【摘要】市政工程施工中，由于特殊地理位置和地質(zhì)條件導致施工場地受限，傳統(tǒng)開槽施工技術已經(jīng)很難適應于現(xiàn)代市政施工要求。泥水平衡法頂管技術應用具有先進性、創(chuàng)新性、安全性、高效性等特征，在市政軟基工程、排水工程中都有廣泛應用。基于此，本文以案例分析法，重點對泥水平衡法頂管在市政工程施工中的應用要點進行闡述，期望能夠給同領域施工技術人員提供一定理論參考。

【關鍵詞】泥水平衡法;頂管;市政工程;施工;應用

與傳統(tǒng)開槽施工技術相比，泥水平衡法頂管施工技術不會因為隨意開槽而導致工程承重結(jié)構(gòu)的變化，會有效的避免墻體裂縫的產(chǎn)生，而開槽埋管施工技術需要在整體施工結(jié)束以后開展的施工技術手段，因此在開槽施工的過程中，容易導致整個市政工程產(chǎn)生不利影響。泥水平衡法頂管施工技術又稱為不開槽施工，其主要施工技術要點是將頂管埋置于地下空間，具有占地少，施工效率高等優(yōu)勢，下面就將結(jié)合具體工程案例，重點探討泥水平衡頂管施工技術應用要點，供參考。

1、工程案例

某市政道路呈南北走向，沿線地形起伏較大，地面高程介于55.00-86.00m之間。由于某段道路設計高差較大，道路交通采用地道連通。該段排水工程采用雨污合流形式，部分路段開挖深度過大，設計采用頂管施工。本次頂管工程起于K0+780，止于K0+850，頂管工程位于道路地道東側(cè)，全長約79.6米，頂進方向為22#→23#。頂管采用Ⅲ級鋼筋混凝土管，管道直徑DN2400，頂管埋深2.2米～17.3米，管段流水面坡度8.2‰流水面高差約0.66米，23#井跌水5米。本段頂管工程原設計方案為人工頂管法施工，始發(fā)井為22#井已頂進5m，由于地質(zhì)復雜在頂進過程中出現(xiàn)叩頭及塌孔等現(xiàn)象，現(xiàn)改為泥水平衡機械頂管施工，始發(fā)井為22#井，需廢除22#井已頂進的2節(jié)2.5m管。

2、頂力計算與中繼間設計要點

對于頂力計算來說，需要滿足相關規(guī)范的要求，包含管頂部的迎面阻力和頂進阻力，兩者的加和即分段合計的頂管頂力：F= F1+F2。

對于迎面阻力F2來說，需要滿足以下設計流程：

依據(jù)不同頂管施工方法和井頭設備進行迎面阻力的設計，具體設計方法如下（以本工程案例為主）。

3、頂管頂進施工技術分析

3.1施工測量

由成立的外業(yè)施工測量組進行項目施工現(xiàn)場的沿線調(diào)查，核實施工范圍、施工流程，并有序的排除施工現(xiàn)場障礙物，分析原有管線及現(xiàn)有管線之間的障礙，弄清楚具體的施工類型、施工環(huán)境及條件等，保證施工測量的準確性和科學性。

3.2頂管頂進始發(fā)

頂進始發(fā)的相關條件及要求，通過試運轉(zhuǎn)，如液壓、泥水壓等操作系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)，確保所有的儀表及器械等處于正常的運轉(zhuǎn)狀態(tài)，確定無故障后方可始發(fā)應用。同時要制定防止流動性土或者地下水由洞口進入施工現(xiàn)場工作坑的相關措施等。

