頂管施工技術在市政道路建設中的應用

承 君

江蘇恒源建設有限公司

頂管施工技術在市政道路建設中的應用

承 君

江蘇恒源建設有限公司

隨著城市基礎市政工程建設的不斷發展，地下空間的開發項目越來越多，地下工程建設實施的難度不斷加大。同時，政府與社會對地下工程建設的各種要求越來越嚴格，貫徹執行快速施工、文明施工。頂管技術是一種非開挖技術，其在國外已廣泛使用，在國內也已逐漸普及。頂管施工技術，能夠有效地降低對附近城市構筑物和道路、管網的影響，取得安全、環保、高效、經濟的效果。本文對頂管技術在市政工程的應用進行探索和分析。

頂管施工；市政道路；應用

1 、頂管施工技術的基本原理

頂管法施工是借助主頂油缸及管道間中繼間等的推力，將工具管或掘進機從工作坑內穿過土層一直推到接收坑內吊起。與此同時，也就把緊隨工具管或掘進機后的管道埋設在兩坑之間。對于長距離頂管，由于主油缸的頂力不足以克服管壁四周的土體摩阻力和迎面阻力，常將管道分段，在每段之間設置由一些中繼油缸組成的移動式頂推站即中繼間，且在管壁四周加注減摩劑以利于長距離管道的頂推。

1.1 頂管施工與開挖施工法相比的優點

開挖部分僅僅只有工作坑和接收坑，而且安全、對交通影響小；在管道頂進過程中，只挖去管道斷面部分的土，挖土量少；建設公害少、文明施工程度高；在覆土深度大的情況下，施工成本低。

1.2 與開挖施工法相比較存在的不足

曲率半徑小而且多種曲線組合在一起時，施工就非常困難；在軟土層中容易發生偏差，而且糾正這種偏差又比較困難，管道容易產生不均勻下沉。

2 、頂管施工技術在市政道路建設中的應用

2.1 施工順序

首先要安置基坑底基礎及后靠背，然后進行導軌安裝，接著進行承壓壁的設置，隨后機械能主頂設備的安裝，然后對頂管機頭進行安裝，再進行土方運輸設備的安置，最后安放管節進行頂進。

2.2 頂進工藝流程

在進行頂進施工時，第一步是對沉井中心線進行測量放樣，然后將頂機架和主頂設備安裝到位，再使用頂進管機進行頂進；第二步是將下一節管節吊下，通過頂進機頂進管節，將第一節管頂完為止；第三步是將第三節管節吊下，然后拼裝管節，頂力接近許用力，將中繼環吊放下來，然后按照上述方法繼續頂進，最后出洞，頂管機與管節分離。

2.3 頂力估算

按照管壁外側同步注入觸變泥漿進行施工，R2=F2為手掘式頂管產生的阻力。按照軟土地層頂進的施工經驗，通常為8~12kN/m2，按照50m的頂進長度和0.52的管道外徑進行計算，P=F2лDL=1130kN≈113t為最大頂進阻力。一般情況下，要完全滿足頂力需要，配備150t液壓千斤頂即可。控制活塞行程為700mm，供電量為10L/min，主油泵最大供電壓49MPa。

2.4 頂進施工

2.4.1 頂進方法。在進行頂進施工以前，需要全面檢查施工設備，并進行試運轉；另外要確保頂管在導軌的中心線、坡度和高程與設計要求相符合。同時要避免工作井內進入流動性土或地下水，而且要保證具備所有條件以后才能夠實施頂進作業。

2.4.2 頂進作業。在工具管切入土地以后，需要對其水平偏差嚴格控制，確保偏差在5mm以下，設定標高加以拋高數為其高程。在工具管連接第一節鋼管時，尾部至少有20~30cm擱在導軌上，同時需要立即連接砼管。在進行人工挖土以前，要在周邊土體中切入刃口部分，分層開挖程序按自上而下進行，避免正面坍方。在挖土過程中如果有地下障礙物出現，在確保安全的前提下先清除障礙物，然后進行頂進施工。如果有特殊情況，需要及時通過應變技術措施解決。可以通過機頂設備對頂管道內土進行再次頂進，將管內泥土頂出管道外面。

2.4.3 施工測量。在進行頂管施工時，要經常進行測量，在視線清楚、不易擾動、易于保護、方便校核的地方設置控制點。特別要重點測量地面控制點至工作坑內的控制點，在測量時嚴格按照施工要求進行，避免軌道、管道底標高與設計標高存在較大的差距，從而對管道底坡度造成嚴重影響，阻礙了對頂的順利進行。在頂進頂管時，需要不間斷的測量高程、轉角和方向，正常情況下控制在80~100cm進行一次測量。

2.4.4 檢查井施工。在施工過程中，要對施工進度進行嚴格控制，對質量進行嚴格把關，杜絕檢查井內出現透水事故。施工時要確保此環節不會出現偷工減料的情況，檢查井施工作為極其關鍵的施工環境，需要加強重視。

2.4.5 糾偏測量及控制。一般情況下，施工單位在對地面進行簡單有效的控制測量時通過經緯儀進行的，要確保地面控制測量中低于1cm的誤差，水準點控制網可以通過現有道路已設水準點進行布設，可以把水準網直接引入工作井內。在將測量儀基座布設在工作井后方時，要防止儀器座因頂進內沉井受力而出現移動或變形。如果儀座出現輕微位移，需及時調整對軸線和標高。一般傾斜儀傳感器都安裝在機頭內，施工人員能夠按要求進行及時糾偏。在頂進糾偏過程中，要進行大量的測量和頻繁的微調，并保證糾偏角度在1°以內，最大不能超過1.5°。

2.4.6 閉水試驗。在完成頂管對接以后，需要進行閉水試驗，試驗按照國家驗收標準進行。如果有漏水和滲水情況出現，需要及時查找問題原因并進行有效處理。

2.4.7 事故應急措施。在進行頂管施工時，如果有異常偏差出現，需要立即停止施工，對其原因進行分析，通過有效措施解決以后才能夠繼續頂進。不管任何情況下，一旦發現頂進出現異常，需要立即停止施工，并將實際情況匯報至技術負責人，從而對其原因進行分析，制定對策。另外施工單位還要建立意外情況報告制度。一旦出現意外情況，施工人員需要通過有效通訊方式及時聯系地面指揮中心，防止事故擴大化。

總之，頂管施工技術具有對公路、河流、建筑物擾動很小的特點，可廣泛應用于地下管道、過街隧道等市政工程中，為城市的建設取得了良好的經濟效益和社會效益。

[1]馮建偉.頂管施工技術在市政道路建設中的應用[J].技術與市場，2017，02：58-59.

[2]肖鵬.頂管施工技術在市政工程中的應用[J].中國城市經濟，2011，17：308-309.

[3]徐秀梅.頂管施工技術在市政排水工程中的應用[J].石家莊鐵路職業技術學院學報，2013，04：8-13.