王宏成，李從保 （安徽省交通規(guī)劃設計研究總院股份有限公司，安徽 合肥 230088）

在以往的工程項目中，頂管技術是從未被關注和應用過的，該項技術的出現(xiàn)可以為市政給排水施工項目帶來諸多的好處和利益，一方面可以通過該項技術鋪設管線，另一方面可以進行地下管廊施工。尤其是需要相關的負責人員和施工人員予以特殊注意的工程環(huán)節(jié)，無論是某一工段還是管線，應用頂管技術都不會對土體產(chǎn)生任何的影響，更不會威脅到上部結構等。舉個例子來說，工程項目中鋪設管線的施工范圍涉及商業(yè)街和人口比例較大的鬧市區(qū)等，為了達到更好的施工效果，便需要靈活采用長距離施工技術。本篇文章便是以此為基礎來進行研究和分析。

1 長距離頂管施工技術在市政給排水施工中的原理和優(yōu)勢

1.1 原理

在施工項目中應用長距離頂管技術時，油缸會為施工提供動力作用，在土壓平衡頂管機的輔助作用下，頂管機逐漸向前運行，確保施工操作能夠順利進行。管道被頂進時，刀具不斷轉變方向，從而對土體進行全方位的切削操作，避免產(chǎn)生任何的疏漏，切削操作完成之后，一部分經(jīng)由螺旋輸送機進行傳輸，另一部分則送往土倉內部，此時的土體會受到或多或少的擠壓作用，最后的土體會具備土壓。在輸送土體時，相關的負責人員和操作人員應當清晰地掌握輸送機的功能特性，明確應當如何進行操作才能最為充分地發(fā)揮出其最大的作用。如此這些便是管道基礎施工涉及的許多重要環(huán)節(jié)。之后，相關的施工人員應當通過恰當?shù)姆椒ㄑ芯亢头治鐾临|具備的特點，根據(jù)具體情況在刀盤和土倉中添加特定的材料，具體包括粘土漿和清水等，如此，施工時的操作難度將會有一定程度的簡化和降低，因為在傳統(tǒng)操作模式下的沙土層是無法順利進行施工的，而采用頂管技術便可以對此工程進行有效地改造，使之變?yōu)槟酄钔?，這樣在施工過程中便不會產(chǎn)生任何的阻礙和影響，后續(xù)的施工操作也能夠順利進行。操作人員應當注意，泥狀土具有較好的承受能力，不僅可以承受開挖面的壓力，同時也可以承受地下水產(chǎn)生的壓力，所以刀盤面前部可以形成泥狀土，并且具有較高的穩(wěn)定性，尤其是泥狀土不會對隨時變化的環(huán)境產(chǎn)生過多的排斥性，也就是說它的適應性較強，所以施工人員在施工過程中，可以根據(jù)不同土層的實際情況分開進行操作。

圖1 頂管施工工藝示意圖

1.2 優(yōu)勢

近年來，城鎮(zhèn)化建設不斷推進，國家相關部門對于污水處理和排放問題的關注度和重視度日益增加，市政給排水工程由此被提上重要日程。但是，就目前的情況來看，許多城市在推進該項工程的過程中，未能使實際施工及時跟上未來發(fā)展的步伐，究其本質，原因在于現(xiàn)代化的施工需求日益增加，傳統(tǒng)的技術無法及時滿足。應用長距離頂管施工技術之后，我國市政給排水工程得到了較大程度地發(fā)展，具體來說，該項技術具備的主要優(yōu)勢在于非開挖頂管施工。此外，它具備較高的安全性，能夠在較短的時間內適應多變的環(huán)境，并且該施工過程中不需要投入過多的成本費用等。該項技術可以在開挖程度較低，甚至是不開挖時便能進行很好地修復，所以工作量不會太多，也不會對周圍的地質環(huán)境產(chǎn)生較多的不利影響，在傳統(tǒng)的施工方式下或許會遇到較多的障礙物，但是采用該項技術便不會產(chǎn)生這樣的問題，所以，若要讓市政給排水工程建設得到良好地發(fā)展，就應當重視該項技術。

2 工程概況

圖2 頂管施工現(xiàn)場示意圖

該項工程是市區(qū)項目，其建設主要是為了處理城市產(chǎn)生的工業(yè)污水、生活廢水以及降雨量過多時無法及時排出的雨水，故而需要建立兩個處理體系：其一是污水處理體系；其二是雨水處理體系。污水管道分為上游和下游兩個部分，其中上游與第一標段相連，下游與排水管總網(wǎng)相連。明挖段包括兩個部分：其一是人行道；其二是自行車道。這些都屬于非機動車道，若是管線埋設的深度大于5m，或是管線埋設的位置在鬧市區(qū)，那么應當采用管道安裝的方式，并靈活應用該項施工技術。因為該項目存在特殊之處，相關單位對于安全性和經(jīng)濟性也會提出較為嚴格的要求，綜合衡量之下，頂管方式是最為合適并且最具可行性的。

3 泥水平衡頂管施工介紹

3.1 施工前準備

①施工操作開始之前，相關的負責人員和操作人員應當按照相關的要求和標準，合理配置水電資源和線路，確保施工任務能夠順利且安全地進行。具體來說，變壓器的功率應當設定為200kW，水源需求應當采取就近原則，將機械設備放置在恰當?shù)奈恢蒙?，避免對施工過程產(chǎn)生阻礙，此外，施工現(xiàn)場應當全封閉。