3.3泥水平衡頂進施工工藝

主頂系統(tǒng)的選型設計。依據(jù)采取2個千斤頂，每個千斤頂?shù)脑O計推力為4000kN，而總推力累加為8000kN>頂進阻力值。由此對比可知滿足頂進的具體施工要求;液壓泵站系統(tǒng)主要選取的型號為YZ-1000型液壓泵站系統(tǒng)。針對泥水平衡系統(tǒng)的選型，例如泥漿管設備的管徑應與頂管機預留口的尺寸一致，管材主要以鋼材為主，且在轉(zhuǎn)彎的結(jié)構(gòu)處以軟管進行連接;輸水電機功率應高出地下水壓20～40kPa。泥水的濃度要保證排泥的正常開展，與外界平衡泥水壓力，泥水比重要控制在1.05以下，對于滲透系數(shù)較大的土層結(jié)構(gòu)來說，比重應控制在1.10～1.20之間，要確保泥水循環(huán)過程中黏土質(zhì)量損失較小。注意在頂進施工的過程中，每段管在正常頂進后，要在停機前保證泥水循環(huán)時間控制在2～3min，且泥漿管結(jié)構(gòu)的拆卸過程中，要關閉泥水循環(huán)管的截止閥結(jié)構(gòu)。泥水平衡頂管工藝組裝流程如下圖1所示。

3.4頂進施工技術分析

3.4.1頂進穿墻

準確確定頂進穿墻的位置是頂進穿墻施工的關鍵一步，要做好洞口結(jié)構(gòu)的加固水樁施工作業(yè)，有效的確保洞口止水圈、機頭外殼等環(huán)形間隙的均勻性，要保證無泥漿的流入，待所有的施工準備作業(yè)都按照規(guī)范的要求落實好后，掘進機頭進入到工作井墻面結(jié)構(gòu)，并且在拆除封門板結(jié)構(gòu)后，要重新的啟動千斤頂，保證頂管掘進機能夠保持正常的頂進施工作業(yè)。

3.4.2頂進施工正常開展

做好頂進過程中的方向把控。（1）有嚴格的放樣復核制度，并做好原始記錄。頂進前必須遵守嚴格的放樣復測制度，堅持三級復測：施工組測量員→項目管理部→監(jiān)理工程師，確保測量萬無一失。（2）布設在工作井后方的儀座必須避免頂進時移位和變形，必須定時復測并及時調(diào)整。（3）頂進糾偏必須勤測量、多微調(diào)，糾偏角度應保持在10～20不得大于0.5°并設置偏差警戒線。

頂進機械在施工的過程中，要遵循“先慢后快”的一邊頂進一邊控制的原則，隨時觀察土質(zhì)的變化情況，要保證加入土倉的泥漿量與頂進量保持一致，實現(xiàn)土倉壓力的平衡性。在頂進施工的過程中，要科學合理的控制頂進的速度，例如控制在10mm/min以內(nèi)，施工過程見圖2。

3.4.3做好測量糾編工作

當在頂進施工作業(yè)的過程中，具體的測量過程，如果發(fā)現(xiàn)偏差在10～20mm時，采用超挖糾偏法，即在偏向的反側(cè)適當超挖，在偏向側(cè)不超挖，甚至留坎，形成阻力，施加頂力后，使偏差回歸。

當偏差大于20mm時，采用千斤頂糾偏法，當超挖糾編工作后的作用不明顯的情況下，可選取使用小型千斤頂頂在管端的反側(cè)內(nèi)管壁系統(tǒng)中，另一端需要斜撐在含有墊板的管前土壁結(jié)構(gòu)上，這樣經(jīng)過支頂牢固以后，可對應施加頂力，同時，要結(jié)合超挖糾編的相關施工方法，實現(xiàn)邊頂進邊支撐，直到偏差參數(shù)回歸規(guī)范的要求。具體見圖3。

結(jié)語：

綜上所述，在泥水平衡法頂管施工應用于市政工程中時，前期的施工準備工作至為關鍵，應充分的結(jié)合具體是工程施工條件及相關設計要求，結(jié)合周邊建筑環(huán)境影響因素，選取合理的機械設備類型，加強對頂進設備、泥水系統(tǒng)的運行和管理，同時要做好施工過程測量糾偏，尤其是穿越軟弱地基層時要采取相應的預加固措施，從而保障項目建設安全快速推進和工程質(zhì)量持續(xù)提升。

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作者簡介：

李海軍（1985.09-），男，漢，河南開封人，本科，工程師，中共黨員，研究方向為公路及市政工程。