董宏杰 程建霞

1. 廣饒縣綜合行政執(zhí)法局 山東 東營 257300；

2. 廣饒縣住房和城鄉(xiāng)建設(shè)局 山東 東營 257300

引言

市政工程是城市進(jìn)行環(huán)境改造、基礎(chǔ)設(shè)施完善的重要方式，為城市居民提供了良好的生活環(huán)境，還為城市發(fā)展提供了基礎(chǔ)支持。頂管工程作為市政工程的重要內(nèi)容之一，一旦頂管工程施工過程中出現(xiàn)技術(shù)不當(dāng)問題，會導(dǎo)致頂管施工質(zhì)量下降，進(jìn)而影響市政工程的整體質(zhì)量，因此，做好頂管施工技術(shù)及其質(zhì)量控制，對于市政工程質(zhì)量提高具有重要的影響。

1 頂管技術(shù)概述

隨著人口數(shù)量的不斷增多，對公共基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)有了更多、更高的要求，從而推進(jìn)了更多市政項目的開展。市政項目涵蓋各種各樣的類型，涉及人們生活的各個方面，例如道路建設(shè)、電力設(shè)施建設(shè)等。頂管技術(shù)，主要指的是在不破壞地表土層的情況下，進(jìn)行管道鋪設(shè)。它所具有的一個明顯特點(diǎn)就是，可以直接穿越地面的建筑物和地下管線、公路、鐵路等淺度較淺的建筑，主要施工操作就是把管子直接在液壓作用下頂進(jìn)到地層中，最終完成管道的鋪設(shè)任務(wù)。在施工中，省去了人力開挖的時間，是可以直接進(jìn)行施工的一項技術(shù)，具有明顯的優(yōu)勢。在建設(shè)施工中，減少了對環(huán)境的破壞，避免了對人們生活的干擾，縮短了工期。在傳統(tǒng)的技術(shù)應(yīng)用中，施工耗費(fèi)的人力、物力、財力比較突出，經(jīng)濟(jì)效益低，頂管技術(shù)的應(yīng)用，避免了許多不足，減少了對城市的干擾，在一定程度上提高了市政工程的建設(shè)效率。在社會發(fā)展過程中，建筑施工環(huán)境不斷趨于復(fù)雜化，對施工要求也就變得越來越高，在這種情況下，頂管施工技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，解決了很多技術(shù)上的難題[1]。

2 頂管施工技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

與采土埋管施工方法相比，管式頂管施工主要有以下優(yōu)點(diǎn)：①一般來說，管式頂管施工中只需挖兩口井，不僅會損壞路面，影響路面交通，還能降低拆除成本，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益；②頂管施工過程中的開挖量非常低，遠(yuǎn)低于路面上開挖的地面；③頂管施工不會損壞人行道或建筑物，人行道建筑物的損壞程度較低；④挖深管道時，管道施工成本遠(yuǎn)低于人行道施工成本，大大節(jié)省了施工成本。⑤管道推進(jìn)過程中，管道上方的土層不會損壞，以確保土層的結(jié)構(gòu)完整性，同時管道連接不易損壞，從而大大延長其壽命。

3 施工原理

管道頂管技術(shù)是一種專門用于敷設(shè)管道的施工技術(shù)，通常用于給排水管道?；炷潦┕み^程中，施工單位必須通過頂推裝置將管線夾緊到坑中。施工單位在施工時應(yīng)考慮到工作坑的坡度和基坑壁與管線之間的摩擦，必要時應(yīng)進(jìn)行剖面施工。對于管道驅(qū)動，驅(qū)動力主要來自管線層、繼電器層和主油缸層，管道嵌入工作是結(jié)合子切割機(jī)進(jìn)行的[2]。

