泥水平衡法頂管施工技術在市政道路工程中的應用

劉國棟

[摘要]在城市建設發展的過程中，隨著人們的生活質量不斷提高，機動車保有量日益增加，對于市政道路建設的規模和質量也有了更高的要求，而科學技術的快速發展又為市政道路的施工提供了強大的技術支持。尤其是在市政道路排水系統的施工中，由于地質條件的限制或者是特殊情況，明挖的施工方式存在一定的局限性，近年來非開挖技術的應用逐漸應用在市政道路施工過程中，在最大限度上減少了由于施工操作對地表造成的破壞，在施工質量方面也有很大的保證。泥水平衡頂管施工技術屬于非開挖施工方式中的一種，本文主要對這項技術在市政道路施工中的應用進行分析，研究加強施工質量控制的有效措施，以期為具體的工程施工提供指導。

[關鍵詞]市政道路工程；泥水平衡法；頂管施工 文章編號：2095—4085（2017）04—0070—02

市政道路修建中地下管網的施工占據著重要地位，它不僅與道路工程的使用性能密切相關，也對周邊居民的生活有著較大的影響。在地下管網的施工過程中，頂管技術是近年來應用較為廣泛的施工技術，它在不開挖表層地面的情況下就能夠實現管道的安裝和鋪設，在減少工程量的同時，也將降低了對道路周邊自然環境的影響，同時這項技術在施工時產生的噪音和粉塵污染都相對較少，因此在市政道路地下管網施工中得到了廣泛應用。其中在頂管施工中通過利用泥水的壓力來實現地下水壓力和土壓力平衡的技術被稱之為泥水平衡法頂管施工，它能夠有效保證挖掘面的穩定程度，應用范圍比較廣泛，在地下水壓很高的施工路段也能夠使用，在長距離頂管施工中的優勢明顯。在具體施工過程中需要嚴格按照施工工藝的要求，保證地下管網的施工質量。

1工程案例

在某市政道路的修建過程中，在路基的右幅部位需鋪筑一條污水管道，根據施工現場的具體情況和污水排放的實際需求，將管道的長度設計為585m，選取D1200管徑，施工路段的縱向坡度為2.05%。在污水管道上覆蓋土層的深度在5 m～11 m之間，經過技術人員對現場勘測之后，如果采用明挖的施工方式，開挖面的寬度達到27 m～30 m，工作量和施工難度都相對較大，因此擬采用泥水平衡法頂管施工方式，來有效降低工程造價，提高施工效率，確保能在要求工期內完成市政道路工程的施工。根據實際情況分設3座工作坑，4座接收坑，接收坑尺寸設計為5.3 m×3.9 m。根據施工方案的要求進行現場的組織部署，有效保證市政道路工程的施工進度及質量。

2泥水平衡法頂管施工技術在市政道路工程中的應用分析

2.1施工場地的清理與測量

在施工開始之前需要將現場的垃圾、碎石等雜物清理干凈，為具體的操作行為創造良好的施工環境，同時根據圖紙方案設計的要求測量工作坑的位置和標高，并進行工作樁的預埋工作，確定工作坑開挖的范圍和深度。為了保證施工的質量，一般每隔200 m需要設置一個臨時水準點。在臨時水準點及管道軸線施工樁等參數測量完成之后，還需要按照規定的標準進行復核工作，保證各項數據的精確程度。如果在施工路段的地下水位比較高，在沉井工作臺填筑方面會存在一定的困難，還需要采取相應的降水措施，一般采用井點降水的方式進行，在沉降井的周圍埋設濾水管道，并在開挖過程中通過真空原理的應用使地下水得以排出。

2.2工作坑施工

根據施工方案設計的要求進行工作坑的開挖工作，先對施工現場整平，在砂墊層部位的鋪設厚度為50 cm～100 cm，組織施工人員及時夯實。同時在墊層上部砌筑磚模，每隔2 m預留垂直縫，防止在沉井挖設過程中出現大幅的沉降現象。沉井挖設的尺寸偏差控制在10 cm以內，井壁的誤差控制在1.5 cm以內。在沉井下沉的過程中，避免出現下沉速度過快的情況，實時測量沉井筒的標高，如果在下沉時出現筒身傾斜的現象，則需要及時調整。待沉井下沉的位置達到指定位置時，檢測其質量是否滿足施工要求，避免出現誤差過大的情況，隨后進行沉井封底施工，在井內按照規定的順序填埋封底片石，并澆筑封底混凝土。在封底的過程中需要預留積水坑，以保證能夠及時將井底的積水排除。

