探究市政工程中頂管施工技術要點

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【摘要】頂管技術徹底解決了管道埋設施工中對城市建筑物的破壞和道路交通的堵塞等難題，在穩定土層和環境保護方面凸顯其優勢。這對交通繁忙、人口密集、地面建筑物眾多、地下管線復雜的城市是非常重要的，它將為城市創造一個潔凈、舒適和美好的環境。本文探討了市政工程中頂管施工技術要點。

【關鍵詞】市政工程，頂管施工技術

一、市政工程中頂管施工的特點

與一般的項目建設不同，市政工程的施工必須要更多地兼顧是否會對居民的出行、生活和工作造成影響的問題，隨著我國城市建設水平的不斷提高，對于市政施工與居民生活和諧性的要求也在逐年提升，在這樣的時代背景下，采用非開挖鋪設技術就成為了市政施工單位的必然選擇。所謂頂管施工，就是指在不對地表進行開挖的前提下，使用液壓頂進工作站將需要鋪設的管道由頂進工作坑頂入，并在頂管機后方進行鋪設操作的施工技術。目前，這項技術被廣泛地應用于國內大型城市的市政項目建設工作中，相信在未來一段時間內將會得到進一步的發展。

1、頂管施工的定義和歷史

頂管施工技術是指在不開挖地表的情況下，利用液壓頂進工作站從頂進工作坑將待鋪設的管道頂入，從而在頂管機之后直接鋪設管道的非開挖地下管道施工技術。

2、頂管施工工藝與傳統工藝的比較

（一）、優點

在工程量方面，頂管施工工藝土方開挖量較少，只有工作坑和接收坑。在保護環境方面，對交通的影響比較小，施工作業受氣候和環境影響比較小，對周圍植被的損害也比較小。在文明施工方面，施工安全有保障，工期比傳統施工工藝短，文明施工程度高。在覆土深度大的情況下，比傳統施工工藝更經濟更科學。

（二）、缺點

在頂管施工方面，當頂進過程中遇到不明障礙物時，頂進難度就會變得很大；當管道處在曲率半徑小或者多種曲線組合的位置時，施工難度將大幅增加；當地下土質不理想時，在軟土層或者流沙層施工，管道比較容易產生不均勻沉降或者偏移，難以保證工程質量。所以，當覆土較淺地下土質不理想時，不如傳統工藝經濟科學。

二、市政工程中頂管施工技術存在的問題

1、工程地質和水文地質條件：

施工前必須了解土層的變化情況；對于要經過回填土的地帶，需要提前加固處理，避免施工過后地表有過大幅度的下沉。

2、有毒有害氣體的檢測和預防

頂管施工通過的地層一般都會有淤泥層，腐爛的動植物會在地下生成有毒有害的氣體，頂管施工過程中，需要定時監測管內有毒有害氣體的含量，及時通風換氣，確保安全。

3、地下管線的提前探察

頂管施工時提前查明其它地下管線的埋設深度，走向位置等，不僅有利于頂管施工工程的順利進行，而且對于保證其它地下管線的安全。

4、穿越建筑物時對基礎的探察

頂管在建筑物基礎下施工時，需要明確施工路線上所遇到的建筑物基礎類型，對部分不穩定的基礎，頂管頂進前可以采取托換！加固措施。

5、項進計算

根據準確計算頂進推力等計算結果，選用相應的油缸類型和確定中間的分布；通過工作設計，根據計算得到最大頂力，提出工作井的加固方案。

三、市政工程中頂管施工質量控制措施分析

1、頂管施工中工作井的質量控制措施

在頂管施工過程中，工作井的深度一般>5m，是施工人員的主要工作場地。一般來說，工作井大約要進行約一個月的持續施工，所以其施工質量直接影響著施工進度、環境以及工作人員的人身安全。所以，工作井的砌體圓曲度應做到均勻、統一，使磚砌體始終保持環向受壓狀態，使砌體材料的抗壓強度得到最大程度的發揮。沉井的構建完成后，即可在其內部進行頂管操作。在頂管施工中，沉井主要具備以下優勢：占地面積小、隔水性能優異、為頂管施工提供后背支撐力、為頂管與焊接施工提供更加安全的操作空間。由于不需要配置支護結構，因此挖土量較少，對周圍建筑物不會造成不良影響。所以，在深埋時，宜采用沉井法完成各項施工操作。

2、后背墻的質量控制

由于后背墻枕木需要與土壁進行直接接觸，所以只有確保接觸面的嚴密、平整，才能使后背墻的外側土體在管道的頂進過程中均勻受壓變形。在土體不平時，應先進行相應的處理再進行頂進操作，以免導致局部土體的受力破壞問題。若施工過程中存在著后背墻外側土體含水量較高的問題，就容易在撤力時發生土體回彈，并最終造成土體液化，使后背墻土體的承載力喪失，頂管也會因此而無法繼續頂進。為了解決這一問題，工作人員應基于土體類型，針對性地選擇降低含水量的方法。若后背墻外側土體發生局部塌方，應采用先清理土方，再填充袋裝碎石的方法加以處理。

3、軸線、標高的控制與糾偏

軸線、標高在頂管施工中是非常重要的兩項指標，其準確程度直接決定著管道是否能夠最終投入使用。在頂進管道前，工作人員應以設計圖紙與交樁記錄為依據，將水準點引測至工作坑的下部井壁、將管道軸線方向引測至工作井的下部前后井壁，并對二者進行標識。隨后，以基準點為依據展開復核，以此作為標高與頂管方向控制基準點。在安裝導軌時，工作人員應確保坡降標高符合設計標準的要求，以便對頂進管道的軸線與標高進行更高水平的控制。若條件允許，測量儀器應盡量選擇激光經緯儀和水準儀，做到每頂進一次，測量一次軸線與標高。

（一）、挖土

于一側進行適當超挖，另一側進行適當少挖或不挖，讓第一節管道的調向逐步返回到合理狀態。該方法主要適用于軸線偏差10～30mm的情況。

（二）、頂木

將一根圓木或方木的一端頂在管道偏向設計一側的內關壁，另一端頂在管前土體，這樣一來，管道就可以在頂木斜支所產生的分力作用下重新回到設計要求的位置。該方法主要適用于軸線偏差>30mm的情況。

（三）、千斤頂

該方法主要與挖土糾偏法配合使用，即在超挖一側的管端壁設置5～10t千斤頂一個，使第一節管道在頂進過程中能夠逐步恢復到設計要求的位置。需要注意的是，糾偏應循序漸進，切忌一次性大幅糾偏，以免導致引起反向偏差問題。

4、減阻泥漿的注入

如果想管道的外壁壓入適當的減阻泥漿，就會設置圍繞管道的泥漿套，降低管道與周圍土層的摩擦力，使頂進操作更加順利，而泥漿套的形成質量則直接決定著阻力減小效果。與此同時，泥漿套的支撐作用也能夠減輕由粉質粘土坍塌而導致的地層流失問題，有效控制沉降現象。一般來說，泥漿的實際使用值約為理論值的4～5倍，工作人員應注意確保原料的充足性。

四、結束語

市政工程中頂管施工技術在工程項目實施中呈面極其重要的地位，我們不僅要努力做好各項工作，還要與其它方面協調一致、相輔相成。從而使技術管理工作不斷得到完善和提高，為工程項目的順利實施提供可靠的技術保障。