市政工程頂管施工技術(shù)探討

楊紅林

摘要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，社會(huì)在不斷的進(jìn)步，各種市政工程越來(lái)越多。管道工程是市政工程的重要組成部分，在傳統(tǒng)的施工過(guò)程中，往往需要大規(guī)模的開(kāi)挖，不僅工程量大、工作效率低，還容易對(duì)周圍環(huán)境帶來(lái)很大的影響。頂管施工技術(shù)的應(yīng)用，可以有效對(duì)這些問(wèn)題進(jìn)行解決，有效提高市政工程的效率和質(zhì)量。為此，我將要在本文中對(duì)市政工程建設(shè)中頂管施工技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行探討，希望對(duì)促進(jìn)我國(guó)市政工程施工的發(fā)展，可以起到有利的作用。

關(guān)鍵詞：市政工程；頂管施工技術(shù)；應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TF89 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-3178（2018）20-0303-01

引言

隨著經(jīng)濟(jì)科技的發(fā)展，市政工程建設(shè)不斷增加，對(duì)地下管網(wǎng)建設(shè)要求不斷提高，要求地下管網(wǎng)工程施工要減少對(duì)道路交通及周邊建筑物影響，減少在地下管網(wǎng)工程過(guò)程中對(duì)周圍居民生活的影響。順應(yīng)時(shí)代潮流發(fā)展，朝著社會(huì)要求的方向改變，必須要提高施工技術(shù)，下面本文研究的頂管施工技術(shù)在一定程度上有效地解決了這些問(wèn)題。

1 市政工程施工中的頂管技術(shù)概述

頂管施工技術(shù)在市政工程中的應(yīng)用，對(duì)于優(yōu)化市政工程施工流程，提高市政工程施工質(zhì)量具有重要意義。要想保證頂管施工技術(shù)在市政工程中的科學(xué)應(yīng)用，首先應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)頂管施工技術(shù)分析。市政工程內(nèi)的頂管技術(shù)，在頂進(jìn)井的位置，頂管采用掘進(jìn)機(jī)、工具管設(shè)備，借助主干頂油缸以及中繼間頂進(jìn)力的方法，促使頂管能夠穿越土層，在接收井內(nèi)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的吊起。工作進(jìn)內(nèi)的頂管，管道在埋設(shè)的過(guò)程內(nèi)，選擇機(jī)械施工的狀態(tài)，采取封閉式的頂進(jìn)方式，保持內(nèi)部壓力的平衡性，如水泥平衡、氣壓平衡等，完成頂管操作的過(guò)程。第一是頂進(jìn)方法。根據(jù)市政工程的狀態(tài)，選擇管道對(duì)應(yīng)的頂進(jìn)方法，重點(diǎn)考慮現(xiàn)場(chǎng)的工程條件，如土壤地質(zhì)、地下水位等，頂管頂進(jìn)的環(huán)境內(nèi)，不能出現(xiàn)砂性土或者黏性土，而且不能有地下水的干預(yù)，配合機(jī)械與人工開(kāi)挖的方式，軟土地基內(nèi)，可借助網(wǎng)格式的頂管方法，控制好市政工程地基的平整度，才能落實(shí)頂進(jìn)的過(guò)程，如果頂管頂部的金屬管徑比較小，就要選擇擠密式的土層法，保障頂進(jìn)方法的專業(yè)性[2]。第二是布設(shè)頂管井。以鋼筋砼、碎石為基礎(chǔ)支持，如果市政工程土質(zhì)稍硬，頂管井就要選擇方木條件，適用于土質(zhì)不穩(wěn)定的工作環(huán)境內(nèi)。配合頂管井支設(shè)支架，保障頂管井的安全與穩(wěn)定。頂管井的地基，要根據(jù)管線位置、坡度進(jìn)行施工，避免有沉降的情況，內(nèi)部環(huán)境內(nèi)，還要固定好導(dǎo)軌與頂管，如果是排水管頂進(jìn)，還要規(guī)劃好頂管井的位置，以免影響頂進(jìn)的效果。第三是管道的頂進(jìn)操作。安排在頂管井的布設(shè)后期，管道頂進(jìn)操作中，頂進(jìn)管的最前端，需要開(kāi)挖類似于頂管道的坑道，深度保持在30～50cm，管道需采用千斤頂頂進(jìn)，重復(fù)此類頂進(jìn)操作，直到管道頂進(jìn)操作完成。第四是頂管的接口操作。采取電弧焊的方法，在管段頂入之前，管段和已經(jīng)頂入的管段，需要在內(nèi)部實(shí)現(xiàn)焊接，運(yùn)用麻絲油氈處理混凝土管接口，管內(nèi)側(cè)要留出1～2cm的空隙，兩個(gè)管之間的空隙，頂進(jìn)后仍舊保持1～1.5cm，完善頂管接口的位置。第五是管道的壓漿操作。也稱管線壓漿操作，壓漿需要在每節(jié)管道預(yù)設(shè)的壓漿孔位置，都實(shí)現(xiàn)壓漿操作，防止頂管的地面出現(xiàn)沉降的風(fēng)險(xiǎn)。壓漿可以保障頂管管道在市政工程中的安全性，體現(xiàn)出頂管施工流程的規(guī)范性。

