頂管施工要點及控制措施分析

文/王麗娟 中國華西工程設計建設有限公司遼寧北方分公司 遼寧沈陽 110000

隨著市政工程在我國城市化進程中的影響越來越大，其中施工技術的安全和質量問題開始受到社會各界的關注，頂管技術是非大型開挖埋設管道工程中的一種施工工藝，適用于城市工程或者是江河環境的管道施工，因其特有的價格和環保優勢受到了廣大建筑企業的青睞，也開始在我國各個省份和地區開展了較大規模的推廣和應用。

1、市政工程頂管施工技術的優勢

①不用對地面進行開挖，因此對城市中的道路和環境相對友好；②不需要在施工的過程中進行征地和拆遷，對地面上的建筑物和其他構造物不會有影響；③在施工過程中幅度較小不會對城市中的交通形成秩序上的干擾；④施工是透過地面進行的地下施工，不會被周邊環境和氣候因素影響；⑤頂管的地下施工技術對地表上的植被沒有破壞；⑥市政管道不會出現形變。

2、頂管施工技術的關鍵節點分析

2.1 現場踏勘及調查

頂管施工技術前期的準備工作非常重要，主要體現在現場踏勘及調查工作，主要工作如下：統計施工范圍內人流和車流情況，確定施工區域內交通組織及路線，在路口設立交通導向牌疏導，必要時安排人員參與疏散交通；調查區域內地下管網情況，確定原有的電力、通訊、給水和煤氣管道的位置，標識是否需要臨時關停或搬遷；摸清區域內的排水系統，制定合理的排水線路，施工過程中可以設置臨時管道，盡量不要影響原來的排水管道，同時應調查埋深較大的雨水渠箱、污水管道等市政地下構筑物；統計附近一些橋梁構筑物的基礎、建筑物的基坑情況，如橋臺基礎、樁基深度及間距和建筑物的結構形式，是否采用噴錨結構施工，其長度是否在頂管頂進軸線內。

2.2 針對頂管施工進行線路設計以及相應井位設置

頂進距離由設備條件及周圍環境來綜合決定。考慮到工作井的造價比較昂貴，應盡量少一些工作井，盡量安排往兩個方向頂進。由于設計院原有設計管道大多按照明挖方式設計，在現場調查后盡量優化線路設計，避開不利頂管的土層、盡量讓頂管線路避開結構物及樹木。最好在每個工作井或者接收井內設計成檢查井位。線路與附近結構物的距離設計必須考慮到以后作檢查井的方便和空間，盡量避免沖突。

2.3 施工所用管材選取以及頂力設置

在市政頂管施工中進行管材選取時必須對施工過程中的軸心受壓柱情況進行分析，并以此為依據進行管材選取，在選取時必須綜合考量在施工中頂管糾偏需求，必須在施工前考慮管道施工中偏心受壓等情況，在管材配筋量設置、施工中鋼筋布置情況等設計時做好安全余量的保留。而在頂力設置時應做好科學計算以及模型模擬工作，其實施工頂力的主要決定因素在于土質情況以及施工中注漿施工技術設計等，我們在實際施工中對頂力進行設置必須參考土層變化問題，施工中是否需要糾偏、施工中機頭的切削形式等，總之頂力在施工中必須根據具體情況進行調整。

2.4 在頂進中進行科學糾偏

在我們進行市政工程施工時，對于頂管施工技術來講，保證施工中方向性的科學是非常必要的，它直接關系著施工管道與設計要求是否相符，因此施工中必須通過測量技術來對頂進偏差趨勢進行科學探究，一旦發現在頂進施工中出現了大范圍偏差，就必須通過參數調節來糾正，而且糾偏過程必須保證在頂進中緩慢恢復頂管位置，絕不能用力過猛，否則會導致頂管設備的損壞，如果施工中不僅出現了高程偏差，同時還出現了方位偏差，那么就要首先測量偏差大小，優先進行較大偏差的糾正。而如果施工中出現了機頭旋轉問題，就要在頂管內向機頭旋轉的反方向施加壓力，還可以在施工中利用旋轉糾正力矩來進行機頭調整，提升頂管施工過程中各施工環節的質量管理效果。

3、主要施工工藝及措施

3.1 高壓旋噴樁施工

頂管施工技術應用前應先進行現場踏勘及調查，根據調查結果綜合分析選擇合適的頂管施工工藝。比如，項目現場地質情況為粉砂-粉土、粉砂、淤泥質粉質黏土中，地質環境較差。同時地質中的①-2層和②-2層中有上層滯水型及潛水型地下水，靜止水位埋深在0.2-1.4米之間，地下水水位較高。為保證沉井施工保質保量、安全順利進行，在沉井頂管進出洞口先進行地基加固，地基加固方式定為高壓旋噴樁。

本次旋噴樁采用雙管法，注漿材料為普通硅酸鹽水泥P.O42.5，水泥漿（單液）水灰比為0.8～1.0。要求噴漿管下沉到達設計深度后，停止鉆進，旋轉不停，高壓泥漿泵壓力增到施工設計值（20～30MPa），底座噴漿30s后，邊噴漿邊旋轉，同時嚴格按照設計和試樁確定的提升速度提升鉆桿。

3.2 管井井點降水

為配合工作井、接收井施工，在沉井周圍進行管井降水處理。

工程場地主要在①-2層和②-2層中有上層滯水型及潛水型地下水，靜止水位埋深在0.2-1.4米之間，地下水受地表水影響大。由于土層滲水量大，且管道位置較深，采取管井降水的施工措施來降低地下水位，使水位控制在基坑底至少0.5m以下。管井井點降水是在管線兩側埋置深于管底的井管，依靠深井泵或深井潛水泵將地下水從深井內提升到地面排出，使地下水位降至管底以下。

其中，井管為HDPE雙壁耐壓波紋管，管長18米。濾布采用玻璃絲布作濾布，玻璃絲的規格為80～120目。在管井鉆孔洗孔完成后，拆除鉆桿并進行井管安裝，回填濾料。地下水位以下井管采用透水管。下井管時先將井管牢固連接，并保證井管垂直、居中。井管下完后需及時回填濾料，濾料采用潔凈級配良好的中粗砂，濾料需均勻分布在井管四周，確保出水通暢。濾料填筑高程同地層相對應，需高出含水層0.5～1.0m。

結語：

綜上所述，市政工程頂管施工控制的技術需要針對施工現場具體的環境和氣候情況，保障施工工程的質量以及現場工作人員的人身安全，為城市化建設貢獻出積極的力量。