頂管施工技術在城市道路建設中的應用

馮新菠　樊迎迪

摘要：近年來，隨著我國市場經濟的快速發展，城市公路建設規模不斷擴大，日益提高的道路等級使開槽埋管施工工藝無法滿足當前公路性能需求。在城市道路建設過程中，頂管施工作為一項復雜的非開挖技術，不但具有較快的施工速度，而且可以保護地上建筑和地下各種管道不受破壞，其經濟效益和社會效益顯著，所以受到大多數施工單位的青睞。本文主要圍繞頂管施工技術概述，重點分析了頂管施工準備工作和施工工藝，以期能為有關方面需要提供借鑒和參考。

關鍵詞：頂管施工技術；公路建設；施工工藝

一、城市道路頂管施工準備工作

在施工以前，頂管施工方法需要根據施工現場水文地理情況、地面上下建筑結構以及交通情況綜合考慮，并根據地表變形控制要求進行選定。施工單位不但需要確保施工的安全性和經濟性，同時使施工質量得到保障，使施工用地得到節約。

施工人員在進行頂管施工時，需要綜合考慮整個排水系統，一般從下游進行施工。施工單位要選擇較少技術風險、較短頂程地段和較好施工條件的掘進段進行頂管施工。另外，要測試和分析現場技術數據，對地下實際土質進行全面了解，對施工環境進行有效適應，對頂管設備的運轉規律進行掌握，對操作人員進行合理組織，在頂進起始掘進段時，對各項施工技術參數適當調整，從而使頂管施工工藝得到有效優化。

所有運入施工現場的頂管設備必須確保在維修保養以后檢驗合格。在工作坑內安裝頂管時，需要聯動調試整機和單機，在頂進過程中認真落實保養措施。頂管機頭的選擇需要根據水文地理和環境條件的不同進行綜合考慮，同時要保證工程的安全性，確保道路交通的順暢，對地下管線和地面建筑物加強保護。頂管和施工方法的選擇要根據上述因素綜合考慮。

二、城市道路頂管施工工藝

1、施工順序

在進行施工時，正確的工藝流程能夠使頂管施工質量大幅提升。首先要安置基坑底基礎及后靠背，然后進行導軌安裝，隨后進行承壓壁設置，接下來安裝主頂設備，接著進行頂管機頭安裝，然后安置起重機械，隨后進行土方運輸設備安置，最后安裝頂進管節。

2、頂進工藝流程

首先進行沉井中心線測量放樣，然后進行主頂裝置與頂機架安裝，接著進行頂進施工。在第一節管節頂進以后，需要吊入下一節管節，然后拼裝管節，頂力接近許用力，將中繼環吊放下來，然后利用頂進管機繼續頂進，最后出洞，使管節與頂管機分離。

3、頂進施工要點

（1）頂進施工。頂進施工以前，需要全面檢查施工設備的運轉情況，確保狀態良好；要按照相關規定在導軌的坡度、中心線以及高程布置導管；防止工作井從洞口流入土或地下水；具備條件的情況下，能夠進行頂進施工。土體上工具管切入后，需要對其水平偏差嚴格控制，偏差控制在5mm以下，其中將設定標高加拋高數作為高程。當工具管連接第一節鋼管時，其尾部在導軌上擱的長度控制在大于200mm且小于300mm的范圍內，并馬上連接砼管。在進行人工挖土以前，需要先在周邊土體中切入刃口部分，自上而下進行分層挖土，避免正面坍方情況出現。如果有地下障礙物出現在挖土過程中，需要在保證安全的基礎上清除障礙物，隨后進行頂進施工，假如出現特殊情況，需要及時調整施工方式。在施工過程中，通過再次頂進將頂管道內泥土頂出管道外。在頂管交接班時，需要逐一詳細交換開挖情況和排除故障所采取的措施。

