關于人工頂管技術的幾點探討

廣州市第二市政工程有限公司 廣東廣州 510060

摘要：在城市市政工程施工中，非開挖的頂管施工技術在較大管徑、較深埋深的管道施工中被廣泛應用。而在機械頂管工藝中，設工作井和接收井是必不可少的施工條件。城市各種復雜環境中，時常會遇到機械頂管無法實施而需用人工頂管技術的。文章針對人工頂管技術進行幾點的探討。

關鍵詞：人工頂管施工；技術；要點分析

引言

頂管施工技術是一種非地面開挖技術，主要借助于千斤頂推力克服管道頂進過程中受到的周圍土壤摩擦力，將管道逐節頂入土中。在實際施工過程中，時常會遇到各種不利因素致使機械頂管無法實施而需人工頂進的。

在筆者所負責的鰲頭鎮X286污水主干管工程施工中，先后遇到四段管需人工頂管：1、連接既有管線段，由于既有管線段處于省道上，交通繁忙，且已有污水流經其中，如按機械頂管法需在連接井位置施設沉井，拆除原有檢查井，沉井井壁截斷既有污水管道，造價高實施難度大且嚴重影響交通；2、某工作井處于交通瓶頸處且為鄉鎮街圩集市，人流車流量均較大，如在此設機械頂管，泥漿池擺設、控制室、吊裝機械、發電機組等將會嚴重影響交通和周邊群眾；3、某工作井由于既有自來水管和通信光纜分居沉井兩側，無法按原設計的圓形沉井施作，作成橢圓形沉井后該井位的支管方向已無足夠空間實施機械頂管；4、某段污水管線與通信光纜相交，因該通信光纜為使用頂管牽引法施工，其管線于地下為拋物線狀且其上方有自來水管，無法確定與污水管斜交位置的埋深，使用機械頂管存在將通信光纜頂斷風險。

上述四段污水管線，經過項目部工程技術人員集中力量攻關不斷探索，最終均順利按質按時完成施工任務。各段的具體施工辦法如下：

1號段：該段采用人工頂管施工。在接通既有污水管線檢查井前，需確認既有管的污水不高于接口水位，并提前一天以上打開連接檢查井的井蓋以保證井內有毒有害氣體放散。在人工頂進過程中，需確保管內補風充足，特別是打鑿原檢查井過程中，需加大送風力度，防止原檢查井內氣體進入人工頂管管道內。在打鑿原檢查井接口時，需在井內吊放充氣包于接口標高位置或采取其他有郊措施，確保打鑿的碎塊不掉進井內。

2號段：改為在接收井處加一節較大內徑的人工頂管后按機械頂進。接收井已按圖施工，井內直徑為5m。盾構機長為3m，千斤頂未頂狀態長度為2m，混凝土后座厚主為0.3m，頂鐵為0.2m。如果按機械頂管沉井內將無法有足夠的空間。采取的辦法是先采用人工頂進一節內直徑大于設計管外徑0.4m的管節，長約1m，掏空后在空間上滿足機械頂管。

3號段：隨圓工作井短軸方向的支管采用人工頂管方式頂進。

4號段：該段改為人工頂管。在與通信光纜相交位置前約2m位置放慢頂進速度，采取超前挖土，每向前挖土20cm再向前頂進，控制管節端頭在相交段非吃土頂進。并提前制定預案：a、如不相沖突，通過相交段后可按正常頂進速度繼續施工；b、如相沖突標高量小（20cm以內），局部掏土后使用小型千斤頂頂托（或下壓）通信光纜至污水管道標高以外后頂進污水管道；c、如標高沖突量較大，無法在洞內實施錯位的，則通知光纜管理單位請求協助處理，從地面開挖后吊至污水管頂以上。

人工頂管的基本流程

1）測量放線。在進行前期施工準備時，應當首先利用全站儀、水準儀對施工現場進行測量，然后利用測量的數據準確的布置中線控制樁，并將控制樁進行嚴格的保護。在將工作井坑開挖完成后，再次利用測量儀器對中線控制樁進行定位，并加強保護。

