時會出現(xiàn)難以頂進(jìn)的現(xiàn)象。為了有效減少管道在頂進(jìn)過程中的摩擦阻力，可以對頂管機(jī)頭尾部位置進(jìn)行壓降處理，將漿水壓入到管壁和土壤的接觸縫隙中，這樣可以有效減少管道在頂進(jìn)過程中的阻力。同時，為了有效彌補(bǔ)排水管道在頂進(jìn)過程中出現(xiàn)的泥漿損害問題，可以在給排水混凝土管道和中續(xù)間位置進(jìn)行跟蹤補(bǔ)漿，讓管道得到進(jìn)一步潤滑。

3該技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過程中應(yīng)該注意的問題

在該技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用前，一定要做好水文地質(zhì)勘查工作，掌握地層的實(shí)際情況，然后制定針對性的施工方案，有效對施工進(jìn)行指導(dǎo)。及時了解地質(zhì)變化的情況，對回填土應(yīng)該采取加固措施，做好其沉降情況的監(jiān)測，及時發(fā)現(xiàn)地表沉降的情況，及時對施工方案進(jìn)行調(diào)整，防止出現(xiàn)大規(guī)模的地表沉降。做好有毒有害氣體的監(jiān)測工作。當(dāng)頂管在地層中掘進(jìn)的過程中，很容易遇到淤泥土質(zhì)，腐爛的動植物在地下產(chǎn)生有毒有害的物質(zhì)，這些物質(zhì)一旦泄露，就會對周圍的居民身體造成較大的影響。為此，在實(shí)際施工的過程中，應(yīng)該定期對有毒物質(zhì)進(jìn)行監(jiān)測，及時掌握有毒物質(zhì)的含量，一旦出現(xiàn)大規(guī)模泄露的情況，應(yīng)該停止施工，并及時對周圍居民進(jìn)行疏散，保證相關(guān)人員的生命安全。在管道頂進(jìn)施工前，必須要做好對地下管線和附近建筑物的勘查工作，確定埋設(shè)的深度和管線的走向。然后，制定合理的施工方案，避免在實(shí)際的施工過程中，對地下管線和建筑造成破壞，保證施工的安全進(jìn)行。如果需要穿越建筑物，應(yīng)該做好管道埋深的設(shè)計，注意管道頂進(jìn)施工對建筑物可能造成的影響，及時觀注地表的變化情況，將施工對建筑物的影響，降到最低。在頂進(jìn)施工的過程中，一定要做好相關(guān)的頂進(jìn)計算工作。準(zhǔn)確計算出需要的頂進(jìn)力，然后選擇合適的頂進(jìn)裝置，該裝置不僅能夠提供有效的頂進(jìn)力，還應(yīng)該在尺寸上符合施工的要求，然后采取針對性的控制和完善措施，提出有效的加固方案。

結(jié)語

隨著城市建設(shè)的不斷發(fā)展，各種市政管道工程越來越多，為了克服傳統(tǒng)管道施工方法所帶來的各種弊端，可以采用管道頂進(jìn)施工方法，其屬于一種不開挖或者少開挖的施工方法，可以有效降低施工成本、提高施工效率、降低對周圍環(huán)境的影響，我們應(yīng)該積極對該施工技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用。

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（作者單位：宜昌市城市橋梁建設(shè)投資有限公司）