市政工程施工中頂管施工技術(shù)運用

盧健生

（福建省順天億建設(shè)有限公司， 福建 龍巖 364000）

0 引言

給排水管道是城市基礎(chǔ)設(shè)施重要組成部分，隨著城鎮(zhèn)化快速發(fā)展，給排水管道施工項目越來越多。傳統(tǒng)的挖槽埋管施工技術(shù)可能影響到地面交通，破壞其它管道，并影響到市容市貌。頂管施工技術(shù)是一種非開挖施工技術(shù)，可以在不開挖或者少開挖的情況下繞過街道，建筑等復(fù)雜施工環(huán)境，解決了城市管網(wǎng)施工過程中對城市建筑物的破壞以及造成地面交通堵塞等問題，縮短了施工日期，節(jié)約了施工成本，減少城市管網(wǎng)施工對城市環(huán)境的污染，有利于實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益的統(tǒng)一。因此，頂管施工技術(shù)在市政施工中廣泛應(yīng)用。

1 頂管施工技術(shù)原理

頂管施工技術(shù)也稱為非開挖施工技術(shù)，是一種少挖或者不開挖的管道埋鋪設(shè)方法。頂管施工技術(shù)是根據(jù)頂進(jìn)機(jī)械設(shè)備產(chǎn)生的推理力，將工具管或者掘進(jìn)機(jī)從工作坑內(nèi)穿越到土層一直推進(jìn)到接收坑內(nèi)吊起，將管道按照設(shè)計的坡度頂入土層，并將土方運走，一節(jié)管道鋪設(shè)以后，繼續(xù)將第二節(jié)管道頂入土層。與傳統(tǒng)的開挖技術(shù)相比，頂管施工技術(shù)不需要大型的挖掘機(jī)對地面進(jìn)行挖掘，不會對城市地面交通出行產(chǎn)生影響[1]。其次，由于土方開挖量比較少，減少了工程工期，最大限度降低城市地表的破壞。此外，頂管施工技術(shù)可以跨越鐵路、公路以及其它建筑物，大大降低了市政施工成本。頂管施工工藝流程圖如下：

2 市政工程頂管施工技術(shù)的運用

某城市污水管道全長256 米，管道埋深為6—8 米，橫穿市政立交橋和兩側(cè)副道，由于立交橋車流量比較大，行駛的重型車輛比較多，不具備大開挖條件，為了避免排水溝槽對立交橋運行影響，決定采用頂管施工技術(shù)。污水管道為雨水、城市污水河流管道，采用鋼筋混凝土管，管徑為φ1440mm，管長為2 米一節(jié)，頂管工藝采用泥水平衡機(jī)械頂管。經(jīng)過勘查測量，發(fā)現(xiàn)施工區(qū)域沿線地下無任何綜合管網(wǎng)，施工區(qū)域主要以雜填土、粉質(zhì)黏土、粉砂土以及砂礫土為主。為了減少土方開挖量，在檢查井處設(shè)置工作井和接收井，具體施工要點如下：

2.1 施工準(zhǔn)備

首先，對施工現(xiàn)場的環(huán)境進(jìn)行勘察，了解給排水管線通過區(qū)域的地質(zhì)構(gòu)造、水文條件以及周圍其它管線的鋪設(shè)情況，這樣才能合理設(shè)計管線通過的路徑和進(jìn)出洞口的位置。其次，施工準(zhǔn)備包括材料準(zhǔn)備工作和機(jī)械設(shè)備的準(zhǔn)備工作。材料的準(zhǔn)備工作主要是管材，管材為鋼筋混凝土管，材料進(jìn)場時，必須出具出廠合格證書和出場檢驗報告。管材內(nèi)外面平整，沒有蜂窩麻面，承插口處不能有棱角缺失現(xiàn)象。選擇的螺栓必須和設(shè)計的型號相同[2]。頂管施工技術(shù)所需要的千斤頂、頂鐵、導(dǎo)軌、油泵等機(jī)械設(shè)備各項性能是否正常，如果出現(xiàn)異常要立即檢修，排除異?，F(xiàn)象[2]。此外，還要做好施工人員培訓(xùn)工作，施工技術(shù)主管向施工人員做好技術(shù)交接工作，讓施工人員了解設(shè)計、施工圖紙，以及管道結(jié)特點，穿越地層長度以及地下水的情況，從而確保施工準(zhǔn)確性。頂管施工平面圖如下：

2.2 開挖工作坑和支護(hù)