4 頂管施工技術(shù)目前的應(yīng)用狀況

中國公路工程日復(fù)一日蓬勃發(fā)展。不同城市的道路很多，人均用水量大，相應(yīng)的水運(yùn)也很大。城市工程在水運(yùn)較大的條件下，發(fā)展了管道工程技術(shù)，在中國現(xiàn)代城市建設(shè)過程中發(fā)揮了非常重要的作用，有效解決了我國傳統(tǒng)城市管道工程建設(shè)過程中的許多問題。這項技術(shù)在中國現(xiàn)代城市建設(shè)中得到廣泛應(yīng)用。市政工程中采用的頂管技術(shù)可以確保原路面在惡劣條件下不會損壞，也稱為無溝渠頂管。城市道路上市政管道頂管破壞量較小，可減少地面開挖，大大減少了施工造成的城市交通不便和交通堵塞，同時保護(hù)分區(qū)道路路面的基石。但頂管技術(shù)不僅實用，實際施工過程中還需面對許多問題。第一，它面臨著建設(shè)資金的巨大劣勢。頂管工程建設(shè)初期需要對分區(qū)進(jìn)行詳細(xì)規(guī)劃和設(shè)計，因此前期對工程機(jī)械的要求也很高。第二，由于管道頂管工程施工技術(shù)比較先進(jìn)，需要較高的施工技術(shù)，因此也需要較高程度的專業(yè)水平的工程人員。本工程施工過程中要有高度專業(yè)化、經(jīng)驗豐富的技術(shù)人員完成現(xiàn)場指揮調(diào)度工作，需要注意施工人員的控制和布置，這也是一個重要問題。這是因為建設(shè)管道工程技術(shù)項目所需人員數(shù)量是一般建設(shè)項目所需人員的兩倍，導(dǎo)致項目預(yù)算龐大，施工費(fèi)用無法由普通施工企業(yè)自己承擔(dān)，這也是阻礙我國管道工程技術(shù)推廣普及的一個主要原因。

5 頂管施工技術(shù)質(zhì)量管理

5.1 頂管施工準(zhǔn)備工作

良好的開始是成功的一半，頂管施工亦是如此，在給排水項目施工準(zhǔn)備工作中，最為重要的就是對施工現(xiàn)場進(jìn)行勘測，完成平面布局等相關(guān)工作?？傮w平面布置工作比較煩瑣，既包括施工中可能用到的起重裝置以及自動控制裝置等設(shè)備，還需要對注水系統(tǒng)、拌漿棚和拌漿材料、千斤頂、反力架等進(jìn)行嚴(yán)格檢查。在施工前期準(zhǔn)備過程當(dāng)中，還需要制定一個詳細(xì)的施工規(guī)劃，并預(yù)測可能出現(xiàn)的情況，制定出相應(yīng)的應(yīng)急方案。在施工之前，需要對現(xiàn)場的工作做一定的計劃和梳理，包括要用到的工具、器械以及場地的設(shè)置、各種現(xiàn)代化的裝置，提前做好準(zhǔn)備工作。然后根據(jù)具體的施工情況，做好人員的調(diào)配和工作的調(diào)度，主要進(jìn)行一些設(shè)備的安裝，例如頂管機(jī)、發(fā)射架等，以保證施工順利開展[3]。

5.2 現(xiàn)場勘查

現(xiàn)場勘察是管道頂升技術(shù)應(yīng)用的前提。結(jié)合市政工程建設(shè)的要求，對施工區(qū)進(jìn)行了現(xiàn)場評價，并根據(jù)測量數(shù)據(jù)改進(jìn)了管道工程的應(yīng)用方案，以確保管道工程的安全，促進(jìn)市政工程建設(shè)的有序發(fā)展。施工單位在進(jìn)行現(xiàn)場勘察時應(yīng)做好以下幾個方面的工作：①施工區(qū)地下管線的分布；②建筑區(qū)地址；③關(guān)于施工環(huán)境，施工單位可以根據(jù)市政工程施工質(zhì)量要求，通過對施工現(xiàn)場的調(diào)查，完善管道工程方案，為今后管道工程技術(shù)的應(yīng)用奠定良好的基礎(chǔ)。

