關于市政工程頂管施工技術的探究

陳小芳 誠捷祥集團有限公司

一、非開挖頂管施工技術特征及應用優勢

（一）非開挖頂管施工技術特征

頂管施工技術是一種專用于埋設管道的施工技術，通常被應用到給排水管道工程中。在具體施工過程中，施工單位需要通過頂進設備將管道頂進到坑中。在頂進的過程中，施工單位應考慮工作坑的坡度，以及坑壁與管道的摩擦力，必要的時候可以采用分節頂進的方式。在管道推進的過程中，推進力主要來源于管道層、中繼層以及主頂油缸層，結合掘進機開展管道的預埋工作。

（二）非開挖頂管施工技術應用優勢

在市政工程中應用頂管施工技術，可以有效避開地面開挖，最大限度保證城市的本來面貌。頂管施工技術的應用具有控聲降噪的特點，地下頂進的方式對施工區域周邊環境造成的影響是非常小的。與其他施工技術相比，頂管施工技術不會大規模破壞地面、土層結構，在具體施工過程中對生態環境造成的影響相對較小，技術實施過程中體現出較強的生態性。頂管施工技術的應用，以其節能降噪、破壞力小等特點實現了降低工程造價的目標，緩解了地方政府資金壓力，是一種能實現地方政府、施工單位共贏的施工技術。

二、市政工程頂管施工技術與質量控制分析

（一）科學制定施工方案，確定各項技術控制標準

在應用頂管施工技術之前，施工單位要對每一項施工步驟有良好的把控。首先是確定管線的質量，綜合考慮管線的長度、類型以及材質等因素后，再開展鋪設工作。管道的輻射范圍還要受土壤結構、地質結構的影響，所以這也是施工單位需要重點考慮的問題，在具體施工之前施工單位需要安排技術人員對輻射范圍內地質結構、土壤結構進行調查和分析，為頂管施工技術的應用創造良好條件。同時，要根據項目設計圖紙，結合施工場地的再次實際勘察結果，制定、優化施工方案，確定頂進施工工序和作業技術方式。

（二）施工前的各項準備工作

施工前必須做好相關的準備工作，確保規范施工，安全施工。一是技術準備工作。包括三項工作內容：（1）崗前培訓，技術交底。根據項目設計圖紙的技術要求，組織員工按照崗位要求進行技術交底、安全生產培訓；（2）控制點加密，測線放量；根據設計圖紙設置的控制點，實地核準，對控制點進行加密，根據規范要求的標準精度，閉合和引測水準點；反復測量核準控制點后測量放線；（3）搞好地面沉降監測。在頂管沿線以及工作井附近，布置地面沉降觀測點，隨時掌握地面沉降變化動態。二是調查施工作業區域的障礙物；首先結合探測與主管部門就地下管線設施障礙物進行排查，弄清燃氣管道、生產生活用水、通信線纜等鋪設的走向、位置、埋深距離等，其次對地層結構變化充分了解，對自然發育過程產生的障礙、人為干擾地層結構形成的障礙等摸清查實，分類想辦法解決，確保頂進施工順利。三是準備好頂管施工需要的物資材料；結合項目設計圖紙確定的工程規模、工期、工程質量等要求標準，編制機械設備表和物資材料表，對設備材料的規格、型號、數量做嚴格的控制，確保有序進入，不影響順利施工。四是電能供應和照明設備的準備工作。頂進施工是地下作業，沒有自然光線保證，需要配備相應的照明設備，同時，頂進機械設備也需要電能動力，因此，必須圍繞安全生產做好電能供應與照明設備的準備。（1）工作井欄桿固定鈉燈設備，挖土作業佩戴礦燈照明燈；（2）電氣設備由專人布置線路，固定控制裝置；（3）所有電氣設備均設置漏電保護器，確保安全使用；（4）工作井內的配電箱固定安裝的位置不低于距井底90cm，電線。線纜嚴禁在水中浸泡，要采取空中懸架。五是通風設備和毒氣監測檢測裝置的準備。（1）選擇型號合適的鼓風機，放置工作坑地面，鼓風量700L/min；（2）布置O2濃度、CH4濃度、CO、H2S濃度的監測檢測設備監測點，設置安全范圍，O2濃度≥19%為安全，≤17%為警示值，≤12%為危險狀態；0≤CH4濃度≤0.25%為正常，濃度0.25%-0.5%為不安全，0.5%以上為危險濃度；CO濃度35ppm為警戒線；H2S濃度＜7ppm為正常，10ppm＜為警戒值。六是通訊設備的準備。所有作業人員一律配置專用無線通訊設備，頂進、吊車、指揮人員保持聯系暢通，為避免網絡信號質量問題導致的通訊問題，配置施工專用通信設備。七是明確頂進施工過程的各類技術參數。根據地層勘測、工程質量和設備工藝的要求，編制地層參數表、頂管參數表、頂管井/接收井參數表、工程參數表等。

