試析市政道路頂管施工技術(shù)的應(yīng)用

周立強(qiáng) 何繼磊

摘 要：市政道路工程作為道路施工與交通運(yùn)輸經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要組成部分，其不僅關(guān)系著運(yùn)輸結(jié)構(gòu)、運(yùn)輸能力變化，更推動(dòng)了城市經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。作為一項(xiàng)非開(kāi)挖掘進(jìn)式頂管技術(shù)，頂管技術(shù)在市政工程中的應(yīng)用，不僅能夠深入地下施工，更不會(huì)影響附近環(huán)境。為此，本文主要對(duì)頂管技術(shù)施工準(zhǔn)備工作、施工工藝及注意事項(xiàng)等進(jìn)行了分析與探究。

關(guān)鍵詞：市政道路；頂管技術(shù)；準(zhǔn)備；施工工藝；注意事項(xiàng)

隨著城市現(xiàn)代化進(jìn)程逐步深入，人們對(duì)城市功能和市容市貌提出了更高需求。不僅要求及具有健全的城市功能，還要求各項(xiàng)市政工程施工不得破壞周?chē)h(huán)境，尤其地下管網(wǎng)工程。現(xiàn)代城市規(guī)劃與建設(shè)中不可避免地將在地下鋪設(shè)各種功能、直徑不同的管道，為了不破壞施工現(xiàn)場(chǎng)周?chē)h(huán)境，減少對(duì)車(chē)輛、行人出行不良影響，頂管施工技術(shù)在市政地下管網(wǎng)工程中得到廣泛應(yīng)用。與傳統(tǒng)的挖溝埋管法相比，頂管施工技術(shù)是一種非開(kāi)挖施工技術(shù)，具有了自身獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。

一、市政道路頂管施工準(zhǔn)備工作

1、現(xiàn)場(chǎng)踏勘

首先，在進(jìn)行頂管施工前，要進(jìn)行施工現(xiàn)場(chǎng)勘查，觀察施工地點(diǎn)的人、車(chē)流情況，確定交通路線(xiàn)，并且在交通路口設(shè)立導(dǎo)向牌等標(biāo)志，同時(shí)安排人員指揮交通；其次，在施工之前要考察臨近的排水系統(tǒng)建設(shè)，設(shè)計(jì)好排水線(xiàn)路以及管道建設(shè)，避免污水橫流；再次，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的電力、通訊、煤氣等管道進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)定位勘查，找出需要臨時(shí)關(guān)停或搬遷的設(shè)備設(shè)施，避免發(fā)生不良影響；此外，認(rèn)真調(diào)查附近橋梁等構(gòu)筑物的橋臺(tái)基礎(chǔ)、樁基深度及間距、建筑物基坑的結(jié)構(gòu)形式，以便于確認(rèn)是否要對(duì)其進(jìn)行噴錨結(jié)構(gòu)施工，為頂管技術(shù)的順利實(shí)施打好鋪墊。

2、技術(shù)準(zhǔn)備

在頂管施工前，根據(jù)當(dāng)?shù)氐捻敼茼斶M(jìn)的地質(zhì)資料，了解土層的物理性質(zhì)、力學(xué)參數(shù)、分布狀況，了解建筑施工場(chǎng)地的地下水來(lái)源、水面標(biāo)高數(shù)據(jù)以及受潮汐影響等自然條件。在有砂層的情況下，要了解含砂量以及砂的細(xì)度、級(jí)配關(guān)系等。在巖層的地質(zhì)情況下，要勘測(cè)是否有裂隙發(fā)育的情況；風(fēng)化巖的地質(zhì)，則要了解強(qiáng)風(fēng)化、中風(fēng)化或是弱風(fēng)化等級(jí)，并且了解抗壓強(qiáng)度和抗剪強(qiáng)度以及結(jié)構(gòu)狀況等。作為施工單位，一定要認(rèn)真考察施工地質(zhì)狀況，結(jié)合業(yè)主所給的資料，運(yùn)用各種施工技術(shù)手段進(jìn)行勘察，以備頂管施工實(shí)施的需要。

