淺談頂管施工技術及風險評價

張輝

摘要：頂管法是一種對環境干擾很少的施工方法，之所以能有這樣的效果，就是因為其在具體操作時，不會對實際路面以及構筑物產生影響，如埋藏要求比較高的管道等，更加節省人力、物力以及財力，同時增加了施工安全性。此外，隨著技術的發展，在已有的成果上，頂管施工技術有了更加成熟的理論原則，也伴隨而來的是更加系統的工藝手段，特別在大城市中，道路房屋等已建成，頂管技術更是在管道鋪裝中發揮重大作用。與此同時在當今倡導可持續發展的大背景下，頂管技術顯得更加重要。本文以頂管工程技術為中心，結合我國現有頂管施工經驗、流程，參照國內外對頂管工程技術的研究成果，同時參照風險評價的相關理論，對頂管工程技術在現實工程中存有的風險進行研究評價。

關鍵詞：頂管工程；施工流程：綜合評價；風險

1 緒論

隨著經濟的高速發展，城市地下管線在城市中肩負著越來越重要的作用，是市政建設的重要組成部分，新興管線的大幅度修建，使得城市地下管網成為一個龐大、復雜的系統。

在隧道工程逐漸采取盾構法施工后，頂管技術也得以發展起來。它是在覆土上面有復雜的物體，如公路、房屋、河道以及其他各種地下管線，采用開挖不可行的情況下，用一種硬制管道穿越下面土層從而形成給排水或其他相應得以利用的設旌，并不需要在管道上方開槽鋪設。這樣我們可以將工作面設在地面下，不需占用路

面空間，同時只需排除地下土層中的土體，減少了工程量且縮短工期，最大的益處就是并不會破壞周圍建筑設施，可以保持原有的建筑設施使用功能。頂管施工技術是一種省工效高、現代化的管道敷設施工方法，發展前景好，且其應用范圍廣泛。頂管施工技術在經過國內外這么長時間的發展和進步，積累了相當多且符合實際的經驗，使其在工程實踐中有很強的操作性。

2 本為以現階段項管施工技術為背景，研究了頂管施工的類別及特點，總結了一套頂管實際操作的使用原則；

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.1 頂管的基本原理

頂管施工是指以后背為支撐條件下，由主頂千斤頂和中繼站的千斤頂將頂管機和工具頭從工作坑開始穿過土體到達接收坑，之后將管道埋設在土層中而工具頭和頂管機被吊起的過程。

當遇到長距離頂管施工時，一般主頂千斤頂的頂力有限或者后背及管材能承受的壓力也是有限的，則要求分段項迸，即在段與段之間布置中繼站，且在土體與管道之間注漿減摩，從而克服阻力。頂管施工系統見圖2.1：

2.2 頂管施工的工藝流程

頂管施工工藝流程主要由四個主要環節組成，分別是施工準備、設備安裝、頂管機及管道頂進、頂管機進出洞口。旅工準備主要是指場地的布置，將設計元素反應到實際操作地面上，也包括了工作坑等的施工完成。再就進行頂進設備的安裝：軌道安放、后座墻及后靠背、千斤頂、洞口止水等。管道頂進是持續時間最長的過程，它是一個循環的過程，每一節管道的頂進都要重復千斤頂頂進與回縮、管道的拼接、出土、糾偏等工作，最后到頂管機出洞，即完成整個項進工作。

3 頂管施工實施的風險分析與評價

通過對頂管施工技術的關鍵技術研究，分析了頂管施工中存在的具體問題，其中頂力是所有關鍵技術中的重中之重，頂力大小的確定是后續工作的基礎，因而需要對頂管實施頂力各影響因素做更深一步的研究，同時實際頂管施工操作存有這么多具體問題，由這些問題帶來的風險是一個什么樣的水平也需要深入研究分析。

頂管施工過程中，涉及的因素較多，帶來的風險有很多的不確定性，且是動態變化，因此，本文采用模糊綜合評價方法對頂管實際施工的風險進行研究分析。

項管工程關鍵技術及其實施的風險分析與應用

施工準備一施工放樣一開挖淺基坑一砂墊層一澆搗刃腳墊層一沉井在墊層上用墨線彈出沉井壁邊線尺寸一支設鋼管腳手架一綁扎第一節鋼筋（2.1m）一支設井壁模板一澆筑井壁砼一養護一拆除模板一沉井第二次制作接高（支設鋼管腳手架、綁扎鋼筋、支設井壁模板、澆筑井壁砼、養護、拆除模板）一養護一挖土下沉一沉井第三次制作接高制完（工序同第二節）一養護一挖土下沉一砼封底一綁扎底板鋼筋一澆筑底板砼。

本文通過模糊綜合評價法對一定條件下頂管施工存在的風險進行探討和研究，得出以下結論：

（1）通過研究項管技術的相關原理，對現有頂管施工的工藝技術進行了總結和研究分析，同時也為以后頂管工程施工提供提供參考意見。

（2）通過對現有項管技術中關鍵技術的研究探討，從中認識到頂管施工中工作坑的選取和設置、頂管頂進方式、頂管出洞、后背制作、注漿及糾偏等是其能否成功的關鍵；同時對這些關鍵技術進行分析研究，為以后相關實際操作提供了參考依據。

4 展望

隨著我國城市建設的加速，城市管道建設在我國大規模發展，城市地下管網的形成還需要一個較長的時期。在環境友好型社會下，非開挖技術是管網建設的主要支撐技術。頂管工程關鍵技術及其實施的風險研究將是此領域的一個重點，也是現代工程技術和管理領域的難點。在我國，各地發展不均衡，且各地環境相差甚異，導致各地頂管施工技術和其實施的風險管理上表現出不同特性。因此，目前頂管施工技術方面的研究和其具體適用性，以及各地對其施工的風險研究應用有待進一步加深，需要進一步解決的問題或研究重點有：對于大型工程建設，現有頂管技術存在較大的風險性，例如：大口徑超長距離頂管在以下方面還需要進一步發展：1）對復雜水文地質的適應性有待進一步研究；2）泥漿減阻技術的穩定性有待進一步探索；3）配套施工技術有待進一步提高。曲線頂管技術在我國的研發和應用比較落后；微型頂管設備和施工技術還有待開發；新型管材的開發需要加速，因為任何一種新產品都應該經過工程實踐的反復不斷檢驗才能得到確認；綜上所述，頂管工程關鍵技術及其實施的風險分析與應用進一步研究的范和空間還很多，需要學術界逐步積累經驗，不斷總結，進行深入的研究和探討。

參考文獻

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