（三）主要的施工方法和質量控制措施

市政管道施工工程施工項目可分為排水工程施工、工作井接收井工程施工、頂進工程施工、碰管工程施工、檢查井工程施工、閉水實驗施工等內容，現將具體的施工方法和質量控制措施進行分析：一是排水工程施工方法與質量控制措施。根據地層結構和地下水埋深特點，相應采取明排降水施工方式，或者特殊的降水方式，確保工作井施工和頂管施工處于無水環境即可。技術質量控制措施就是在底部最低地面挖積水坑，在用抽水機或者泥漿泵把水或泥漿全部抽干，考慮到頂管過程巖土地層的滲水外溢，降水排水必須無間斷進行，確保施工地面不存積水。

（四）工作井、接收井的施工及質量控制措施

結合施工圖設計要求，一般采取逆作法施工方式，接收井采取深基坑支護結構，工作井和接收井壁分層循環施工，上一層井壁施工完成，達到質量要求標準后，在進行下一層施工。接下來就是土方開挖，開挖施工過程隨時做好支護、圍擋、防水排水措施，坑底設集水坑，坑口預備蓋板，施工完成后，及時封底，覆蓋井口；施工場地周圍設置安全圍擋和防雨排水設施，井內留有安全上下通道，確保施工過程人員能夠安全撤離。

（五）頂進施工技術及質量控制措施

（1）鋼板后背墻的質量控制措施：規格：200×200×2cm。保證后背墻能夠均勻受力；（2）導軌安裝的質量控制措施：狀態穩固，軌距要求、高程要求、流水方向數據精度必須滿足頂進施工需要；（3）千斤頂的方向位置推進力度必須均勻；（4）頂鐵安裝及注意問題：頂鐵是千斤頂與管道之間具有“力”的組織協調能力的設備，根據工程規模選擇適宜的橫頂鐵、豎頂鐵、U型頂鐵或圓形頂鐵，確保頂力均勻，平穩推進管道；（5）工具管試頂結束，安裝第一節管道，處理好防水止水措施，先挖后頂，即挖即頂，循序漸進，穩妥施工，啟動油泵，千斤頂活塞伸出一個沖程，推進管道；停止油泵，打開控制閥，活塞抽回，在啟動油泵，繼續頂進，循環施工。

三、非開挖頂管施工技術注意事項

現階段，在市政工程項目中，非開挖頂管施工技術雖然應用比較廣泛，但其實適用的時間并沒有多久，因此不能盲目使用，要綜合考慮其科學性、有效性，同時關注其施工期限，對于施工中出現的各種問題要及時發現和解決，在施工過程中，施工人員的整體施工水平也有很大的影響，要注重提高非開挖技術在實際中的操作能力。要在施工時嚴格按照市政部門所要求的施工標準和要求完成施工作業，從而保證整個施工能按照要求及時完成。同時，要嚴格按照施工方案部署施工步驟，同時方案要綜合考慮非開挖頂管施工技術可能出現的各種問題和意外情況，并制定各種應急預案，這樣才能及時應對各種問題，確保工程能順利完成。

四、結束語

綜上所述，市政工程頂管技術在城市建設和城鎮建設的基礎設施建設中的應用越來越廣泛。將頂管施工技術應用到市政工程中，能有效避免因地面開挖，對城市、生態環境等方面帶來的嚴重影響，即便有些影響，相對來說也是非常小的。在市政工程中應用頂管施工技術的過程中，相關施工單位要提前了解施工區域地上、地下環境并對其進行勘察，做好施工前的準備工作，以保證市政工程管道施工的順利進行。