市政工程頂管施工技術探討

楊紅林

摘要：隨著我國經濟的不斷發展，社會在不斷的進步，各種市政工程越來越多。管道工程是市政工程的重要組成部分，在傳統的施工過程中，往往需要大規模的開挖，不僅工程量大、工作效率低，還容易對周圍環境帶來很大的影響。頂管施工技術的應用，可以有效對這些問題進行解決，有效提高市政工程的效率和質量。為此，我將要在本文中對市政工程建設中頂管施工技術的應用進行探討，希望對促進我國市政工程施工的發展，可以起到有利的作用。

關鍵詞：市政工程；頂管施工技術；應用

中圖分類號：TF89 文獻標識碼：A 文章編號：2095-3178（2018）20-0303-01

引言

隨著經濟科技的發展，市政工程建設不斷增加，對地下管網建設要求不斷提高，要求地下管網工程施工要減少對道路交通及周邊建筑物影響，減少在地下管網工程過程中對周圍居民生活的影響。順應時代潮流發展，朝著社會要求的方向改變，必須要提高施工技術，下面本文研究的頂管施工技術在一定程度上有效地解決了這些問題。

1 市政工程施工中的頂管技術概述

頂管施工技術在市政工程中的應用，對于優化市政工程施工流程，提高市政工程施工質量具有重要意義。要想保證頂管施工技術在市政工程中的科學應用，首先應當加強頂管施工技術分析。市政工程內的頂管技術，在頂進井的位置，頂管采用掘進機、工具管設備，借助主干頂油缸以及中繼間頂進力的方法，促使頂管能夠穿越土層，在接收井內實現穩定的吊起。工作進內的頂管，管道在埋設的過程內，選擇機械施工的狀態，采取封閉式的頂進方式，保持內部壓力的平衡性，如水泥平衡、氣壓平衡等，完成頂管操作的過程。第一是頂進方法。根據市政工程的狀態，選擇管道對應的頂進方法，重點考慮現場的工程條件，如土壤地質、地下水位等，頂管頂進的環境內，不能出現砂性土或者黏性土，而且不能有地下水的干預，配合機械與人工開挖的方式，軟土地基內，可借助網格式的頂管方法，控制好市政工程地基的平整度，才能落實頂進的過程，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，保障頂進方法的專業性[2]。第二是布設頂管井。以鋼筋砼、碎石為基礎支持，如果市政工程土質稍硬，頂管井就要選擇方木條件，適用于土質不穩定的工作環境內。配合頂管井支設支架，保障頂管井的安全與穩定。頂管井的地基，要根據管線位置、坡度進行施工，避免有沉降的情況，內部環境內，還要固定好導軌與頂管，如果是排水管頂進，還要規劃好頂管井的位置，以免影響頂進的效果。第三是管道的頂進操作。安排在頂管井的布設后期，管道頂進操作中，頂進管的最前端，需要開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，重復此類頂進操作，直到管道頂進操作完成。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，管段和已經頂入的管段，需要在內部實現焊接，運用麻絲油氈處理混凝土管接口，管內側要留出1～2cm的空隙，兩個管之間的空隙，頂進后仍舊保持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，壓漿需要在每節管道預設的壓漿孔位置，都實現壓漿操作，防止頂管的地面出現沉降的風險。壓漿可以保障頂管管道在市政工程中的安全性，體現出頂管施工流程的規范性。

2 關于市政排水管道頂管技術的分析

2.1 頂管穿墻

在實際施工的過程中，應該確保穿墻悶板處于隨時開啟的狀態，保證掘進機裝置或者工具管可以從頂管的外部頂出。此外，在施工的過程中，應該準備一些強度參數較低的水泥粘土并進行充分的填實，用以安裝墻阻水或者堵水。應該特別引起注意的是，為了保證中間增設止水板環有較高的耐磨性與拉伸性，現場作業人員應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程中，造成部分土地機構的暴露，容易對管道造成腐蝕。

2.2 頂管設計與頂力

頂管設計應根據地質和周邊環境條件，通過計算合理選擇管材、管道埋深、井間距、頂管井結構形式等，擬頂管道與既有管道凈間距應根據土層特性、管道覆土厚度、管道直徑及管道走向等多種因素確定。管頂標高低于建筑（構）物基礎底時，管底標高數值上要大于兩倍的管直徑，并且不能從建（構）筑物基礎的影響范圍下穿過，若頂管對建（構）筑物基礎有不利的影響，應采取保護措施對其進行保護。相對的，管底標高高于或持平建筑（構）物基礎底時，管底標高不能小于一倍的管直徑。頂力設計上，荷載結構法是現今對頂管受力狀態研究的主要手段，認為地層對頂管管節的作用只產生作用在管節上的荷載。在頂進過程中管道會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，在軸方向上會受到貫入阻力、管與土體的主頂推力、糾偏千斤頂的推力和摩擦阻力等的荷載。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、管道埋深、管徑以及管與土之間的接觸應力等因素直接或間接的影響，頂力的大小也因此受到影響。頂管在頂進過程中，普遍使用觸邊泥漿減阻的方法來減少摩阻力，不僅會對管道起到支撐作用，也會起到潤滑作用。加入觸變泥漿后，膨潤土懸浮液會包裹著頂進管節，管道底部的法向力會因浮力的作用而減少，摩阻力也從而得到減少。

2.3 地面設備頂進設備的選型和布置、安裝

工作井地面設備選取上要利用頂管技術施工所需要的各種設備，例如，液壓系統、配電站、倒裝設備等。此次工程施工實踐中主要是選取兩臺電動空壓機（1m3和3m3）的及其作為氣壓系統設備進行空氣的生產與壓縮，然后把空氣凈化之后進行儲存量足夠多時在輸入到管道中；在施工中用來潔凈施工環境的鼓風機（5kW）設備主要是排煙和施工用氣進而保障使館人員的呼吸安全；對主頂和中繼間的千斤頂提供運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。選好這些設備還要對具體實際進行改變，此時把每個工作井中配備兩臺高壓泵進行并聯循環作業并且配備一套完整的壓漿系統，壓漿系統主要包括泥漿池、注漿泵、攪拌機、管道等，最后為工程建設施工的方面選用一臺合適的門式吊機。井內頂進設備主要是選取在此項技術施工中最重要的施工設備主千斤頂，根據當地的實際需要，測算出此項目需要2臺2000kN油壓的千斤頂進行作業施工，并且在布置時要左右對稱，千斤頂的油程保證在1500mm，設備中的電動油泵要供給主頂油管，滿足這些才能順利進行施工。

2.4 注漿減小阻力

由于管道在頂進的過程中，往往摩擦阻力非常大，有時會出現難以頂進的現象。為了有效減少管道在頂進過程中的摩擦阻力，可以對頂管機頭尾部位置進行壓降處理，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過程中的阻力。

3 結語

市政工程提高了對頂管技術的重視度，規劃好施工技術的要點，落實相關的控制方法，保障頂管技術在市政工程中的規范性和控制性，優化市政工程的施工環境，完善頂管操作的施工過程。市政工程控制好頂管施工技術的要點內容，維護頂管施工的有效性，滿足市政工程的根本需求。

參考文獻

[1]游作華.頂管施工技術在實際市政工程中的實踐探究[J].江西建材，2014（16）：11-12.

[2]張慧儒.論市政工程頂管施工技術[J].科技與企業，2013（12）：25-26.

[3]權凡.市政工程建設中頂管施工技術的應用[J].建材與裝飾，2017（45）：38-39.

[4]鄭偉.市政工程中的頂管施工技術及質量控制措施[J].山西建筑，2014（12）：120～121.