頂管施工技術在市政工程中的應用分析

劉孟華

摘要：隨著經濟科技的發展，市政工程建設不斷增加，對地下管網建設要求不斷提高，要求地下管網工程施工要減少對道路交通及周邊建筑物影響，減少在地下管網工程過程中對周圍居民生活的影響。順應時代潮流發展，朝著社會要求的方向改變，必須要提高施工技術，下面本文研究的頂管施工技術在一定程度上有效地解決了這些問題。

關鍵詞：市政工程;頂管技術;施工應用

中圖分類號：TU990;文獻標識碼：A

引言

當前我國城市建設中，市政工程建設不斷推進，而在市政管道工程建設中頂管施工技術的應用較為多見，它能夠避免很多直接開挖管道工程的劣勢，同時提升市政項目施工的質量，頂管技術施工由于施工環境為地下，施工中有諸多因素對于工程質量造成影響，我們在進行頂管技術施工管理時必須明確其中的施工要點，并針對頂管施工要點進行嚴格管控。

1市政工程施工中的頂管技術概述

頂管施工技術在市政工程中的應用，對于優化市政工程施工流程，提高市政工程施工質量具有重要意義。要想保證頂管施工技術在市政工程中的科學應用，首先應當加強頂管施工技術分析。市政工程內的頂管技術，在頂進井的位置，頂管采用掘進機、工具管設備，借助主干頂油缸以及中繼間頂進力的方法，促使頂管能夠穿越土層，在接收井內實現穩定的吊起。工作進內的頂管，管道在埋設的過程內，選擇機械施工的狀態，采取封閉式的頂進方式，保持內部壓力的平衡性，如水泥平衡、氣壓平衡等，完成頂管操作的過程。

第一是頂進方法。根據市政工程的狀態，選擇管道對應的頂進方法，重點考慮現場的工程條件，如土壤地質、地下水位等，頂管頂進的環境內，不能出現砂性土或者黏性土，而且不能有地下水的干預，配合機械與人工開挖的方式，軟土地基內，可借助網格式的頂管方法，控制好市政工程地基的平整度，才能落實頂進的過程，如果頂管頂部的金屬管徑比較小，就要選擇擠密式的土層法，保障頂進方法的專業性。

第二是布設頂管井。以鋼筋砼、碎石為基礎支持，如果市政工程土質稍硬，頂管井就要選擇方木條件，適用于土質不穩定的工作環境內。配合頂管井支設支架，保障頂管井的安全與穩定。頂管井的地基，要根據管線位置、坡度進行施工，避免有沉降的情況，內部環境內，還要固定好導軌與頂管，如果是排水管頂進，還要規劃好頂管井的位置，以免影響頂進的效果。

第三是管道的頂進操作。安排在頂管井的布設后期，管道頂進操作中，頂進管的最前端，需要開挖類似于頂管道的坑道，深度保持在30～50cm，管道需采用千斤頂頂進，重復此類頂進操作，直到管道頂進操作完成。

第四是頂管的接口操作。采取電弧焊的方法，在管段頂入之前，管段和已經頂入的管段，需要在內部實現焊接，運用麻絲油氈處理混凝土管接口，管內側要留出1～2cm的空隙，兩個管之間的空隙，頂進后仍舊保持1～1.5cm，完善頂管接口的位置。第五是管道的壓漿操作。也稱管線壓漿操作，壓漿需要在每節管道預設的壓漿孔位置，都實現壓漿操作，防止頂管的地面出現沉降的風險。壓漿可以保障頂管管道在市政工程中的安全性，體現出頂管施工流程的規范性。

2頂管施工技術在市政工程中的應用要點

2.1頂管出洞

由工作井內導軌上將頂管機頭向工作井前壁預留洞內推進，且由前墻穿過向井外土層內進入，該過程即被稱為頂管出洞。作為整個頂管施工的重要內容，頂管出洞的合理控制，才保證頂管施工質量。根據施工現場實際情況，預留進出洞口選取地下連續墻預埋鋼盒，且在洞口前與頂進方向相鄰的連續墻外邊線進行止水幕墻設置，其尺寸為厚2000mm、寬8000mm。出洞前期，相比頂管附近摩擦力+導軌間摩擦力，頂管機正面主動土壓力較大，這種情況下將有頂管機反彈現象產生，導致頂管前方土體產生坍塌質量問題，進而影響頂管機再次推進施工。基于此，需將一條工字鋼分別設置到洞口兩側與地面平行位置，如主頂千斤頂即將回縮加頂鐵時，需保證兩條工字鋼都能焊牢于第一個頂鐵，隨后進行千斤頂回收，避免出現反彈現象。

2.2地面設備頂進設備的選型和布置、安裝

工作井地面設備選取上要利用頂管技術施工所需要的各種設備，例如，液壓系統、配電站、倒裝設備等。此次工程施工實踐中主要是選取兩臺電動空壓機（1m3和3m3）的及其作為氣壓系統設備進行空氣的生產與壓縮，然后把空氣凈化之后進行儲存量足夠多時在輸入到管道中;在施工中用來潔凈施工環境的鼓風機（5kW）設備主要是排煙和施工用氣進而保障使館人員的呼吸安全;對主頂和中繼間的千斤頂提供運行的壓力油主要是利用高壓油泵、溢流閥、油管、控制閥和油箱等液壓系統。選好這些設備還要對具體實際進行改變，此時把每個工作井中配備兩臺高壓泵進行并聯循環作業并且配備一套完整的壓漿系統，壓漿系統主要包括泥漿池、注漿泵、攪拌機、管道等，最后為工程建設施工的方面選用一臺合適的門式吊機。

井內頂進設備主要是選取在此項技術施工中最重要的施工設備主千斤頂，根據當地的實際需要，測算出此項目需要2臺2000kN油壓的千斤頂進行作業施工，并且在布置時要左右對稱，千斤頂的油程保證在1500mm，設備中的電動油泵要供給主頂油管，滿足這些才能順利進行施工。

2.3管線頂進與地面形變控制

通過頂管過程中造成地層變形的主要原因分析可知，頂管端頭部分的地層損失很容易造成周圍土體的變形和沉陷問題，同時，管道在頂進過程中跟土體的摩擦作用也會造成地層的擾動。所以在進行頂管施工作業前，要參考地址勘察報告對不同土質和覆土深度的土層進行控制，同時通過實體土樣試驗，保證所使用的泥水能夠土壓形成平衡。對于坡度的平穩要求，可以通過偏差控制來減輕對土體的擾動作用。此外，還應該科學地控制頂管的速度，來保證排泥量與地層變形在可控范圍內。此外，通過科學地控制注漿壓力和注漿量，來保證地層變形的可控性。

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，就要在頂管內向著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。

結束語

總之，隨著城市發展步伐的加快，頂管施工在敷設深度較大管道或者無法中斷交通及原構筑物的建設項目中的獨特優勢，讓其應用越來越普及，使用的領域也越來越廣泛，包括給排水、煤氣、電力、通信電纜等各種管道在內，頂管技術都已經得到了廣泛應用。相信隨著人類對高新技術的不對追求以及經濟的不斷發展，頂管施工技術將會更加完善，得到更多突破性的發展。

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（作者身份證號：13220119851226411X）