市政工程中頂管法施工的應用

摘 要：頂管技術不用通過開挖溝槽來施工，近幾年在我國發展較快，它的優點是經濟、高效、環保、控制精度高、適用范圍廣，適合的管徑范圍較大，可以安全穿過道路、構造物與障礙物等，所以它在市政工程領域的應用不斷擴大。文章分析頂管施工在市政工程中的應用，展望了頂管法在稍后不斷成熟的應用前景。

關鍵詞：市政工程；頂管法施工；應用

中圖分類號：U455 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2014）12-0170-02

地網管是城市基礎設施中一個很重要的部分，它的作用時日夜傳遞信息和能量。城市中的污水處理體系、煤氣和自來水、電力、通訊等其它設施都包含在地下網管范圍內。以往的網管鋪設用的是開挖施工法，必須在路面上挖槽和埋管，這樣對路面交通影響很大，使本來就擁擠的市內交通更加擁堵不堪，給居民工作和生活造成很多麻煩，這也在一定程度上縮短了市內道路的使用壽命。

1 市政工程中運用頂管法施工的必要性

不用開挖地面就可以進行網管鋪設，這就是頂管技術獨特的優點，它能使網管在穿過河流、鐵路和公路等其它公共設施時不影響設施被正常使用，有時甚至從建筑物下方穿過。該項技術的應用范圍和特性，使市政工程對于該項技術的應用不斷增加迫切性與必要性。頂管技術的應用范圍，其一是可適用范圍，城市中心、商業街道，不可遷移地段和需要進行大型開挖的地段例如文物古跡等，不能實施空中架線地區和開槽埋管施工地區，選擇直徑是60～80 mm的管道并通過把它們埋在地下來施工，這些方面都是頂管技術很適合使用的地方。此外，污水管道鋪設直徑在600 mm以上，在施工時不能用明溝開挖法來埋管并且要求埋設管道沿線不能有別的建筑物，這時頂管技術也是一種很合適的施工方法。其二是頂管技術在市政網管工程中的應用，舊城改造時，一般都會遇到不同網管相互交錯，管線在地下所處位置不清楚，原始資料缺失或丟失，使網管在鋪設時不能進行地面開挖，這時頂管技術無疑是一個不錯的選擇。城市架空線路在遇到繁華街道、交通干線和文物建筑、江河鐵路等阻截時，網管鋪設不得不轉到地下通過，這時候應用頂管技術也很合適。污水管道鋪設直徑在600 mm以上，在施工現場又不能用明溝開挖來埋管，使用頂管技術就很合適。

頂管技術很適合用在那些管道不能進行開挖埋設的工程中，在管線工程中應用很多。它有經濟性和高效性特點，能縮短工期和降低成本。同時，它也能降低風塵污染、噪音，減輕市內交通壓力和對環境的破壞，所以它還有環保的優點。總的來說，頂管技術特點有這幾個方面：施工面由以往的線縮成點，占地面積小；噪音和振動較少，對居民在噪聲上的影響較低，對居民關于已有管線與建筑物的使用不受影響；在施工地段的上面也就是對地面活動沒有影響，對路面交通影響較小；可以在水下和地下鋪設，能安全穿過公路、鐵路、河流和建筑物，大大減少沿線的房屋拆遷，對市政工程總造價能有效降低不少。

2 市政工程中頂管技術的應用

確定施工方案時要結合地質情況來選擇，深入了解施工場地的地質狀況，然后是設備選型。2011年某公司承接某市對于污水截流的頂管工程。在工程中頂管所穿過地層用的是滲透性較強和力學性能很差勁的砂質粉土與粉質粘土，所以比較適合使用全封閉頂管平衡掘進機來施工。

