市政工程施工中頂管施工技術(shù)運(yùn)用實(shí)踐

武劉偉

摘 要：在國(guó)內(nèi)市政基建工程數(shù)量漸漸增多的同時(shí)，越來越多先進(jìn)的頂管施工技術(shù)被開發(fā)出來并應(yīng)用到市政建設(shè)，為市政工程的發(fā)展提供了技術(shù)上的支持。為進(jìn)一步發(fā)揮頂管技術(shù)在市政建設(shè)的作用，工程人員就必須全面了解工程中的每一個(gè)細(xì)節(jié)，把握每一個(gè)施工要點(diǎn)，從多個(gè)角度出發(fā)確保施工技術(shù)的理念以及方法被全面掌握，切實(shí)提高頂管施工能力，保障市政建設(shè)的有序進(jìn)行，發(fā)揮頂管技術(shù)的施工效益。

關(guān)鍵詞：頂管施工技術(shù) 市政工程 技術(shù)優(yōu)勢(shì)

中圖分類號(hào)：TU990.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2018）03（c）-0075-02

目前國(guó)外的頂管技術(shù)應(yīng)用已經(jīng)取得了較為成熟的發(fā)展，成為市政施工必不可少的工具。而在國(guó)內(nèi)頂管施工的應(yīng)用則剛進(jìn)入起步階段，處于探索應(yīng)用的階段。頂管施工能夠應(yīng)用于微開挖或是不開挖的建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，穿過橋梁、街道及河流，甚至還可以穿過一些大型建筑物。在不影響人們正常生活的同時(shí)，降低市政建設(shè)成本。因此頂管施工作為一種經(jīng)濟(jì)型施工技術(shù)，漸漸得到了越來越多施工隊(duì)伍的重視和應(yīng)用。

1 頂管技術(shù)原理分析

因頂管施工相較于其他方式施工具有更高的性價(jià)比，所以具備極大的成長(zhǎng)發(fā)揮空間。下面本文將分析頂管施工的原理、優(yōu)勢(shì)以及不足。

1.1 原理

在市政施工中，頂管施工需要借助管道與主頂油缸推力，把掘進(jìn)機(jī)以及工具管送入工作坑，并在穿越土層之后推進(jìn)至接收坑吊起，這就是頂管施工的大體過程。在施工中還要將掘進(jìn)機(jī)和工具管道的后方管道埋進(jìn)兩側(cè)的土坑中，以便后續(xù)施工更加順利。因主油缸頂力一般不夠支撐掘進(jìn)機(jī)以及工具管在長(zhǎng)距離施工中送入接收坑，所以有些時(shí)候在施工中為了克服這個(gè)問題，降低管壁阻力帶給掘進(jìn)機(jī)以及工具管的影響，會(huì)選用分段施工方式進(jìn)行。在各個(gè)分段管道中間放置中繼站，并在管道內(nèi)壁涂抹減摩劑，保障順利完成長(zhǎng)距離的頂管施工。以便頂管施工可以在市政建設(shè)中發(fā)揮出更大的價(jià)值。

1.2 優(yōu)勢(shì)

相較于傳統(tǒng)施工的開挖法來說，頂管施工有著更為巨大的施工優(yōu)勢(shì)及自身特點(diǎn)。如頂管施工的工程量較小，只需挖掘接收坑以及工作坑，因此頂管施工并不會(huì)對(duì)周圍交通系統(tǒng)造成過大的影響，在施工的過程匯總車輛也可以在公路上正常通行，施工十分安全可靠。此外這項(xiàng)技術(shù)在挖掘土層時(shí)，也僅僅需要挖掉工具管管道的斷面土，較少的施工量能夠降低施工對(duì)周圍環(huán)境以及建筑的破壞，符合我國(guó)綠色施工以及文明施工的基本要求。在降低施工對(duì)周圍影響的同時(shí)，節(jié)省了人力以及施工成本，達(dá)成了節(jié)約施工的目的。

