曲偉鵬

（聊城潤達水業(yè)有限公司，山東 聊城252000）

1 頂管施工技術概述

頂管施工技術以非開挖的方式完成地下管道埋設的施工方式。施工過程中依靠主頂油缸、管道間及中繼間等的推力，把工具管從工作井內(nèi)穿過障礙物直至推進到接收井后吊起，隨之把工具管后的管道敷設在兩井之間，從而實現(xiàn)非開挖方式完成敷設地下管道。主要適用于管徑為600～4000mm 的管道，因其具有文明環(huán)保、施工文明、造價合理等，在穿越湖泊、涵洞、道路等管道工程中得到了廣泛應用[1]。

2 頂管施工技術應用范圍

市政給排水工程施工過程中，頂管施工技術主要應用在以下幾種情形：（1）應用在地面難以進行大規(guī)模操作、挖掘的情況，例如，繁華鬧市地段、名勝文物古跡保護地段以及交通樞紐位置地段等，這些地段現(xiàn)場難以架線，地面也不具備開槽埋管的區(qū)域，采用頂管施工技術可有效地解決問題完成給排水管道敷設[2]；（2）應用于不允許反復開挖操作的城區(qū)道路，城區(qū)道路反復開挖不僅影響城市交通且重復建設浪費嚴重，此情況下，采用頂管施工技術可以有效提高市政管網(wǎng)建設效率和質(zhì)量，節(jié)省財政資源、方便市民正常生活；（3）應用于老城、舊城改造建設，老舊城區(qū)長年累月形成的地下管網(wǎng)交錯布設、地下管線具體位置難以準確定位，采用頂管施工技術可有效降低地面施工難度。

3 給排水管道頂管施工工作流程

給排水管道頂管施工流程如圖1 所示。

圖1 給排水管道頂管施工流程

4 頂管施工技術分析

4.1 施工前準備環(huán)節(jié)

頂管施工前應詳細查閱資料并實地查看現(xiàn)場，了解工程所在地的地質(zhì)勘探資料、地下水位、附近地上和地下建筑物、構(gòu)筑物等情況，制定詳實的可行的施工方案，選擇合理的工具管及頂進方式。一系列頂進設備、頂管機、主推千斤頂、注水系統(tǒng)、起重設備、材料堆棚、棄土坑等也需要進行預先布置[3]。

4.2 管道頂進環(huán)節(jié)

選擇工作坑的位置并進行開挖是頂管施工的首要步驟，要嚴格按照設計圖紙管線的位置和坡度對工作坑底的基礎進行修建，導軌安裝應依照管徑大小、管道坡度和頂進方向確定。管道頂進前還須開挖一個深約30～50cm 的坑道置于頂管前端。頂進時，應嚴格遵循“先挖后頂、隨挖隨頂、連續(xù)作業(yè)”的原則，斷續(xù)頂進將造成阻力增大，頂進困難，頂進過程中，如發(fā)現(xiàn)頂管前方出現(xiàn)土方坍塌、活油泵壓力突然增大等情況，應立刻停止作業(yè)，現(xiàn)場分析解決問題后再進行繼續(xù)作業(yè)。

4.3 進出洞環(huán)節(jié)

在實際頂管工程中，工作井的預留洞口直徑要略大于管節(jié)的的外徑，有利于頂管順利出洞。工作井洞口需用止水法蘭對預留間隙進行有效封閉，事先需要先預埋相應厚度鋼法蘭，逐一焊接螺栓、穩(wěn)妥安裝橡膠墊圈并用鋼板壓緊。在頂管施工的過程中，為避免出洞口周圍的土層松動，應當同步對出洞口進行加壓注漿。

4.4 注漿環(huán)節(jié)

注漿過程中需時刻關注注漿的壓力，注漿壓力應大于靜止土方壓力，為確保出漿壓力穩(wěn)定，還可通過設置中繼壓漿泵來穩(wěn)定控制注漿壓力，泥漿出口位置應安裝單向逆止閥，避免產(chǎn)生泥漿回流的現(xiàn)象，注漿壓力和注漿用量應根據(jù)頂管前進過程中的地質(zhì)情況等進行隨時微調(diào)，頂管拐角處應加大外側(cè)的注入量，確保全面注入。

