試析市政道路頂管施工技術的探究

李慶杰 吳 昊

新鄉市市政工程處

試析市政道路頂管施工技術的探究

李慶杰 吳 昊

新鄉市市政工程處

市政工程是關系到國民經濟增長的重要工程，隨著我國市政事業發展建設的要求在不斷地提高，在市政工程施工中頂管技術是其施工主要技術之一，其施工方法的科學、合理直接關系著整個工程的質量，關系到人們的生命安全。因此，施工企業必須要高度重視頂管技術的應用，要采用正確、科學以及合理的施工方法，防止工程出現損壞等現象，影響工程的使用壽命。本文主要對市政道路施工準備工作及施工工藝進行了分析與探究。

市政道路；頂管技術；施工準備

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。

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。

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。可以選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。

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、管材運輸與吊裝

由供貨廠家對管材進行運輸，在現場后管材可通過運輸車自帶吊機卸車，在堆管場均勻排列管材。在工作井邊設置堆管場，并進行槽鋼、滾桿鋪設，選用人工方式向工作井邊放置管材，選用小型吊車進行施工。吊裝施工前，應檢測吊裝設備的質量，確保其質量符合相關規定后，才能進行施工。

2、安裝頂管設備

安裝施工前期必須全面檢查相關起重設備，如卷場機、電動葫蘆等，確保其質量符合施工要求后，才能開始操作。完成安裝起重設備工作后，應進行試吊工作，與地面距離10厘米位置時，應對重物、設備的安全性進行檢測。同時還要檢查安裝前期的液壓油泵、液壓管路等相關系統，并遵循頂管坑設計規定，對高壓油泵、管路等進行安裝。

3、工作井與接收井施工

遵循該段頂管工程的具體情況，工作井設有7座，接收井設有9座，全部選用C30現澆鋼筋混凝土矩形井結構，工作井內凈空6.5Mx5m，接收井內凈空4Mx4m。每個井位都具有較為穩定的地質情況，地下水貧乏，因此開挖時選用由上到下的方式分層作業，孔洞預留到管道進出洞位置，并做臨時封堵施工，一般選用磚材作為施工材料。

工作井地面應設置和頂管施工有關的設備，如氣壓系統、液壓系統等。選用2臺電動空壓機氣壓系統可生產壓縮空氣，隨后凈化存儲后向管道內輸入，鼓風機的作用為排煙與確保施工人員安全呼吸。高壓油泵、控制閥等都是組成液壓系統的重要部件，其功能為將壓力油提供給主頂千斤頂與中續間千斤頂。一般將2臺45Mpa高壓油泵配備到各個工作井內，確保兩個聯合應用。泥漿池、攪拌機及注漿泵等都是壓漿系統的主要組成部分，該工程選用4.7噸重單節管子，選用門式吊機重量為10噸。

千斤頂為井內頂進設備，這也是頂進系統的重要設備。通過頂進計算，預計將2臺油壓千斤頂(2000KN)配備到頂管主站，布置形式為左右對稱，通過電動油泵向主頂油管供給油壓，1500毫米為千斤頂行程。導軌、千斤頂托架、頂鐵等其主要設備。

4、頂進施工

頂管出洞：完成井內外準備工作后，可在導軌上吊放機頭，先將方向調好，在進行頂管出洞作業。將機頭與管道出洞洞口預留到工作井前壁位置，為避免預留洞口和機頭外壁縫隙有井外水或土向工作井流入，可將密封裝置設置在預留孔洞和管道之間。其主要設置在井壁預留孔位置，并進行鋼結構內套環的制作。止水板設置在套環內圈，在預留孔與管節之間安裝套環，在孔的預埋鋼板上焊接外圍，內圈橡膠與管節貼緊。當機頭前端進入洞口密封圈后，就可以破墻出洞。

中續間設置：在長距離頂管施工中，中續間是指中間增設的推力系統，短行程千斤頂組、殼體與千斤頂緊固件等都屬于中續間的重要組成部分。中續間的工作原理就是在高壓油路作用下，中續間千斤頂組以后管道作為后支承點，不斷推進其前段管道，距離控制在30厘米，隨后主千斤頂在推后管道向前30厘米左右，分段逐步向前推進管道，進而達到長距離頂管施工的目的。

5、管道接口

外套環橡膠止水帶與軟木襯墊構成管節接口。應確保從加工位置到現場運輸吊裝施工過程中，鋼套管不能出現變形情況，不能損壞接口，應確保對接施工中管節內不會出現橡膠帶移動、翻轉情況，應保證管節的密封性符合施工要求。在進入施工現場后，應做好鋼環套的防腐工作。為避免橡膠止水帶出現老化現象，應確保其表面的干凈性，并在陰暗位置進行存儲。選用強力膠水將橡膠止水帶在混凝土管口凹槽位置進行粘貼，并確保其穩固性，為降低摩阻力，可將無腐蝕性潤滑油涂抹到管節對接位置，避免止水帶出現任何問題。

三、結束語

綜上所述，為滿足社會經濟發展需求，我國市政工程發展越來越快，按照市政建設要求，必須重視施工問題。如選取的施工方法不當，將因產生塌陷、排水不暢等問題，由此可見，市政道路施工方法選擇是否合理、有效已經成為市政工程建設面臨的首要問題。頂管技術作為市政道路施工的重要技術之一，該技術的應用，不僅能夠為供水系統、排水系統、循環水系統等提供技術支持，更是降低施工影響的重要方式。