2 關(guān)于市政排水管道頂管技術(shù)的分析

2.1 頂管穿墻

在實(shí)際施工的過(guò)程中，應(yīng)該確保穿墻悶板處于隨時(shí)開(kāi)啟的狀態(tài)，保證掘進(jìn)機(jī)裝置或者工具管可以從頂管的外部頂出。此外，在施工的過(guò)程中，應(yīng)該準(zhǔn)備一些強(qiáng)度參數(shù)較低的水泥粘土并進(jìn)行充分的填實(shí)，用以安裝墻阻水或者堵水。應(yīng)該特別引起注意的是，為了保證中間增設(shè)止水板環(huán)有較高的耐磨性與拉伸性，現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員應(yīng)該選取的施工方式為止水法蘭加壓板，防止管道在穿墻的過(guò)程中，造成部分土地機(jī)構(gòu)的暴露，容易對(duì)管道造成腐蝕。

2.2 頂管設(shè)計(jì)與頂力

頂管設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)地質(zhì)和周邊環(huán)境條件，通過(guò)計(jì)算合理選擇管材、管道埋深、井間距、頂管井結(jié)構(gòu)形式等，擬頂管道與既有管道凈間距應(yīng)根據(jù)土層特性、管道覆土厚度、管道直徑及管道走向等多種因素確定。管頂標(biāo)高低于建筑（構(gòu)）物基礎(chǔ)底時(shí)，管底標(biāo)高數(shù)值上要大于兩倍的管直徑，并且不能從建（構(gòu)）筑物基礎(chǔ)的影響范圍下穿過(guò)，若頂管對(duì)建（構(gòu)）筑物基礎(chǔ)有不利的影響，應(yīng)采取保護(hù)措施對(duì)其進(jìn)行保護(hù)。相對(duì)的，管底標(biāo)高高于或持平建筑（構(gòu)）物基礎(chǔ)底時(shí)，管底標(biāo)高不能小于一倍的管直徑。頂力設(shè)計(jì)上，荷載結(jié)構(gòu)法是現(xiàn)今對(duì)頂管受力狀態(tài)研究的主要手段，認(rèn)為地層對(duì)頂管管節(jié)的作用只產(chǎn)生作用在管節(jié)上的荷載。在頂進(jìn)過(guò)程中管道會(huì)受到幾種不同的荷載的作用，包括徑向和軸向的荷載，其中在頂管徑方向上受荷載分別有自重、上部荷載和土體荷載，在軸方向上會(huì)受到貫入阻力、管與土體的主頂推力、糾偏千斤頂?shù)耐屏湍Σ磷枇Φ鹊暮奢d。頂管承受的摩擦阻力成為了頂力的重要組成部分。摩阻力受土層參數(shù)、管道埋深、管徑以及管與土之間的接觸應(yīng)力等因素直接或間接的影響，頂力的大小也因此受到影響。頂管在頂進(jìn)過(guò)程中，普遍使用觸邊泥漿減阻的方法來(lái)減少摩阻力，不僅會(huì)對(duì)管道起到支撐作用，也會(huì)起到潤(rùn)滑作用。加入觸變泥漿后，膨潤(rùn)土懸浮液會(huì)包裹著頂進(jìn)管節(jié)，管道底部的法向力會(huì)因浮力的作用而減少，摩阻力也從而得到減少。