3、頂管線(xiàn)路確定以及井位設(shè)計(jì)

現(xiàn)行設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)管道大部分都是按照明挖方式設(shè)計(jì)，在經(jīng)過(guò)施工現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查后，要盡量?jī)?yōu)化線(xiàn)路設(shè)計(jì)，避開(kāi)不利頂管的土層，讓頂管線(xiàn)路避開(kāi)結(jié)構(gòu)物及樹(shù)木等障礙物。可以選擇在每個(gè)工作井或者接收井內(nèi)設(shè)計(jì)成檢查井位。線(xiàn)路與附近結(jié)構(gòu)物的距離設(shè)計(jì)必須考慮到以后作檢查井的方便和空間，盡量避免沖突。此外，按照現(xiàn)行規(guī)范檢查井間距，根據(jù)具體施工情況可以和設(shè)計(jì)單位研究來(lái)適當(dāng)加長(zhǎng)，當(dāng)頂進(jìn)深度范圍內(nèi)土層較為復(fù)雜時(shí)，可以考慮與設(shè)計(jì)部門(mén)協(xié)商進(jìn)行抬高或者降低標(biāo)高。

4、頂力以及管材設(shè)計(jì)

采用整體三維模型，考慮到多參數(shù)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行模擬頂管頂進(jìn)過(guò)程中各結(jié)構(gòu)的受力情況，以便于更好地研究頂管受力；管材設(shè)計(jì)上，在現(xiàn)行的對(duì)于管材的配筋量、鋼筋布置、砼的強(qiáng)度及端部的細(xì)部處理手段上，要區(qū)別于一般承受縱向線(xiàn)荷載的排水管道，可以按照軸心受壓柱的參數(shù)考慮來(lái)進(jìn)行管材設(shè)計(jì)，同時(shí)要注意頂管需糾偏處理的特殊情況，同時(shí)必須關(guān)注管道的偏心受壓及局部應(yīng)力集中的情況，預(yù)留一定的安全系數(shù)，避免不良影響。

二、市政道路頂管施工工藝

1、工作井導(dǎo)軌安裝。導(dǎo)軌的作用是引導(dǎo)管節(jié)按設(shè)計(jì)的中心線(xiàn)和坡度頂進(jìn)，導(dǎo)軌安裝時(shí)必須安裝牢固，滿(mǎn)足管節(jié)中心高程及坡度的要求。本工程導(dǎo)軌為雙排120工字鋼、20槽鋼焊接而成，導(dǎo)軌為預(yù)制加工。導(dǎo)軌安裝利用測(cè)量?jī)x器監(jiān)控，允許偏差為：軸線(xiàn)位置3mm，頂面高程0～+3mm，兩軌內(nèi)距±；2mm。

2、千斤頂安裝。采用3臺(tái)200t的千斤頂。千斤頂固定在支架上，并與管道中心的垂線(xiàn)對(duì)稱(chēng)，要求其合力的作用點(diǎn)與管壁反作用力作用點(diǎn)在同一軸線(xiàn)上，防止產(chǎn)生頂進(jìn)偏差。根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)，千斤頂?shù)闹c(diǎn)作用在管節(jié)垂直直徑的1/4～1/5為宜。千斤頂選用zB.50型的高壓油泵，由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)油泵工作，經(jīng)分配器、控制閥進(jìn)入千斤頂，各千斤頂?shù)倪M(jìn)油管并聯(lián)在一起，保證各千斤頂活塞的出力和行程一致，油管安裝時(shí)做到順直、轉(zhuǎn)角少。

