市政工程頂管施工技術(shù)探討

孫衛(wèi)寧

摘要：由于我國(guó)近年來(lái)對(duì)于城鎮(zhèn)建設(shè)加大力度，使得城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)越來(lái)越完善的同時(shí)，其建設(shè)技術(shù)有了很大的提高和改進(jìn)。隨著城市化的不斷發(fā)展，各種市政工程越來(lái)越多。管道工程是市政工程的重要組成部分，在傳統(tǒng)的施工過(guò)程中，往往需要大規(guī)模的開挖，不僅工程量大、工作效率低，還容易對(duì)周圍環(huán)境帶來(lái)很大的影響。頂管施工技術(shù)的應(yīng)用，可以有效對(duì)這些問(wèn)題進(jìn)行解決，有效提高市政工程的效率和質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：市政工程；頂管施工技術(shù)

引言

我國(guó)快速進(jìn)入科學(xué)技術(shù)現(xiàn)代化發(fā)展階段，各行業(yè)的發(fā)展有了更大的發(fā)展空間和發(fā)展機(jī)遇。隨著經(jīng)濟(jì)科技的發(fā)展，市政工程建設(shè)不斷增加，對(duì)地下管網(wǎng)建設(shè)要求不斷提高，要求地下管網(wǎng)工程施工要減少對(duì)道路交通及周邊建筑物影響，減少在地下管網(wǎng)工程過(guò)程中對(duì)周圍居民生活的影響。順應(yīng)時(shí)代潮流發(fā)展，朝著社會(huì)要求的方向改變，必須要提高施工技術(shù)，下面本文研究的頂管施工技術(shù)在一定程度上有效地解決了這些問(wèn)題。

一、頂管施工的技術(shù)概念

頂管施工又稱為非開挖施工方法，其屬于一種不開挖或者少開挖的管道施工技術(shù)。其在實(shí)際的運(yùn)用過(guò)程中，需要使用頂進(jìn)設(shè)備，一般是液壓頂缸來(lái)提供頂力，用于克服管道在土壤前進(jìn)中的摩擦力，將管道按照設(shè)計(jì)的坡度頂入到土中，然后將土方運(yùn)走。在一根管子完成頂入后，再進(jìn)行第二根管子的頂入。其原理是借助了液壓油缸及管道之間的推力，將工具管道或者掘進(jìn)機(jī)從一個(gè)開挖坑中，通過(guò)土層，推入到另一個(gè)開挖坑中。在城市中心或者地下有文物古跡的特殊地段，由于不能直接進(jìn)行開挖，只能使用該技術(shù)進(jìn)行施工。在一些施工路線較長(zhǎng)的路段，由于油缸的頂力難以克服地層的摩擦力，需要將管道進(jìn)行分段，每段之間設(shè)置由中繼油缸組成的移動(dòng)式頂推站即中繼間，且在管壁和土壤的接觸處，還應(yīng)該注入一些減摩劑，可以有效減少管道前進(jìn)的阻力。該技術(shù)和傳統(tǒng)的開挖技術(shù)相比，去施工成本更低，對(duì)周圍的環(huán)境影響小，不會(huì)影響地面交通的正常開展，施工的噪音也較低[2]。但該施工技術(shù)也同樣存在著一些缺點(diǎn)，如果施工土質(zhì)過(guò)軟，管道在前進(jìn)的過(guò)程中，容易出現(xiàn)路線偏差，一旦出現(xiàn)，就難以得到有效的修復(fù)。

二、頂管施工技術(shù)在市政工程中的應(yīng)用

（一）現(xiàn)場(chǎng)踏勘及調(diào)查

一是觀察現(xiàn)場(chǎng)人流和車流的情況以確定人流及車流的交通組織和路線，在路口設(shè)立交通導(dǎo)向牌以及高峰期安排人員指揮交通。二是摸查清楚附近的排水系統(tǒng)，并設(shè)計(jì)出最佳的排泥水線路，必要時(shí)應(yīng)施工臨時(shí)排水管道，以免污水橫流。三是對(duì)于施工現(xiàn)場(chǎng)的煤氣、電力、通信、供水、煤氣等管道進(jìn)行定位并標(biāo)示，查看是否需要臨時(shí)關(guān)停或搬遷。四是調(diào)查原有污水管道以及雨水渠箱等埋設(shè)較深的市政地下建筑物。

（二）頂管穿墻

在實(shí)際施工的過(guò)程中，應(yīng)該確保穿墻悶板處于隨時(shí)開啟的狀態(tài)，保證掘進(jìn)機(jī)裝置或者工具管可以從頂管的外部頂出。此外，在施工的過(guò)程中，應(yīng)該準(zhǔn)備一些強(qiáng)度參數(shù)較低的水泥粘土并進(jìn)行充分的填實(shí)，用以安裝墻阻水或者堵水。應(yīng)該特別引起注意的是，為了保證中間增設(shè)止水板環(huán)有較高的耐磨性與拉伸性，現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員應(yīng)該選取的施工方式為止水法蘭加壓板，防止管道在穿墻的過(guò)程中，造成部分土地機(jī)構(gòu)的暴露，容易對(duì)管道造成腐蝕。

（三）管道頂進(jìn)