5 頂管施工注意事項

5.1 做好地表沉降或隆起監(jiān)測及防治

在進行頂管施工過程中，在管道軸線兩側(cè)一定范圍內(nèi)會出現(xiàn)地面沉降或隆起現(xiàn)象，對公共道路、周圍建筑物和道路交通及管道等公用設施造成一定的影響。沉降或隆起的主要原因有以下3 方面：（1）開挖端取土過量或不足，造成土方壓力與頂管推進壓力失衡，引起地面沉降或隆起；（2）頂管施工軸線發(fā)生偏差后未及時糾偏，造成土層受損引起沉降或隆起；（3）頂進管與工程管外徑存在管徑差，環(huán)形孔隙沒有及時填充引起沉降。

因此，需對路面狀況和周圍構(gòu)筑物的沉降情況進行跟蹤監(jiān)測，地面變形和構(gòu)筑物的沉降多采用水準測量的方法進行測量，監(jiān)測頻次根據(jù)施工進度、沉降的速率、頂管施工的影響范圍及監(jiān)測對象的保護等級來確定。其中，墻體、柱、構(gòu)筑物基礎等作為監(jiān)測對象，必須確保監(jiān)測點具備可視條件。構(gòu)筑物的傾斜情況測量一般采用傾斜電測法或傾斜位移法進行檢測。構(gòu)筑物存在裂縫時，應在施工前對重點部位進行刷白處理，標注原有裂縫，裂縫發(fā)生變化時，應通過裂縫觀測鏡詳細讀取裂縫寬度數(shù)據(jù)，并認真做好記錄[4]。

為避免出現(xiàn)地表沉降或隆起，施工前嚴格做好施工準備工作，并加裝壓力監(jiān)測裝置，頂進過程中實時關注頂進軸線，第一時間進行偏差糾正，同時采用符合國標的潤滑支承介質(zhì)，對環(huán)形孔隙的進行及時填充。

5.2 管線糾偏

頂管施工的行進路線須嚴格按照圖紙設計的路線進行施工，如管道軸線與設計軸線出現(xiàn)偏差，會引起管道彎曲，嚴重偏差時甚至會出現(xiàn)管節(jié)損壞、接口滲漏等情況。引起管線偏差的原因主要有以下幾方面：（1）地下土層構(gòu)成不均勻，阻力不同致使頂進工具管受力不同形成導向偏差，引起管道軸線出現(xiàn)偏差；（2）頂進工具不同步或頂進工具出現(xiàn)壓力差造成管道軸線出現(xiàn)偏差；（3）頂管合力出現(xiàn)偏差造成位移引起軸線偏差。

因此，在頂管施工過程中需要對頂進的軸線進行定期檢測，通常情況下，頂進一節(jié)測量一次，可通過復測或增加測量頻次的方式來減少軸線偏差；設備安裝過程中應選取高精度的頂進設備，提高設備安裝的精準度。

當管道軸線出現(xiàn)偏差時，首先要對頂進施工的軸線彎曲的發(fā)展趨勢進行認真分析，可利用可伸縮的超提刀和千斤頂進行糾偏，糾偏需進行定量糾偏，避免出現(xiàn)糾偏過度的情況。

6 結(jié)語

隨著城市建設的不斷發(fā)展，頂管施工技術的應用領域越來越廣泛，在城市供水、排水、供電、供熱、供氣、移動通信等許多管道的施工中得到普遍應用。合理使用頂管施工技術，可以有效解決無法大范圍開挖情況下的管道敷設問題，既提高了工作效益，減少了資源的浪費，為建設單位節(jié)約了資金，又維護了城市交通，保護了城市環(huán)境。隨著科學技術的進步，設備的更新?lián)Q代，頂管施工技術在市政給排水施工中必將得到更加廣泛的應用和更加長足的發(fā)展，為推動城市發(fā)展進程起到積極作用。