3、頂鐵的安裝。（1）頂鐵是頂進(jìn)管道時(shí)，千斤頂與管道端部之間臨時(shí)設(shè)置的傳力構(gòu)件。其作用是將一組千斤頂?shù)暮狭Γㄟ^(guò)頂鐵均勻地分布在管端，并起調(diào)節(jié)千斤頂與管端之間距離的作用。頂鐵可分為環(huán)形頂鐵和u形頂鐵兩種。（2）安裝頂鐵時(shí)，頂鐵與導(dǎo)軌之間、頂鐵與頂鐵之間的接觸面，要擦拭干凈，防止接觸不良，相互滑動(dòng)。安裝后，要使千斤頂軸線(xiàn)、頂鐵軸線(xiàn)和管道的軸線(xiàn)相互平行。頂鐵軸線(xiàn)必須與管道中心的垂線(xiàn)對(duì)稱(chēng)，避免頂力產(chǎn)生偏心，導(dǎo)致“崩鐵”。頂鐵拼裝后要進(jìn)行鎖定。（3）頂鐵與管口之間墊緩沖材料聯(lián)接（膠合板），使頂力均勻地分布在管端。

4、頂進(jìn)施工。頂進(jìn)管道前，進(jìn)行全部設(shè)備檢查與試運(yùn)轉(zhuǎn)。護(hù)壁上的管孔鑿好后將工具管立即頂人土層。每頂進(jìn)30cm，測(cè)量不少于一次，管道進(jìn)入土層正常頂進(jìn)時(shí)，每頂進(jìn)100cm，測(cè)量不少于一次。工具管開(kāi)始頂進(jìn)5～10m的范圍內(nèi)，允許偏差為：軸線(xiàn)3mm，高程0～+3mm。否則要采取措施糾偏。頂進(jìn)時(shí)遵循“邊壓觸變泥漿邊頂進(jìn)，不壓漿不頂進(jìn)”的原則，新開(kāi)頂時(shí)需對(duì)整個(gè)管路進(jìn)行補(bǔ)漿。

三、市政道路頂管施工注意事項(xiàng)

1、頂進(jìn)中遇障礙物后的頂進(jìn)處理，成為困擾施丁的難題，如突遇大量埋木、石塊及老河道駁坎等等，都需現(xiàn)場(chǎng)研究給出解決的技術(shù)措施。頂管施工稅市政工程中，特別是深覆土大管徑的管道工程和交通繁忙的城市主干道改造工程中尤顯重要。頂管工藝的施工從技術(shù)上講是完全可行的，相對(duì)于開(kāi)槽埋管從社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益上來(lái)講更具有優(yōu)越性。從根本上改變了城市管網(wǎng)亂挖現(xiàn)象；另外一方面從切實(shí)做到保護(hù)環(huán)境人手，加大推廣頂管施工技術(shù)力度勢(shì)在必行。可以預(yù)見(jiàn)未來(lái)的管線(xiàn)鋪設(shè)技術(shù)將以頂管工藝為支撐。

2、認(rèn)真按設(shè)計(jì)要求施工，確保管道基礎(chǔ)的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。當(dāng)?shù)鼗刭|(zhì)水文條件不良時(shí)，應(yīng)進(jìn)行換土改良處治，以提高基槽底部的承載力。如果槽底土壤被擾動(dòng)或受水浸泡，應(yīng)先挖除松軟土層后和超挖部分用砂或碎石等穩(wěn)定性好的材料回填密實(shí)。地下水位以下開(kāi)挖土方時(shí)，應(yīng)采取有效措施做好抗槽底部排水降水工作，確保干槽開(kāi)挖，必要時(shí)可在槽坑底預(yù)留20cm 厚土層，待后續(xù)工序施工時(shí)隨挖隨封閉。

四、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，隨著社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，我國(guó)市政工程事業(yè)也得到了極大的發(fā)展。現(xiàn)階段我國(guó)部分市政道路工程在具體使用過(guò)程中由于多種原因，都存在或多或少地病害問(wèn)題，如路面損壞等。這些病害問(wèn)題將直接影響到市政工程的整體質(zhì)量及使用效果。為有效提高市政道路工程施工的質(zhì)量，應(yīng)根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，選擇符合施工要求的方式及技術(shù)，本文主要對(duì)市政道路頂管施工技術(shù)進(jìn)行了分析，以期為市政工程質(zhì)量的提升，提供一個(gè)可靠地依據(jù)。

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