2）工作井坑的位置確定。現場的工程施工人員，在進行工作井坑的施工時，應當根據設計圖紙的要求，進行工作井坑位置的確定工作。

3）對工作井接收井的制作、養護和挖土下沉。現在的市政工程進行施工時大多采用機械施工的方式，在利用機械進行施工時應當與人工操作進行有效的配合。尤其是在進行沉井施工時，應當利用全站儀確定工作井接收井的準確位置，對沉井進行分節澆筑分節下沉，下沉至設計深度后及時封底。對工作坑周邊開挖出的土應當及時的進行清理，并將雜物進行清除。為了確保工作坑內部的安全，應當及時設立防水墻，防止工作坑周邊的水流進坑內。在沉井施工過程中，應隨時監測影響范圍內路面、建（構）筑物的沉降變形。并自始至終進行有效的防護工作，及時設立醒目的警示標志，確保施工人員及社會行人的安全。

4）頂進施工。a.頂進設備的準備：基座應當安裝堅固，便于承受各種載荷的作用，為頂管機提供足夠的推進反力，在進行施工時應當保證基座的位置不發生移動。對于起重設備以及頂進設備應當按照安裝要求進行施工準備。b.在進行頂進工作之前，應當對施工設備進行檢查并進行試運行，并保證工具管正確的安裝，符合設計的規范規定。進行頂管施工時，在將封門進行拆除之后立即將工具管頂入到土層之中。C.如果在進行工程的施工過程中，采取的是手工進行掘進的方式，先將工具管插入到土層之中，然后對土層進行逐層開挖。對于每次的開挖量，應當根據施工現場的土質情況進行合理的確定。在進行開挖時，應當及時的采取相關的保護手段。

5）頂管施工。在進行頂管施工時，可以采用自動施工也可以采用手動施工。在進行手動頂管施工時，在將工具插入土層中以后，應當對施工前進的軸線進行相關數據的測量，以確保施工方向與設計的方向有效的重合。在進行施工時還應當及時的進行測量控制點的重復測量，以便提高測量的準確度。在實際的施工過程中，頂進線路與設計線路之間存在著差距，為了使管道最大程度的沿設計方向進行推進，應當及時的對工具管的高程方向進行高度測量，盡量將偏差扼殺在萌芽之中。

6）對于接口的處理。進行管道的推進時，應當及時的進行各種數據的檢查，在確認前進方向沒有錯誤之后，對各個混凝土的接入口進行及時的處理。接口作為管道連接的薄弱部位，經常會出現滲漏。如果接口的質量比較差，管道在外力的作用下極其容易產生開裂。對于接口處應當保持干凈、無污染，應當利用純凈水對將要填充的材料進行處理，然后采用樹脂與玻璃纖維對接口進行封堵，直到接口處理達到設計的要求。

人工頂管施工技術準備分析

1、現場勘察及調查。第一，對于施工現場的人以及車輛的情況進行統計，以便更好的進行交通的管制和疏導；第二，施工單位應當對施工附近的線路系統進行了解，必要時進行臨時水道的開挖，避免污水橫流的情況發生；第三，對于各種管道進行定位，并將這些標示出來，必要時進行臨時的關閉；第四，對于市政的地下建筑構筑物的位置進行確定，減少施工的影響；第五，如果施工現場周邊存在橋梁，應當對橋梁進行數據分析，減少對橋梁的影響。

2、頂管線路確定及井位設計。在進行頂進距離確定時，應當根據施工的設備狀況以及施工現場的周邊環境的狀況進行綜合考慮。盡可能的減少工作井的開挖，在開挖時盡量從兩個方向頂進。在進行頂進線路設計時，應當對地面的建筑物以及樹木進行規避。對于井位的確定，應當根據周邊建筑物的情況進行設置、定位，避免產生相互的影響。對于兩個井之間的距離，應當根據設計規范以及設計的要求進行適當的選擇。

3、頂力及管材設計。對于頂力大小的確定，施工部門應當根據施工現場的土質、線路糾偏等進行綜合考慮，從而確定頂力的大小。對于施工使用的管材的設計，應當按照管道軸心受到的壓力進行考慮，同時還應當對糾偏處理等情況進行考慮，選取一定的安全系數。

4、現場施工管理。在進行現場施工時，管道線路內經常會有雜物以及施工的殘留物存在，對于這些應當及時地進行清除。否則，將會對設備、閥門以及儀表等等帶來巨大的損害。管道在進行安裝之前應當對其進行清