5.3 施工中需掌握的操作技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

第一，開始頂管工程之前，發(fā)出安全警告，要求所有人員不要停留在升降臺頂部和側(cè)面。在啟動過程中，觀察舉升過程是標(biāo)準(zhǔn)的還是正常的。第二，緩慢啟動機(jī)械設(shè)備，緩慢拉鉤，鼻子和接觸面完全吻合，逐步調(diào)整升降速度，開始正常生產(chǎn)；第三，如果在頂推施工過程中油壓上升或下降，應(yīng)立即停止工作，找出故障原因。千萬不要堅持操作帶有疾病的機(jī)械設(shè)備，以免發(fā)生事故。第四，是正常施工過程中常見的問題：①鼻子碰到障礙；②背板進(jìn)一步變形；③上部鐵扭曲；④管道位置偏差難以糾正；⑤難以控制膨脹的升力；⑥機(jī)油壓力回路故障；⑦泥漿泄漏與泥漿泄漏之間的縫隙。一旦發(fā)現(xiàn)這類問題，立即停止工作，檢查解決問題，不要盲目地繼續(xù)工作[4]。

5.4 選擇管道

市政建設(shè)中，施工單位必須科學(xué)選擇管線，目的是延長管線壽命，降低施工成本，加強(qiáng)市政工程效益。目前我國市政建設(shè)中使用的管道材料有三種不同，即混凝土、塑料和鋼。由于管道必須通過推力推送到規(guī)定位置，因此管道的這三種材料在施工過程中可能具有較強(qiáng)的推力，但不同材料管道的壓力承載能力不同。在市政建設(shè)中，管道主要用于家庭和工業(yè)廢水排放。污水中可能有大量化學(xué)物質(zhì)腐蝕管道。因此，施工單位在選擇管道時應(yīng)考慮污水對管道的腐蝕。在選擇管線長度時，施工單位應(yīng)考慮施工區(qū)內(nèi)管線的長度、折彎和地質(zhì)條件。例如，施工單位應(yīng)該選擇長，但完全小的管線。

5.5 做好工作坑處理

工作坑處理是泥水平衡頂管施工順利發(fā)展的重要技術(shù)基礎(chǔ)，對工程后期的頂管施工控制具有重要影響。本工程工作坑的處理和施工中，應(yīng)重點(diǎn)管理工作坑的開挖、工作坑出口處水位的處理、工作坑后蓋的處理、工作坑后翻等。工作坑的水處理通過在進(jìn)口處設(shè)置馬頭門來完成。工作基坑處理中，布置鋼筋并嵌入管線。錨固定后，錨焊接在底部鋼結(jié)構(gòu)上，C25混凝土用于澆筑施工。后礦井建設(shè)需要后立面與頂管中心線相互垂直，同時需要加強(qiáng)后立面的地面性能，從而有效地防止變形和回彈的發(fā)生[5]。

5.6 頂管穿墻

頂管穿墻是頂管施工技術(shù)中較難的施工工藝，做好頂管穿墻的技術(shù)質(zhì)量控制，有助于提高頂管施工技術(shù)的整體施工水平。施工人員應(yīng)當(dāng)結(jié)合頂管穿墻的工藝質(zhì)量要求，做好現(xiàn)場的勘察和記錄工作，在綜合對現(xiàn)場各項參數(shù)分析的基礎(chǔ)上，進(jìn)行穿墻施工方案的科學(xué)制定，為頂管穿墻施工工藝的應(yīng)用，提供科學(xué)的方案支持，明確頂管施工流程。結(jié)合現(xiàn)場實際施工需求，進(jìn)行止水板位置的確認(rèn)，為后續(xù)施工工作的開展，提供良好的環(huán)境支持。最后，施工人員在頂管穿墻施工結(jié)束后，應(yīng)當(dāng)做好現(xiàn)場管道的檢查工作，確保現(xiàn)場管道的完整度，以保證頂管穿墻施工符合施工質(zhì)量要求。

