頂管施工技術在市政工程中的應用分析

馬超+常璐璐

摘 要：作為國民經濟的主要基礎設施，市政工程承擔著經濟發展的運輸任務。隨著國民經濟發展速度的加快，我國市政道路建設規模也進一步得以擴大，做好市政道路排水管道施工，提高頂管施工技術水平，才能規范施工流程，全面提升工程建設質量。

關鍵詞：市政道路；頂管施工；工程案例

1 工程案例

某市政道路建設過程中，結合工程實際情況，綜合考慮多方面因素采用頂管施工技術進行污水管段施工。頂管總長度為2030m，直徑在0.8—2m之間，根據工程施工需求在不同路段進行調整。在具體操作過程中，工作井設置數量為12座，檢查井2座，接收井11座。經由技術人員對施工現場地質條件勘測，粘土層分布厚度相對較大，在2.8—7.2m，因此應用磚砌圓形倒掛井逆作法進行接收井及工作井施工，基坑開挖最大深度為12m，平均開挖深度約在10m左右。

2 頂管施工技術原理

作為非開挖方式方法，頂管施工技術敷設管線施工中的應用，在最大限度上減少開挖量，有效解決了由于管道施工造成的建筑物破壞，防止影響周邊交通正常運行，實現保護環境及穩定土層目的。通過頂進設備形成相應推力，穿過工作井土層將管道運送至指定位置，并進行埋設工作，應根據實際地質情況及工程要求，確定最佳施工方法。頂管技術在市政工程建設領域得到廣泛應用，大幅降低了工程量，節約建設施工成本，具有良好的社會效益及經濟效益。

3 市政道路頂管施工技術分析

1、施工場地處理

在施工開始之前，應將施工范圍內碎石、雜物等清理干凈，避免對正常施工操作造成影響。同時按照設計方案的要求測量施工現場各項參數，明確工作井的位置及標高，標記開挖范圍、深度。在施工場地設置臨時水準點，通常間隔為200m，確保工程建設質量。若施工路段存在較高地下水位，施工前還應進行降水處理，將濾水管道埋設在沉降井周邊，及時排出地下水，避免在工作井開挖過程中出現積水現象。

2、工作坑開挖施工

整平施工場地，及時回填坑洼部分，鋪設50—10cm左右的砂墊層，并組織施工人員適當夯實，確保其平整度及密實程度滿足施工要求。根據施工方案的要求確定工作井具體位置，并以此為依據進行均勻對稱開挖，為了保證工作坑施工質量，應將每次挖土深度控制在1m以內，采取便開挖邊護壁的施工方式。在工作坑開挖完成之后，對其位置及尺寸偏差進行檢驗，確保在條件允許范圍內，井壁誤差保持在1.5cm以內。井筒下沉的工程中，應合理控制下沉速度，對井筒標高實時測量，防止出現筒身傾斜程度過大現象。井底部位應采取必要的加固措施，打木樁是常用施工方式之一。為了及時排出底部積水，應按照規定標準預留積水坑。

3、頂管設備安裝

首先是后背墻制作安裝。在頂管施工中，后背墻的主要作用是為千斤頂提供支撐結構，因此應當按照相應公式驗算后背墻土抗力，確保能夠滿足頂力要求，以此為依據設計后背墻體的高度及厚度，在后背墻可鋪設鋼板使其受力更加均勻。后背墻壁面與頂進方向保持垂直，偏差控制在墻體高度0.1%以內。其次是安裝工作井導軌，為頂進施工時坡度及中心線提供引導作用。導軌安裝應以管節坡度及高程為依據，與井壁保持距離在100—200mm，確保導軌安裝的牢固程度，避免后期施工中出現位移。導軌安裝完成后檢測安裝質量。最后進行頂鐵安裝，頂鐵屬于臨時傳力構建，其位置為管道端部與千斤頂之間，通過頂鐵能夠將千斤頂合力均勻分布于管端，并合理調節二者之間距離。

4、頂進施工

在下管頂進之前，應檢查管道外觀及質量，是否存在破損或者縱向裂縫，管壁表面保持光潔無坑陷，質量驗收合格后方可采用起重設備將其運送至工作坑導軌。同時檢查起重設備的參數性能，在必要情況下可進行試吊，以確保設備運行安全性。下管過程中，施工人員應保持在安全距離之內。為了保證頂進施工順利進行，以《給排水管道施工及驗收規范》中規定為依據，結合工程實際情況計算所需頂進力。避免影響管線敷設質量。隨后在導軌上防止第一節管道，對管道的中心線及管底高程進行復核，確保頂進方向的準確性。第一節管道作為施工中的工具管，對后期管道頂進質量有著重要影響，必須對此階段施工加以重視，嚴格按照相關規范要求。在頂進過程中，定期測量管道安裝的準確度，通常每頂進30cm需進行一次測量。應合理控制管道頂進速度，避免速度過快而影響安裝質量。

4 市政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P±20kPa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。

4、注重測量與糾偏

在頂進施工過程中，第一節管道作為工具管直接影響著后期施工質量，所以頂進速度應適當放慢，每次頂進的長度通常控制在20—50cm，待正常頂進施工時，確定個接觸部位緊密結合之后，可按照正常速度頂進，通常保持在1m/次。在管道校正的過程中，應根據頂進實際情況，實時測量各項參數。首先是對于中線的測量，以地面中線樁為依據，采用全站儀在工作坑中確定管道中線，并將鉛錘由工作樁放至坑底部，管道中心線的方向即為鉛錘連線方向。隨后可采用木尺測量管道中線，若木尺中心線與方向線保持一致，則證明管道中心線滿足施工要求，反之則證明管道中心線存在偏差，需及時采取糾偏措施。其次是高程測量，在此過程中所需設備為管道激光指向儀，按照規定標準安裝至工作坑內，并調整坡度及方向，同時將指示牌安裝在管道內部，當激光點位置在標牌中心時，證明頂進高程符合施工要求。

若在頂進施工過程中，出現偏差較大應當及時采取糾偏措施，常見方式有以下幾種：其一，千斤頂糾偏，工具頭前方配備有糾偏節，當頂進偏差超過5cm后，就應當糾偏，通過千斤頂的調整糾偏，對頂進方向進行控制。通常情況下，在每節管道頂進初期階段，即30—40cm左右，是產生偏差的關鍵階段。其二，超挖糾偏法，此種方法適用于管道偏差值在10—20cm左右，在管道出現偏差的另一側，可適當超挖，同時在出現偏差一側設置相應阻力，逐漸改變管道頂進方向，最終實現糾偏目的，保證管道沿設計方向頂進。

5 結束語

綜上所述，隨著改革開放程度的不斷加深及我國經濟水平的不斷提升，我國市政道路工程建設規模也越來越大，進而增加了市政道路工程施工的難度。作為市政道路工程施工的重要組成部分，頂管施工過程中必須重視其施工技術要點，不僅可以最大限度地提升市政道路施工的質量，還能延長工程的使用周期。

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