（2）測量。在進行頂管施工時，測量是必不可少的環節，需要在視線清楚、易于保護、不易擾動且方便校核的位置布設控制點。特別注意根據測量規范要求從地面控制點向工作坑內測量控制點。否則會導致軌道、管道底標高無法達到設計要求，從而對管道底坡度造成嚴重影響，甚至無法完成對頂。在進行頂管頂進時，需要每隔70cm～110cm測量一次轉角、方向和高程。

（3）檢查井施工。在檢查井施工過程中，需要將施工進度控制好，對質量嚴格把關，檢查井內經常會發生透水事故，因此嚴禁有偷工減料行為出現在各個施工環節，檢查井作為頂管施工中至關重要的組成部分，需要不斷提升其施工技術。

（4）糾偏測量及控制。工程中地面控制測量一般通過經緯儀完成，將地面控制測量誤差控制在10mm左右，通過現有道路己設水準點進行水準點控制網的全面布設，將其引入工作井內。在將工作井后方的測量儀基座布置完以后，需要防止因頂進內沉井受力而移動或改變儀器座，假如出現輕微的位移，則要對標高和軸線進行及時調整。施工人員要將傾斜儀傳感器安裝在機頭內，以便于操作人員及時糾偏。“勤測量、多微調”是頂進糾偏的主要方法。控制糾偏角度小于1.0%，最大不允許超過1.5%。由于在起始推進階段主要通過主頂油缸對機頭和方向進行控制，因此要將主頂的推進速度逐漸減緩，不斷調整對油缸組以及質量標準。

（5）閉水試驗。在完成頂管對接施工以后，閉水試驗需要嚴格按照市政驗收標準進行。假如有滲水或漏水情況出現，需要采用有效措施給予解決處理。

4、注意事項

在進行頂管施工時，假如有異常的偏差趨勢出現，需要立即停止施工并對其原因進行分析，在找出對策以后繼續施工。在施工過程中，操作人員一旦發現有異常情況出現，需要立即停止施工，將情況在第一時間如實匯報給技術負責人，在對其原因進行分析以后，制定出行之有效的措施。另外，施工單位要建立意外情況立即報告制度，一旦發生意外情況能夠有效應對，杜絕盲目施工行為。

三、城市道路頂管施工質量控制

1、沉降觀測。施工單位要將沉降觀測點布置在管道上方的路面頂部，每天定期觀測頂管機頭穿越路面的情況，每完成一節的頂進，需要在頂前頂后各測一次，并將土體隆起曲線、隆起量、沉降和最大沉降詳細記錄下來。對每個沉降點位的原始資料進行測量，將測量得出的數據編制成冊，同時根據沉降量對相關數據進行及時調整，使其在頂管施工中發揮重要作用，最大程度的降低頂管對路面的影響。

2、土壓力及泥水壓力的控制。一般情況下，根據實際情況將土壓力及泥水壓力控制在范圍內，地面隆起量及面沉降要小于1cm。在進行道路穿越時，需要連續頂進頂管，不允許中途停止，另外還需要將排泥速度和頂進速度掌握好。為了確保土體的穩定，排泥不允許過慢，頂進不允許過快，兩者均保持適中速度。同時，在道路中穿越頂管機頭時要加強注漿，使潤滑套在機頭及管道周圍形成，從而使摩阻力減小，最終使管道對周圍土體的側壓力得到有效減小。

3、加固措施。在完成頂管施工后，需要進行補漿，將水泥砂漿通過注漿孔注入路面下方的土體，使路面下方土體的空隙得到填補，進而提高路面土體的強度。

四、結束語

通過以上內容能夠看出，頂管技術不需要對面層進行開挖，具有較少的占地面積，能夠在地面構筑物和地下管線中穿越，可以使交通保持暢通，使沿線拆遷工作量有所減少，使工程造價大幅降低，切實起到保護環境的作用。隨著社會的快速發展，城市現代化建設步伐不斷加快，在城市建設中，頂管工因其獨特優勢將得到更廣泛的應用和發展。