5.7 頂管出洞

頂管出洞是整個頂管施工過程中最為重要的一步，有著至關(guān)重要的地位。穿墻頂進(jìn)后，開始進(jìn)行頂管出洞，在井口要預(yù)留較大的出洞口。在頂管推進(jìn)的過程中，不僅需要做好止水工作，還需要對頂管推進(jìn)過程中出現(xiàn)的偏差進(jìn)行矯正。應(yīng)該根據(jù)環(huán)境土質(zhì)的不同采用不同的止水措施，一般澆筑一道級別較高的素混凝土作為前止水墻。如果施工區(qū)域為圓形，則需要澆筑一道同樣的弓形前止水墻。同時，針對內(nèi)襯預(yù)留洞結(jié)構(gòu)，要安裝雙道橡膠止水裝置，最大限度提高止水處理質(zhì)量，以及安全性和可靠性。頂管施工過程中的出洞口處理，施工人員要對觸變泥漿進(jìn)行壓注處理，以避免對出洞段土地造成干擾。關(guān)于止水工作，可以采用比較常用的法蘭加壓板止水法，也可以根據(jù)實際情況使用填充物，填充物一般為紙筋黏土，并經(jīng)過夯實達(dá)到適宜的強(qiáng)度[6]。

5.8 注漿減阻

頂管施工技術(shù)的關(guān)鍵就是注漿，施工單位做好頂管施工注漿工作的協(xié)同，有助于促進(jìn)市政工程建設(shè)效果的提高。因此，施工單位在進(jìn)行注漿協(xié)同的過程中，應(yīng)當(dāng)基于泥漿損失有效控制的需求，進(jìn)行降壓處理工作，從而保障頂管施工的有效推進(jìn)。

5.9 檢查和糾偏

管道頂推施工時，必須確保管道中心線符合設(shè)計要求，進(jìn)行管道頂推施工時，管線不能隨意改變，測量位置清晰正確。根據(jù)規(guī)范設(shè)置測量平臺，然后選擇臨時平整點(diǎn)。每項測量應(yīng)從計劃的管線到職業(yè)安全部門進(jìn)行檢查和觀察。一般建議每隔500mm測量一次頂管施工。頂管整流工作旨在減少鼻子與設(shè)計軸之間的偏差，避免設(shè)計結(jié)果與設(shè)計規(guī)范不符。發(fā)現(xiàn)機(jī)頭偏離時，通常通過千斤頂組合理調(diào)整使機(jī)頭恢復(fù)正常來實現(xiàn)[7]。

5.10 加強(qiáng)頂管通風(fēng)工作

應(yīng)用頂管機(jī)時，需要有效記錄數(shù)據(jù)測量，其中每隔0.5s的時間間隔旨在按照設(shè)計的參數(shù)完成頂管機(jī)，從而防止頂管機(jī)出現(xiàn)故障。當(dāng)誤差間距為5mm時，此時應(yīng)校正頂管機(jī)，校正過程中應(yīng)合理啟動校正序列。同時，有必要對有毒的其他層和頂管工程進(jìn)行檢查工作，以避免今后對建筑業(yè)主健康造成潛在的安全風(fēng)險。因此，應(yīng)實時監(jiān)測管道葉輪中有毒氣體的含量，并通過通風(fēng)設(shè)備進(jìn)行有效處理。管道進(jìn)氣有兩種方法：第一種方法，通風(fēng)方法，主要是將管道葉輪內(nèi)的所有空氣排出，實現(xiàn)空氣交換；第二種方法，即氣泡，是利用地面機(jī)械設(shè)備將新空氣輸送到工具管中充空氣[8]。

6 結(jié)束語

綜上所述，確保做好頂管施工質(zhì)量，對于市政工程質(zhì)量的提升具有重要的作用。因此，施工單位應(yīng)當(dāng)正確對頂管施工技術(shù)進(jìn)行認(rèn)知，并做好頂管施工技術(shù)要點(diǎn)掌握，保證頂管施工技術(shù)的科學(xué)應(yīng)用；在保證頂管施工質(zhì)量的基礎(chǔ)上，進(jìn)行施工質(zhì)量控制，不斷對頂管施工工藝、流程進(jìn)行完善，強(qiáng)化施工監(jiān)管，從而做好頂管施工各環(huán)節(jié)的管控，促進(jìn)頂管施工質(zhì)量的提升。