工作坑是頂管施工的主要場地，基坑內(nèi)部需要設(shè)置千斤頂、導(dǎo)軌等設(shè)施。管道的工作坑一般設(shè)置在檢查井位置。根據(jù)市政工程施工設(shè)計圖和施工，確定工作坑的位置，工作坑距離工作井50 米。工作坑為矩形，基坑底部尺寸為7 米′5米，高度為6.5 米。工作坑開挖方式采用逆作法施工，并與人工開挖配合，開挖由上至下逐層開挖，并嚴(yán)格遵守:“分層開挖、嚴(yán)謹(jǐn)超挖”的原則。在開挖的時候，不能在坑邊堆放土方、建筑材料以及機(jī)械設(shè)備，減少基坑工作的外部荷載?？紤]到施工區(qū)域有雜填土、粉質(zhì)土、粉質(zhì)黏土等軟弱土層，因此需要在工作坑壁內(nèi)設(shè)置支護(hù)結(jié)構(gòu)，坑壁采20mm 厚模板、鋼管作為支撐結(jié)構(gòu)，工作坑開挖并設(shè)置好支護(hù)結(jié)構(gòu)以后，需要設(shè)置圍擋結(jié)構(gòu)，并在周圍設(shè)置施工安全警示牌[3]。

2.3 頂進(jìn)設(shè)備安裝與就位

頂進(jìn)設(shè)備安裝施工要求，將相應(yīng)的鉆頭安裝，安裝好以后將螺栓緊固，確保螺栓不會松動?；鳛轫斶M(jìn)設(shè)備的基礎(chǔ)，主要承載頂進(jìn)設(shè)備的各項負(fù)荷，為頂管機(jī)提供推進(jìn)反力，在作業(yè)過程中，承受各項荷載的情況，確保不位移、不變形、不沉降。導(dǎo)軌采用38kg/m 的鋼軌，軌底和型鋼焊接為一體。油缸安裝在油缸架上，油缸架上油缸中心誤差范圍不能超過3mm，確保油缸手力位置準(zhǔn)確。頂進(jìn)設(shè)備和起重設(shè)備按照施工要求安裝[4]。

2.4 頂進(jìn)

頂管施工是整個污水管道施工技術(shù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，此次施工采用手掘式液壓頂管法。在施工的時候，必須堅持按照“先挖后頂，隨挖隨頂”的施工原則，頂進(jìn)前，在管道前端坑壁開挖一個深為30-50cm 的斷面，再用千斤頂將管道頂進(jìn)。

通過切土工具管切土體，然后利用人工將切土工具內(nèi)的土石方取出來，人工取土長度不能超過頂鐵的長度，防止挖土的時候，由于大量土體開挖，造成土體坍塌或者空洞，影響到管道正常掘進(jìn)。如果頂管頂進(jìn)過程若發(fā)現(xiàn)土壤有潤濕情況時，應(yīng)停止頂進(jìn)，對周圍土體進(jìn)行觀測，防止遇到軟土或者地下水，影響到正常的頂管施工。如果挖土過程中遇到障礙物、后背變形或者傾斜、頂力突然增大等現(xiàn)象，需要立即停止作業(yè)，對其進(jìn)行檢查，排除異常情況以后才能繼續(xù)施工[5]。

2.5 頂進(jìn)糾偏

糾偏是頂進(jìn)機(jī)頭偏離了頂管施工設(shè)計的軸線后，需要及時調(diào)整機(jī)頭位置。頂管糾偏是利用機(jī)頭后部的糾偏千斤頂組，利用千斤頂?shù)闹亓浚淖儥C(jī)頭端面的方向，從而將其調(diào)整到設(shè)計軸線位置，讓管道沿著設(shè)計軸線頂進(jìn)。此次污水管道頂進(jìn)糾偏采用4 臺糾偏千斤頂組作業(yè)方式，如果鋼筋混凝土管道偏左則千斤頂采用左伸右縮的方式，如果鋼筋混凝土管道偏右則千斤頂采用左縮右伸的方式。如果頂管機(jī)頭出現(xiàn)旋轉(zhuǎn)現(xiàn)象，則需要在管道相反方向增加壓力或者在中間站提供旋轉(zhuǎn)糾正力矩等方式進(jìn)行糾偏。

2.6 驗收

驗收是頂進(jìn)施工技術(shù)的最后環(huán)節(jié)，直接關(guān)系到管道施工質(zhì)量。頂管施工結(jié)束以后，施工單位會同設(shè)計單位、業(yè)主單位、監(jiān)理單位對工程進(jìn)行驗收。檢查頂管施工是否符合設(shè)計要求路線頂進(jìn)，隱蔽工程質(zhì)量是否符合要求等，只有符合施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)以后，才能正式投入使用。驗收合格以后，施工方必須將驗收資料以及設(shè)計圖紙、施工圖紙等相關(guān)資料遞交給管道運營單位，為后期的運營管理和維修保養(yǎng)提供參考。

3 結(jié)束語

綜上所述，污水管道改造工程采用頂管施工技術(shù)，解決了大面積開挖對立交橋車輛運行的影響，縮短了改造工期，降低了改造成本，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。