1.3 不足

施工時(shí)必須要注意的問題是，雖然頂管施工有著更少的施工量以及施工成本，但是較傳統(tǒng)開挖法而言，這項(xiàng)施工技術(shù)也存在一些明顯的不足和缺陷。如頂管施工的曲率半徑較小，在施工的過程中，各種曲線會(huì)交叉重疊并組合在一起，大大提高了施工難度，這是施工過程中帶給工程建設(shè)的影響。

2 頂管技術(shù)應(yīng)用注意事項(xiàng)

市政工程的施工方案不同會(huì)導(dǎo)致施工管線以及線路的側(cè)重點(diǎn)不同。在施工中施工設(shè)計(jì)師及工作人員必須根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況，制定針對(duì)性方案改進(jìn)施工方案中的進(jìn)程與不足。目前國(guó)內(nèi)給排水市政施工主要存在這樣兩種情況。

2.1 開挖工程

國(guó)內(nèi)大部分城市的排水管道均為地下鋪設(shè)，管道分布廣泛并保持一致，一些管道甚至?xí)┰蕉鄠€(gè)建筑，這些要素必然會(huì)對(duì)頂管施工帶來巨大的阻礙。為解決上述問題，市政施工前，施工人員通常會(huì)將施工管道預(yù)埋道路兩旁。如若施工地點(diǎn)并非是主干道，那么在施工的過程中就不會(huì)影響到周圍交通系統(tǒng)的正常運(yùn)行。在這類的地點(diǎn)施工一般采取明挖施工。這種施工具有安全、快捷、經(jīng)濟(jì)、簡(jiǎn)單等優(yōu)勢(shì)。大多數(shù)城市地下隧道工程都會(huì)將明挖施工作為首選施工技術(shù)。

2.2 頂管施工

如果市政工程施工地點(diǎn)位于主干道或是會(huì)影響到交通系統(tǒng)正常運(yùn)行的位置，一般會(huì)采用頂管施工解決這個(gè)問題。頂管施工常用于地下電纜、線路及地下管道。這項(xiàng)技術(shù)在施工中并非完全不開挖，施工前也需要挖掘工作坑，以及接收坑。在商業(yè)區(qū)、城市中心以及古遺跡等地段進(jìn)行市政工程時(shí)，由于無法做空中架線以及開槽埋管，所以會(huì)使用管徑為φ80～600mm的管道進(jìn)行頂管施工。鋪設(shè)城市污水管時(shí)，一般使用大于φ600mm毫米的施工管。目前國(guó)內(nèi)許多城市都具有較為悠久的歷史，因此許多城市的地下管道網(wǎng)的圖紙資料都存在丟失，或不全的問題，使用傳統(tǒng)施工方式改進(jìn)城市管道必然會(huì)遇到較大的困難。此外在進(jìn)行6000mm以上的深埋管道施工時(shí)，采用人工方式的施工量也比較巨大。因此使用施工量較少的頂管施工獲得了越來越多技術(shù)人員的認(rèn)同。

3 頂管施工實(shí)踐操作應(yīng)用

雖然頂管施工具有較大的施工價(jià)值，但如果技術(shù)人員的技術(shù)水平較低，則無法發(fā)揮頂管施工的優(yōu)勢(shì)。對(duì)此施工前必須要求施工作業(yè)人員掌握豐富的施工經(jīng)驗(yàn)以及個(gè)人素質(zhì)。施工前必須仔細(xì)勘察施工地點(diǎn)的土質(zhì)、地形以及周圍環(huán)境，確定施工所用工具及所需注意問題，從而制定更為科學(xué)的施工計(jì)劃，為后續(xù)施工做計(jì)劃的補(bǔ)足，以免出現(xiàn)返工問題。通常情況下在進(jìn)行頂管施工前，施工人員都需要在工作坑設(shè)置警示障礙物，表明此處正在施工。

