市政工程非開挖頂管技術的應用

王韜

[摘要]時代在不斷進步，城市的變化日新月異。市政單位在努力完善配套設施的同時，導致大量地下管道的增加，頂管設計和施工也隨之增多。非開挖頂管技術屬于現代化的管道鋪設方式之一，將該項技術應用在鋪設地下管道和修建地下人行道等工程中，能夠對地下的建筑物有效避開，減少對地面設施和建筑物的損壞以及對交通的影響。本文圍繞非開挖頂管技術，對其頂管施工的特點、施工流程和質量控制進行了思考與探索。

[關鍵詞]市政工程；非開挖頂管技術；分析應用

在道路施工和交通運輸經濟發展中，市政道路工程是其重要的組成部分，它影響著道路運輸結構和運輸能力，對一座城市的經濟可持續發展起著重要的推動作用。作為一項非開挖掘進式頂管技術，在市政工程中通過對頂管技術的應用，能夠滿足地下正常施工且不影響周圍環境的要求。它的工作原理就是使工作井垂直于地面，然后將水泥、鋼制管道通過高壓千斤頂向地下放置。在施工過程中，必須重視對市政工程非開挖頂管技術的應用，確保施工流程更加規范合理，進一步推動道路工程建設。

1頂管施工的特點

頂管技術又稱為非開挖管道敷設技術，其在施工時不需要對面層進行挖掘，就可以順利穿過地面建筑和地下建筑以及鐵路、河道，與開挖敷設技術進行比較，這樣的施工能夠大量節省資金投入，減少工期。與此同時，該項施工技術能夠使噪音得到有效降低，粉塵大量減少，并且減輕了對交通條件的干擾和對環境情況的破壞，起到了環保無污染的效果，施工效率也得到了明顯提升。由于頂管施工法在多個方面都占有一定的優勢，因此被廣泛應用于市政管道工程施工中。我們將頂管施工的優點總結為以下幾個方面：（1）施工過程中占用了較小的施工面積，施工面由線縮成點；（2）對交通的影響比較小，沒有影響正常的地面活動；（3）施工過程中對城市居民正常生活干擾不大，不影響居民線路和構筑物的正常使用，僅出現較低的噪音和震動；（4）能夠穿越河流、建筑鐵路等各種障礙，在較深的地下水下進行管道敷設，使沿線的拆遷工程大量減少，有效降低了工程資金投入。其主要適用于城市中心地區、繁榮商業街道或無法搬遷、不可深挖的文物古跡等特殊地段。通常情況下采用管徑80至600的地下埋管進行頂管法施工作業。

2市政工程非開挖頂管施工流程

（1）現場勘查及施工前的準備工作。確保施工組織設計的合理性和科學性，施工單位需要對施工現場進行勘察，對實際情況進行調查，將施工準備工作做好做足。施工前所勘察和調查的工作內容包括以下四個方面：①對施工現場或鄰近施工現場的地下管網情況進行詳細的勘察，現場對水、氣、電、暖及通訊管道進行定位，并且對需要搬遷或停止工作的管道進行認真分析，隨后將其進行清楚的標注；②對施工現場路面的車流量和人流量等交通狀況進行考察。如有需要，可以在路口設計交通導向牌，或者設置專人看守指揮，同時，施工路線可根據交通道路的實際情況進行合理的安排；③必須對施工現場及附近的排水管道情況進行清楚的掌握，對排污路線進行最優化的規劃和設計，如有需要，可以臨時搭建排污管道，防止其他位置流入施工污水；④假如橋梁、隧道等建筑物出現在施工現場，施工人員必須對橋墩、橋臺的基礎、建筑物基礎樁等情況有一個詳細的了解，防止在頂管施工時對其造成破壞性影響。

（2）測量放樣與井下、地面設備安裝。施工以前，首先要對施工地點進行測量放樣，同時安裝好地下和地面的施工設備。通常測量放樣的內容包括頂管軸線和設備安裝的標高，可以通過確認地下投點和后視點的精度，有效控制頂板軸線的放樣精度。在對井下設備進行安裝的過程中，要確保導軌、千斤頂等必需品的安裝。在安裝過程中，必須嚴格按照測量規定對軸線進行確認，保證按要求施工。為避免出現人為的標高誤差，需要將軸線的安裝量予以減少。在對地面設備進行安裝時，需要將啟動設備、主頂泵站安裝到位，施工過程必須根據現場實際情況進行合理安排，確保與頂管軸線有一定的距離。