②配備足夠的人力資源和物力資源，避免項目中斷。預留一定長度的管線，至少應當有35m。

③建立測控網(wǎng)，實時控制較為重要的環(huán)節(jié)，并對其進行復核。

3.2 井下準備工作和井內布置

該過程中可能會用到如下設備：鋼梯、油泵以及導軌等。具體來說，頂管基座使用的材料為Q235B級鋼，安裝管線時應當首先進行測量，然后予以定位，確保足夠的穩(wěn)定性。

3.3 管線運輸

按照項目要求，經(jīng)過相關部門的車輛和管線安排，便能在最短的時間內完成裝配工作。

3.4 管線頂進施工

頂管的制作材料為成品鋼管，材料運送至施工現(xiàn)場，需要進行檢測，各項指標合格之后方可使用。掘進設備也需要進行位置調整和質量檢測。

4 頂管施工遇到的問題

4.1 土體變形與破壞問題

施工時，土體會發(fā)生或多或少的變形，也會遭到一定程度的破壞，究其本質，原因在于產(chǎn)生的擠壓作用，如此一來便會失去原本的平衡狀態(tài)，若是土體能夠承受的最大重量也無法達到應力作用的大小時，土體便會被破壞。

4.2 周圍土體環(huán)境破壞

施工時，可能會因為操作不當或是其他方面的因素而發(fā)生超出范圍，或是方位有所偏差等現(xiàn)象，頂進過程中，周邊土體可能會受到較大的頂管作用，這也會導致土體所受的作用有所變化，進而產(chǎn)生變形或是位置改變等現(xiàn)象。

5 控制措施

5.1 管線頂進與地面形變控制

從各個角度出發(fā)研究地層發(fā)生變形的原因可以得出，若是端頭地層有所損失，周圍的土體環(huán)境便會產(chǎn)生變形現(xiàn)象，甚至會發(fā)生沉陷，除此之外，管道與土體之間存在著一定的摩擦阻力，會使地層發(fā)生變動。故而在施工操作開始之前，相關的負責人員和施工人員應當明確勘測報告中的相關指標，據(jù)此來控制各種類型土質應當挖出的深度。若是想要使坡度較為平緩，可以采用控制偏差的方式，這樣也能夠避免對土體產(chǎn)生過多的不利影響。與此同時，施工人員也應當將頂管速度控制在合理的范圍之內。

5.2 頂管進接收

5.2.1 頂管機進洞前洞口土體加固

考慮應用該項技術之后的實際推進情況，施工人員應當利用合適的機械設備來加固洞口部分的土體，這樣接收井中便不會掉入水泥。具體來說，加固操作所采用的方法是灌漿，如此形成的土體往往具有較高的質量，接收井中也不會有泥土進入，后續(xù)的施工操作也不會因此而受到影響。

5.2.2 頂管過程中設備狀態(tài)復核測量

在采用頂管技術時，相關的負責人員和操作人員應當特別注意以下兩個方面的問題：其一是管線應當鋪設在何種方位；其二是如何準確，且有效地測量管線的進程。只有完成好這兩項工作任務，頂管施工的質量也就能夠達到預期的標準和要求。具體來說，測量人員需要特別注意以下三個位置：首先是頂進樁頭；其次是出洞口；然后是進洞口。必須嚴格遵循相關的標準，不能出現(xiàn)任何的偏差。

5.2.3 沉井護壁的砌筑

為避免施工現(xiàn)場周圍的土體環(huán)境受到過多的不利影響，相關的操作人員應當首先采取恰當?shù)姆桨复胧┍Ｗo井壁，避免影響其穩(wěn)定性。若是遇到質量較差且不易進行施工的土體，應當采取一邊開鑿一邊砌筑磚墻的方式。

5.2.4 頂管機進的接收

在接收頂管機進時，施工人員應當控制好行進的速度，使得頂管能夠連續(xù)運行，避免留出過長的時間差，這樣便不會產(chǎn)生嚴重的水土流失現(xiàn)象。全部進洞之后，應當在最短的時間內進行分離和接頭操作，確保最終完工的質量能夠盡可能地達到預期的標準和要求。

5.3 復雜地質條件下頂管噴漿處理

若是施工現(xiàn)場的地質條件不利于操作，常見的情況包括土質液化或是土體產(chǎn)生的摩擦作用較為明顯等，那么在頂進施工時，便會出現(xiàn)較大的難度，遇到這種現(xiàn)象時，相關的負責人員和操作人員可以考慮采用機頭刀盤，這種刀盤的半徑往往較大，可以有效弱化施工過程中受到的摩擦作用，從而避免對周圍土體環(huán)境產(chǎn)生過多的擾動。

6 結論

頂管施工技術相比而言具有先進性，能夠很好地改善現(xiàn)代給排水工程項目的完工質量，文章以某一具體實例為切入點展開研究和探討，分析了應用該項技術之后是否會對土體產(chǎn)生較大的影響，以及是否會危害到施工現(xiàn)場周圍的土體環(huán)境等，在此基礎上提出應當采取怎樣的措施和方案才能更好地解決問題。希望相關研究成果，能夠為之后長距離施工技術在實際工程項目中的應用、操作，提供有價值的信息。