3.1 施工準(zhǔn)備

第一，要勘察周圍環(huán)境包括人、車的流量、交通系統(tǒng)狀況，防止警示牌告知行人此處施工。了解施工區(qū)域地下管網(wǎng)結(jié)構(gòu)[1]。包括施工對(duì)排水管道、電力、煤氣是否會(huì)造成干擾性影響，減少施工對(duì)周圍居民生活上的影響損失。另外還需要掌握周圍建筑物的基坑結(jié)構(gòu)[2]。包括基坑距離、樁基深度以及土質(zhì)。如果施工區(qū)域的土質(zhì)較為松軟，則需要使用膨潤(rùn)土懸浮液加固土壤硬度，方便后期施工。

第二，則要做好施工設(shè)計(jì)，包括工作坑及頂管線路的設(shè)計(jì)。頂管線路必須避開樹木、建筑物、軟質(zhì)土層。根據(jù)可用設(shè)備和現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，盡可能地降低施工挖掘量，節(jié)約施工人力和施工成本。

街道施工一般只設(shè)置一個(gè)接收坑和工作坑，將管道預(yù)埋在街道兩側(cè)。

3.2 施工步驟

首先，準(zhǔn)備好工作坑，在工作坑內(nèi)的水位低于基底0.5～1m時(shí)開始進(jìn)行頂進(jìn)[3]。挖掘中必須做好相應(yīng)的防護(hù)準(zhǔn)備，提前準(zhǔn)備好排水系統(tǒng)，在施工中也要避免非工作人員的靠近，以防機(jī)械挖掘中觸碰受傷。其次，制作工作地板及后背，用方格網(wǎng)控制高程，確定工作板平整度。在工作底板灌注混凝土?xí)r，將φ16mm的鋼筋頭插入混凝土，并以2.5m的方格網(wǎng)控制高程，最后，用1∶3的水泥砂漿抹平結(jié)束施工。

之后開始施工設(shè)備的安裝，頂管施工所需設(shè)備包括千斤頂、液壓元件、油泵、管道等。首先要檢查千斤頂是否存在異常，包括液壓元件的啟動(dòng)是否存在問題等。然后根據(jù)施工需求調(diào)節(jié)溢流閥壓力，檢查設(shè)備變，并在預(yù)埋件上裝置側(cè)、頂、底鋼刃腳。

最后開始做頂進(jìn)的準(zhǔn)備。在頂進(jìn)前需要做試頂作業(yè)，在試頂時(shí)需要安排工作人員監(jiān)測(cè)試頂運(yùn)行中所用的各個(gè)施工部位和施工裝置。在開啟油泵后，當(dāng)油泵內(nèi)的油壓每提升5～10MPa的時(shí)候，都需要停泵檢查油泵是否出現(xiàn)問題，直到油泵推力能夠推動(dòng)管道前進(jìn)。在正式頂進(jìn)前必須再做一次設(shè)備檢查，包括土質(zhì)、環(huán)境的確定。之后安裝頂鐵，啟動(dòng)油泵開始頂進(jìn)作業(yè)。當(dāng)管道達(dá)到接收坑完成頂進(jìn)作業(yè)。

4 結(jié)語

綜合本文的描述可以看出，頂管施工較傳統(tǒng)施工模式而言具有更高的經(jīng)濟(jì)層次與社會(huì)層次的收益優(yōu)勢(shì)，能夠在解決施工管道網(wǎng)混亂現(xiàn)象的同時(shí)，大幅節(jié)約施工總成本，十分適合國(guó)內(nèi)當(dāng)前市政建設(shè)對(duì)工程技術(shù)的需求。目前國(guó)內(nèi)大力推崇的施工理念便是綠色施工與可持續(xù)發(fā)展施工，通過頂管施工的應(yīng)用，可以有效改善市政施工對(duì)環(huán)境的影響，因此必須大力提倡。

參考文獻(xiàn)

[1] 葛保羅，張政華.頂管施工技術(shù)在實(shí)際市政工程中的實(shí)踐探究[J].城市建設(shè)理論研究：電子版，2017（33）：119.

[2] 付鐵臣，張一弓.頂管施工技術(shù)在市政工程中的應(yīng)用分析[J].江西建材，2017（16）：72，74.