（3）頂管機下井與出洞。利用提前安裝好的導軌將頂管機通過起吊設備吊人，在安裝千斤頂時要保證管線與頂管機相連。在頂管機出洞以前，提前做好安全防護措施，例如在施工過程中，可以對軟眼位置進行墻體澆筑，保證墻體的強度達到施工要求，并且能夠抵抗洞外的水土壓力，將頂管機放入出口器后，能夠直接切割或封堵墻上的出洞。與此同時，還能夠在工作井軟眼位置安裝部分鋼封門，從而起到對洞口外土地的加固作用，有效降低地下水位。在將洞口打開后，需要及時加固土體的穩定性和牢固性。比如頂管出洞位置沒有地下水，可以在洞口外部打入一定量的鋼板樁，從而保證洞口被打開后能夠有效抵抗土壓力。在將洞口打開以后，頂管機通過出口器進入的時候，可以將鋼板樁拔出，隨后不斷頂進。

（4）頂進施工的控制。頂進施工的原則就是“先挖后頂、隨進隨定”。在頂進施工以前，需要認真檢查頂鐵安裝的平直性，防止在施工過程中出現偏心荷載。在進行頂進時，需要時刻關注油泵壓力表的變化情況，假如出現壓力快速增加的情況，要及時暫停油泵，對其原因進行分析，通過有效的措施予以解決。要在規定進度內對千斤頂活塞桿外伸長度進行一定確定，防止超出。在進行頂進施工時，需要保持連續作業，不能有較長的停頓時間。

（5）頂管機、起吊及轉移。將頂管機放置洞口時，需要根據洞口位置的地質條件、地下水文狀況等具體情況選擇適合的措施。在保證安全施工的情況下，需要將軟眼封門及時去除，然后連續頂進，一直到頂管機返回接收機內，最后安全解除機頭與管道的連接。

（6）洞口密封處理、管道補修及驗收。在井中轉移頂管機，同時對洞口進行徹底的清理，按照軌道的設置，安裝止水設備，可以通過混凝土澆筑的方式進行洞口封閉施工。在將規劃管道施工完成以后，首先需要將管道清理干凈，然后對縫管進行回填，同時對受損的位置進行補襯修補。接下來需要對管道進行驗收，保證管道軸線位置沒有任何誤差，確保回填管縫施工具有良好效果。在工程施工時，可以選用“F”型鋼筋混凝土頂管，同時使用橡膠圈進行密封。要大幅提升頂管的剛度，可以將鋼套埋設在混凝土管內，避免在運輸過程中出現變形現象。與此同時，對管內的鋼筋骨架進行焊接，在頂進管端位置混凝土時，假如有受壓狀況出現，能夠對管端混凝土起到很好的約束保護作用。

3市政工程非開挖頂管的質量控制

（1）在施工管線土層，由于工程地質和水文地質條件的頻繁變化，需要對土層的變化情況進行充分的了解，然后進行頂管施工作業。與此同時，對于回填土地段，必須及時進行加固處理，從而避免地表較大下沉現象在頂管施工后出現。

（2）通常情況下，會通過淤泥層檢測有毒氣體和開展防護頂板施工。有毒氣體聚集體一般會通過腐爛的植物和動物在地下逐漸形成，對施工人員的健康和生命產生一定的危害和威脅。因此，需要對管道內有毒氣體的含量進行定時檢測，利用通風裝置進行解決，在確保安全的情況，才能夠讓施工人員進入頂管內進行操作。

（3）對地下線路進行超前探查。隨著設備的更新換代，雖然當前所使用的頂管設備能夠在施工前對前進路線不遠距離的管線能力進行有效探查，但依然需要通過在地面提前查明地下管線，確保萬無一失，其能夠有效確保通訊、水力、電力、燃氣等其他管路的正常運營，確保廣大群眾的正常生活。

（4）在對建筑進行穿越時，探查其基礎。穿過建筑物基礎下進行頂管施工的過程中，需要對施工路線上所遇到的基礎類型有明確的認識，在對部分基礎頂管頂進前可采取必要的托換和加固措施。

（5）頂進計算。首先是對頂進推力的精確計算，對油缸類型和中繼問的分布可以根據計算結果進行相應的選定；其次是在設計工作井時，最大頂力可以通過計算得出，并在工作時制定出相應的加固方案。

4結語

近年來，隨著社會的進步，城市化進程也不斷加快，不斷擴大的市政工程建設使廣大人民群眾的生活質量得到了進一步提高。在市政工程建設施工中，需要合理選擇運用其施工技術，確保市政工程建設的整體質量得到進一步提升。在市政工程建設中，頂管技術特有的優勢使得其應用范圍越來越廣泛，其施工技術水平的高低嚴重影響工程的施工質量。因此，需要在對技術水平提升的基礎上，進行頂管流程的規范，只有這樣才可以使工程建設的整體技術水平得到進一步提升，使經濟效益和社會效益在市政工程建設中得到凸顯。