管道初始頂進(jìn)的推進(jìn)速度應(yīng)控制得當(dāng)，不能太快，在此過(guò)程中應(yīng)摸索推敲推進(jìn)的有關(guān)數(shù)據(jù)，為后續(xù)頂進(jìn)能順利進(jìn)行提供參考。機(jī)頭入洞后，遇到異物、出現(xiàn)機(jī)頭下沉“磕頭”等問(wèn)題，應(yīng)放緩速度，慢慢頂進(jìn)，待查明原因解決后，再進(jìn)行下一次頂進(jìn)。頂管掘進(jìn)機(jī)后接入第一節(jié)管道后，頂管機(jī)尾部最少有20～30cm會(huì)置于導(dǎo)軌上面，此時(shí)應(yīng)快速連接管道和頂管掘進(jìn)機(jī)。管道入土一切都正常后，每頂進(jìn)1m，至少測(cè)量1次，若要糾偏，需增加測(cè)量次數(shù)。在管道頂進(jìn)時(shí)，頂管機(jī)前進(jìn)的方向應(yīng)控制好，結(jié)合測(cè)量結(jié)果分析產(chǎn)生偏差的原因、發(fā)展方向，制作出糾偏方案。在馬上抵達(dá)指定位置時(shí)，應(yīng)暫緩頂進(jìn)，測(cè)出機(jī)頭的準(zhǔn)確位置，當(dāng)機(jī)頭到達(dá)接收井封門時(shí)，停止頂進(jìn)，并在接收井內(nèi)完成引導(dǎo)軌的安裝，機(jī)頭通過(guò)導(dǎo)軌進(jìn)入井內(nèi)，同時(shí)拆除進(jìn)排泥管和壓漿管路、動(dòng)力電纜等，將機(jī)頭與管節(jié)分離，機(jī)頭吊出，管節(jié)送到預(yù)設(shè)地點(diǎn)。

（四）糾偏

一般，每前進(jìn)一節(jié)混凝土管節(jié)的距離需要測(cè)量一次，為了保證測(cè)量的準(zhǔn)確性，在出洞、糾偏、到達(dá)終點(diǎn)前，要相應(yīng)地增加測(cè)量次數(shù)，施工時(shí)還要經(jīng)常對(duì)測(cè)量控制點(diǎn)進(jìn)行反復(fù)測(cè)量。頂管離開洞后，將激光經(jīng)緯儀放在頂進(jìn)軸線上，追蹤頂管機(jī)內(nèi)光靶測(cè)尺，頂進(jìn)中，施工人員就可以看到頂管機(jī)的趨勢(shì)及偏差情況，且更為直觀，測(cè)量人員也節(jié)省了時(shí)間，可以不再占用頂進(jìn)時(shí)間來(lái)測(cè)量軸線偏差[3]。管道內(nèi)的可視度會(huì)隨著頂進(jìn)距離的不斷增長(zhǎng)而減弱，需要用到經(jīng)緯儀進(jìn)行測(cè)量，然后結(jié)合實(shí)際施工情況來(lái)設(shè)置若干接站測(cè)量。通過(guò)水準(zhǔn)接站測(cè)量的方法，可以測(cè)得頂管機(jī)中心標(biāo)高，然后與設(shè)計(jì)高程進(jìn)行比較，通過(guò)相應(yīng)的計(jì)算可得到高程偏差值。

（五）長(zhǎng)距離頂管施工的設(shè)計(jì)

頂進(jìn)技術(shù)進(jìn)行頂管施工在一定情況下需要考慮設(shè)計(jì)長(zhǎng)距離頂管施工，這主要是管道受到外壁的摩擦力比較大機(jī)頭前面土體壓力作用比較大，而此時(shí)工作井內(nèi)部的千斤頂推力沒(méi)有那么大，這樣就必須設(shè)置相關(guān)的輔助增加推理的系統(tǒng)。在進(jìn)行一次性的增加推理的頂進(jìn)長(zhǎng)度計(jì)算式，推算公式為：N=（L×S×F+A）×K，取一定的相關(guān)值利用公式可以計(jì)算出本次施工中一次性的頂進(jìn)長(zhǎng)度，本工程中A線的一次性頂進(jìn)長(zhǎng)度最多為70m，而且由于在此線路管道中全線長(zhǎng)度為1230m，應(yīng)用頂進(jìn)技術(shù)分設(shè)了7個(gè)工作井，所以在工程施工中必須要布置中繼間來(lái)完成整個(gè)工程操作。

（六）現(xiàn)場(chǎng)施工管理

管道在鋪設(shè)前后都要進(jìn)行清掃，焊一段清掃一段，這樣可以大大減少系統(tǒng)完成后的清掃工作量。清掃過(guò)后可對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行分段或者整體的打壓，并檢驗(yàn)系統(tǒng)的強(qiáng)度以及氣密性。這里應(yīng)尤其注意季節(jié)對(duì)于打壓工作的影響，如在嚴(yán)寒地區(qū)，冬季一般只要打氣壓，而打水壓容易造成管道內(nèi)結(jié)冰，若打水壓則一定要采取防凍措施。打氣壓必須對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行認(rèn)真分析，并制定出打壓方案，還要采取相應(yīng)的安全保障措施。

結(jié)語(yǔ)

隨著城市建設(shè)的不斷發(fā)展，各種市政管道工程越來(lái)越多，為了克服傳統(tǒng)管道施工方法所帶來(lái)的各種弊端，可以采用管道頂進(jìn)施工方法，其屬于一種不開挖或者少開挖的施工方法，可以有效降低施工成本、提高施工效率、降低對(duì)周圍環(huán)境的影響，我們應(yīng)該積極對(duì)該施工技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

[1]曹萬(wàn)金.市政工程建設(shè)中頂管施工技術(shù)的應(yīng)用[J].工程技術(shù)研究，2018（3）：85-86

[2]曾勝福.市政工程頂管施工技術(shù)要點(diǎn)分析[J].建筑知識(shí)，2017（10）：88-89

[3]馬建飛.頂管施工技術(shù)的研究[J].能源技術(shù)與管理，2016（4）：151-152