主頂進系統的設置。主頂進系統組成部分有液壓泵站、頂進環和鋼后靠、油缸組，完成管節頂對于頂管設備來說是主要的組成部分。注漿設備體系，在頂管外壁處的泥漿潤滑套對頂管功能有很大的直接影響。為了使頂管能向管節外部實現快速壓漿，產生較好的泥漿潤滑套，使它發揮較好的潤滑作用，施工時如果需要還能設置兩個總管與兩套管路體系。一個被用在掘進機后面用來進行同步注漿，另一個被用來隨時補漿。泥水出土體系，該工程的泥水系統用的是二臺泥漿泵。一臺在地面作為輸送泥泵，另一臺在基坑下方作為排出泥泵，這樣就產生了一個泥泵循環。頂管工作坑的布置：把兩根50鋼軌和鋼板預埋件用焊接方式連接成基坑導軌，在工作井的底板上把中心線作為基準來選擇鋼板的埋設位置，埋設時為使導軌與預埋鋼板之間有較好的焊接效果，要注重鋼板的埋設位置要和鋼軌導軌能夠吻合在一起。焊接過程中要保證預埋鋼板的錨固鋼筋被焊接牢固，其錨固強度要符合設計要求，把導軌放在指定位置，然后在兩側利用角鋼作為支撐，如果條件允許還可以澆筑混凝土，確保導軌在受力情況下不至于發生形變和位移等現象。導軌在施工中使用拼裝式的主頂油缸架，必須按照指定位置與設計要求來安裝油缸架，保證油缸在受力時不會發生變形和位移等現象。高程和平面的安裝誤差必須被控制于5 mm內。頂管施工流程，結合勘察和設計資料，對每個導線點與水準點做好復測工作，然后根據結果來做管道放樣施工，對即將頂進的位置斷面與地面之間測量其標高，以便在進行導向施工過程中使標高被控制的更加精確，該工程中的頂管，使用水準儀與全站儀來做測量工作與線形控制，把勤測勤糾作為原則并結合測量的反饋結果來調節千斤頂和機頭方向，糾偏時盡可能在偏位產生的萌芽階段完成。

平面控制是頂管施工流程的一部分，為讓兩井之間的頂管貫通，把在橫、豎方向上的誤差控制在100 mm內，在工作井和接收井旁邊預埋導線點，利用空導點與導線點，用導線測量方式把平面控制結果引測進施工場地。使用空導點和導線點建立一個平面控制網。使用全站儀來測量導線，觀測六測回的方向，測角精度是+1，再測量和六測回的距離，還要進行雙向觀測，測距的相對誤差要在1/80 000以下，然后對觀測結果做出平差。利用三角形方式由井上坐標點進行傳輸到井下的坐標點，再使用鉛垂儀對所需的點位進行投設。利用鋼架把井下頂進方向基準點設置成固定點并埋好，再使用全站儀來實地測量機頭的偏差方向。

頂進糾偏和預防措施：①使用傾斜儀與測量所得數據給出的機頭折角和傾斜儀基數、走動趨勢、讀數對比、機尾和地面的沉降數值等有關數據來作出分析。對于超過0.5 ？觷的大動作盡可能不要糾偏，在發生以后要爭取在那些不重要的地段來糾偏同時增加觀測次數。糾正偏差以后，如果沒有折角發生變動就要停止頂進，讓檢修部門人員快速檢查電路和液壓管道，找出故障部位與故障原因，把軸線偏差管控在較為合理的范圍中。②頂進過程中，可以用調整糾偏的方式進行糾正偏差，如果左側千斤頂使用左伸右縮方式，反過來也是這樣的，在高程和軸線同時出現偏差時，要先對偏差大的那一方實施糾偏。

3 結 語

頂管技術是一種非開挖管道的敷設技術，施工中是指少開挖和不開挖施工法給地下管道的敷設與更換，這個方法既安全又省錢，它通過綜合電子技術、地質學和液壓控制、機械冶金與化學等其它學科而成為一項具有綜合特點的土建工程。該技術可以解決以往施工法中產生的困難，在國外對于它的應用比較成熟并且應用廣泛，在我國該技術方法也在不斷地被推廣。

參考文獻：

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