試析市政道路頂管施工技術的應用

周立強 何繼磊

摘 要：市政道路工程作為道路施工與交通運輸經濟發展的重要組成部分，其不僅關系著運輸結構、運輸能力變化，更推動了城市經濟的可持續發展。作為一項非開挖掘進式頂管技術，頂管技術在市政工程中的應用，不僅能夠深入地下施工，更不會影響附近環境。為此，本文主要對頂管技術施工準備工作、施工工藝及注意事項等進行了分析與探究。

關鍵詞：市政道路；頂管技術；準備；施工工藝；注意事項

隨著城市現代化進程逐步深入，人們對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，還要求各項市政工程施工不得破壞周圍環境，尤其地下管網工程。現代城市規劃與建設中不可避免地將在地下鋪設各種功能、直徑不同的管道，為了不破壞施工現場周圍環境，減少對車輛、行人出行不良影響，頂管施工技術在市政地下管網工程中得到廣泛應用。與傳統的挖溝埋管法相比，頂管施工技術是一種非開挖施工技術，具有了自身獨特的優勢。

一、市政道路頂管施工準備工作

1、現場踏勘

首先，在進行頂管施工前，要進行施工現場勘查，觀察施工地點的人、車流情況，確定交通路線，并且在交通路口設立導向牌等標志，同時安排人員指揮交通；其次，在施工之前要考察臨近的排水系統建設，設計好排水線路以及管道建設，避免污水橫流；再次，對施工現場的電力、通訊、煤氣等管道進行現場定位勘查，找出需要臨時關停或搬遷的設備設施，避免發生不良影響；此外，認真調查附近橋梁等構筑物的橋臺基礎、樁基深度及間距、建筑物基坑的結構形式，以便于確認是否要對其進行噴錨結構施工，為頂管技術的順利實施打好鋪墊。

2、技術準備

在頂管施工前，根據當地的頂管頂進的地質資料，了解土層的物理性質、力學參數、分布狀況，了解建筑施工場地的地下水來源、水面標高數據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度、級配關系等。在巖層的地質情況下，要勘測是否有裂隙發育的情況；風化巖的地質，則要了解強風化、中風化或是弱風化等級，并且了解抗壓強度和抗剪強度以及結構狀況等。作為施工單位，一定要認真考察施工地質狀況，結合業主所給的資料，運用各種施工技術手段進行勘察，以備頂管施工實施的需要。

3、頂管線路確定以及井位設計

現行設計院設計管道大部分都是按照明挖方式設計，在經過施工現場調查后，要盡量優化線路設計，避開不利頂管的土層，讓頂管線路避開結構物及樹木等障礙物?？梢赃x擇在每個工作井或者接收井內設計成檢查井位。線路與附近結構物的距離設計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，按照現行規范檢查井間距，根據具體施工情況可以和設計單位研究來適當加長，當頂進深度范圍內土層較為復雜時，可以考慮與設計部門協商進行抬高或者降低標高。

4、頂力以及管材設計

采用整體三維模型，考慮到多參數系統的基礎上，進行模擬頂管頂進過程中各結構的受力情況，以便于更好地研究頂管受力；管材設計上，在現行的對于管材的配筋量、鋼筋布置、砼的強度及端部的細部處理手段上，要區別于一般承受縱向線荷載的排水管道，可以按照軸心受壓柱的參數考慮來進行管材設計，同時要注意頂管需糾偏處理的特殊情況，同時必須關注管道的偏心受壓及局部應力集中的情況，預留一定的安全系數，避免不良影響。

二、市政道路頂管施工工藝

1、工作井導軌安裝。導軌的作用是引導管節按設計的中心線和坡度頂進，導軌安裝時必須安裝牢固，滿足管節中心高程及坡度的要求。本工程導軌為雙排120工字鋼、20槽鋼焊接而成，導軌為預制加工。導軌安裝利用測量儀器監控，允許偏差為：軸線位置3mm，頂面高程0～+3mm，兩軌內距±；2mm。

2、千斤頂安裝。采用3臺200t的千斤頂。千斤頂固定在支架上，并與管道中心的垂線對稱，要求其合力的作用點與管壁反作用力作用點在同一軸線上，防止產生頂進偏差。根據施工經驗，千斤頂的著力點作用在管節垂直直徑的1/4～1/5為宜。千斤頂選用zB.50型的高壓油泵，由電動機帶動油泵工作，經分配器、控制閥進入千斤頂，各千斤頂的進油管并聯在一起，保證各千斤頂活塞的出力和行程一致，油管安裝時做到順直、轉角少。

3、頂鐵的安裝。（1）頂鐵是頂進管道時，千斤頂與管道端部之間臨時設置的傳力構件。其作用是將一組千斤頂的合力，通過頂鐵均勻地分布在管端，并起調節千斤頂與管端之間距離的作用。頂鐵可分為環形頂鐵和u形頂鐵兩種。（2）安裝頂鐵時，頂鐵與導軌之間、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。安裝后，要使千斤頂軸線、頂鐵軸線和管道的軸線相互平行。頂鐵軸線必須與管道中心的垂線對稱，避免頂力產生偏心，導致“崩鐵”。頂鐵拼裝后要進行鎖定。（3）頂鐵與管口之間墊緩沖材料聯接（膠合板），使頂力均勻地分布在管端。

4、頂進施工。頂進管道前，進行全部設備檢查與試運轉。護壁上的管孔鑿好后將工具管立即頂人土層。每頂進30cm，測量不少于一次，管道進入土層正常頂進時，每頂進100cm，測量不少于一次。工具管開始頂進5～10m的范圍內，允許偏差為：軸線3mm，高程0～+3mm。否則要采取措施糾偏。頂進時遵循“邊壓觸變泥漿邊頂進，不壓漿不頂進”的原則，新開頂時需對整個管路進行補漿。

三、市政道路頂管施工注意事項

1、頂進中遇障礙物后的頂進處理，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，都需現場研究給出解決的技術措施。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上講是完全可行的，相對于開槽埋管從社會效益與經濟效益上來講更具有優越性。從根本上改變了城市管網亂挖現象；另外一方面從切實做到保護環境人手，加大推廣頂管施工技術力度勢在必行?？梢灶A見未來的管線鋪設技術將以頂管工藝為支撐。

2、認真按設計要求施工，確保管道基礎的強度和穩定性。當地基地質水文條件不良時，應進行換土改良處治，以提高基槽底部的承載力。如果槽底土壤被擾動或受水浸泡，應先挖除松軟土層后和超挖部分用砂或碎石等穩定性好的材料回填密實。地下水位以下開挖土方時，應采取有效措施做好抗槽底部排水降水工作，確保干槽開挖，必要時可在槽坑底預留20cm 厚土層，待后續工序施工時隨挖隨封閉。

四、結束語

綜上所述，隨著社會主義市場經濟的不斷發展，我國市政工程事業也得到了極大的發展。現階段我國部分市政道路工程在具體使用過程中由于多種原因，都存在或多或少地病害問題，如路面損壞等。這些病害問題將直接影響到市政工程的整體質量及使用效果。為有效提高市政道路工程施工的質量，應根據施工現場的實際情況，選擇符合施工要求的方式及技術，本文主要對市政道路頂管施工技術進行了分析，以期為市政工程質量的提升，提供一個可靠地依據。

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