2.3頂管施工

（1）設備的安裝。在進行頂管施工時，根據預先測量的管道軸線走向安裝施工中所需的設備。首先安裝后靠背導軌和后頂，導軌的位置應與井壁保持100 mm～200 mm的距離，并以軸線為依據適當調整靠背，保持二者處在同一水平線上。導軌安裝作業完成后還需要安裝副導軌，副導軌一般位于預留洞口的內部，主導軌與副導軌的高程與軸線均應保持一致。同時按照施工方案的要求安裝頂管機、抽水泵等相關設備，在設備安裝完成之后，由專業的操作人員調試設備的參數，保證機械設備在施工時能夠正常運行。（2）頂管出洞。在洞口的外圍部分噴射防滲漿液，避免在施工過程中地下水深入工作井內部，并將止水環安裝在洞口內壁的部位，根據管道的直徑確定止水環的直徑。待準備工作完成之后調試頂管機頭的各項參數，隨后將橡膠密封圈穿進機頭后送至指定的位置。（3）頂進。在頂進的過程中為了提高施工效率，一般采用兩端頂進的方式施工，根據頂管的直徑確定所需的頂力大小。在管道頂進的過程中必須保證施工的連續性，盡量避免出現施工中斷的現象，如果中斷時間過長會導致施工范圍內的地下水滲出，在繼續施工時將需要更大頂力，頂進壓力將會增加50%～100%左右。（4）注漿。在管道頂進作業完成之后，將膨潤土泥漿壓至管道的外壁部分，將管道完全包裹起來，膨潤土泥漿在觸變性和潤滑性方面具有獨特的優勢，因此通過這種方式可以降低管道與周圍土體之前的摩擦阻力。在進行壓漿的過程中，應根據管道鋪設的具體情況合理設置注漿孔，保證管道的全線均能被膨潤土泥漿覆蓋。由于機頭的外徑大于管道的外徑，因此在二者之間存在縫隙，膨潤土泥漿應將這些縫隙完全填充。另外，頂管施工完成之后還需在注漿孔處將觸變泥漿置換為水泥漿，這樣能夠有效避免后期出現沉降現象，同時也能加固周邊的土體。

3泥水平衡法頂管舡的質量控制拮施

3.1注重施工質量的檢測工作

在泥水平衡法頂管施工過程中，需要將質量檢測工作貫穿于各個階段。在每個環節的施工工作完成之后都需要組織技術人員進行質量檢測工作，在此過程中應嚴格按照泥水平衡法頂管施工技術的要求，對于在檢測中發現的問題應及時采取相應的處理措施，避免由于施工操作不規范造成的安全隱患。尤其是對管道頂進是各項數據指標的檢測，禁止出現指標偏差過大情況，其具體檢測標準如表1所示。

3.2加強管道頂進施工中的質量控制

在管道頂進施工時，需要對施工情況進行實時觀測，一旦出現后背傾斜或者與管道軸線偏差過大的情況需立刻停止作業，對問題出現的原因進行深入分析，有針對性的提出解決措施。糾偏作業是管道頂進施工時的重要步驟，若不能及時發現偏差，將會影響到最終的施工質量。管道鋪設的位置和走向是影響施工質量的重要因素，在具體施工操作時應嚴格按照施工方案設計的要求，不斷規范施工操作行為，提高地下管網施工的質量。待管道達到指定位置之后，頂管機可運行至接受井，為下一段管道的施工做好準備。

3.3頂管方向與標高的控制

井下測量平臺上的激光經緯儀能夠對頂管的方向和標高進行實時監測。在導人地面高程點時需要根據工作井的實際情況埋設高程點，為了保證高程點位置的準確性，在工作井內應設置2個以上的高程點，方便在施工過程中進行互相校對。其次是在中心基線的測量方面，直線段頂進施工時按照預先埋設中心樁的位置確定中心基線。另外利用激光經緯檢測儀對管道走向的誤差進行實時監測，若誤差的數值超過技術標準所允許的范圍，需要立刻采取相應調整措施，確保管道施工質量能夠滿足要求。

4結語

綜上所述，隨著各項城市基礎設施建設的不斷完善，對于市政道路建設的質量也有了更高的要求。非開挖技術在地下管網施工中的應用越來越廣泛，不僅有效提高了地下管網的施工質量，也在最大限度上減少了施工操作對于周邊自然環境的影響。水泥平衡法頂管施工技術的使用范圍相對來說比較廣泛，在施工產生的噪聲和粉塵污染較小，在保證施工質量的同時，也有效降低了工程造價。