2.3 地面設(shè)備頂進(jìn)設(shè)備的選型和布置、安裝

工作井地面設(shè)備選取上要利用頂管技術(shù)施工所需要的各種設(shè)備，例如，液壓系統(tǒng)、配電站、倒裝設(shè)備等。此次工程施工實(shí)踐中主要是選取兩臺(tái)電動(dòng)空壓機(jī)（1m3和3m3）的及其作為氣壓系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行空氣的生產(chǎn)與壓縮，然后把空氣凈化之后進(jìn)行儲(chǔ)存量足夠多時(shí)在輸入到管道中；在施工中用來(lái)潔凈施工環(huán)境的鼓風(fēng)機(jī)（5kW）設(shè)備主要是排煙和施工用氣進(jìn)而保障使館人員的呼吸安全；對(duì)主頂和中繼間的千斤頂提供運(yùn)行的壓力油主要是利用高壓油泵、溢流閥、油管、控制閥和油箱等液壓系統(tǒng)。選好這些設(shè)備還要對(duì)具體實(shí)際進(jìn)行改變，此時(shí)把每個(gè)工作井中配備兩臺(tái)高壓泵進(jìn)行并聯(lián)循環(huán)作業(yè)并且配備一套完整的壓漿系統(tǒng)，壓漿系統(tǒng)主要包括泥漿池、注漿泵、攪拌機(jī)、管道等，最后為工程建設(shè)施工的方面選用一臺(tái)合適的門式吊機(jī)。井內(nèi)頂進(jìn)設(shè)備主要是選取在此項(xiàng)技術(shù)施工中最重要的施工設(shè)備主千斤頂，根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際需要，測(cè)算出此項(xiàng)目需要2臺(tái)2000kN油壓的千斤頂進(jìn)行作業(yè)施工，并且在布置時(shí)要左右對(duì)稱，千斤頂?shù)挠统瘫ＷC在1500mm，設(shè)備中的電動(dòng)油泵要供給主頂油管，滿足這些才能順利進(jìn)行施工。

2.4 注漿減小阻力

由于管道在頂進(jìn)的過(guò)程中，往往摩擦阻力非常大，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)難以頂進(jìn)的現(xiàn)象。為了有效減少管道在頂進(jìn)過(guò)程中的摩擦阻力，可以對(duì)頂管機(jī)頭尾部位置進(jìn)行壓降處理，將漿水壓入到管壁和土壤的接觸縫隙中，這樣可以有效減少管道在頂進(jìn)過(guò)程中的阻力。

3 結(jié)語(yǔ)

市政工程提高了對(duì)頂管技術(shù)的重視度，規(guī)劃好施工技術(shù)的要點(diǎn)，落實(shí)相關(guān)的控制方法，保障頂管技術(shù)在市政工程中的規(guī)范性和控制性，優(yōu)化市政工程的施工環(huán)境，完善頂管操作的施工過(guò)程。市政工程控制好頂管施工技術(shù)的要點(diǎn)內(nèi)容，維護(hù)頂管施工的有效性，滿足市政工程的根本需求。

參考文獻(xiàn)

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