淺談市政工程非開挖頂管施工工藝

宋菲菲 劉士印

【摘要】非開挖施工技術具備先進性、科學性，其適用范圍廣、適用性強、效益好，在市政管道工程施工中得到了廣泛應用，對提升城市基礎建設質量和保護城市環境都具有重要的現實意義。

【關鍵詞】市政工程;非開挖;頂管施工

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.24.

我國屬于人口基數大國，這也給排水施工技術帶來挑戰。傳統的市政給排水施工方式已經無法滿足實際的施工需求，在施工過程中給人們帶來諸多不便，例如大面積的占地施工等，引發了傳統市政給排水施工技術革新的迫切需求，非開挖頂管施工技術應運而生，并被廣泛運用于市政給排水施工中，在確保施工質量的同時，減少了因施工給人們生活與工作帶來的不便。

1、頂管法

頂管法最早出現在美國，是最早的非開挖管道施工技術，在市政管道的非開挖敷設中得到了廣泛應用，其最適合用在直徑為620～4200mm的管道工程中。在管道施工中使用最多的是密封機械式頂管施工方式，具體有兩種施工方式，一種是泥水平衡式，另一種是土壓平衡式。頂管施工選取的施工管材是鋼筋混凝土管、鋼管以及玻璃鋼砂管等，其中鋼筋混凝土管在頂管施工中的應用最為普遍。近年來，隨著我國城市化進程的不斷加快，城市建設的規模越來越大，市政管道施工也隨之出現了很多問題與缺陷，因此很多施工企業選擇頂管法進行實踐施工，且該技術的應用效果良好，因此得到了廣泛應用。頂管法施工的優勢主要有以下幾點：控制精度高;可以在極深的地下鋪設管道;不需要阻斷交通;能穿越障礙物;施工所產生的噪聲較小;對施工現場周邊區域造成的影響小;可以安全地穿越公路、鐵路;在城市中施工時，倘若地下水較為稀缺，或者管道埋深較淺，其經濟性更好。不過該方式也并非全是優點，其缺點是要求工作井的深度要大，還要求地下管線曲率半徑要大，如果中繼站發生異常情況，那么需要用全氣壓來頂進。在運用頂管法施工技術時，需要事先在管道的一端提前挖好工作坑，挖好之后在坑里安裝導軌，一般情況下都是把導軌安裝在木基礎或者混凝土基礎上，然后在導軌上設置管筒。除此之外，還要對頂管施工展開系統精確的測量工作，把握好管底高程、坡度和管道頂進中線的方向。施工時，要將一口已施工完畢的工作井當作出發點，并使用液壓千斤頂為頂進供應水平推力，從預留置的洞口處將預制鋼筋混凝土管一節一節地跟隨工具管向土層推進，并且要不斷挖掘管內的泥土，直到工具管頂進前方已經預先完工的接受井。如果市政管道施工是在城區內距離較長且較為復雜的區域，那么除了頂管法施工技術，還應當加設一些輔助措施，例如使用激光糾偏、氣壓頂進、泥漿套潤滑、中繼站等措施。此外，在確定工作井的位置時，一定要全面考慮管道沿線路段的地質情況，當頂管長度達到一定量時，應盡量減少工作井的數目。同時要最大限度地將工作井設置在頂管中部，讓工作井在施工時能夠同時向左右兩個方向進行頂管。

2、非開挖頂管施工要點

2.1施工準備

2.1.1頂進管選擇

在利用非開挖頂管施工技術展開市政給排水施工作業時，應完善前期的準備工作，包括頂進管的選擇。常規情況下的市政給排水施工，當無特殊施工要求的情況下（抗腐蝕），選擇PE管為頂進管，并注重該PE管符合施工需求——規格設計達標，已經通過應力驗算。在確定頂進管（PE管）內徑時，設計者應滿足工程性質，滿足工程施工需求。在確定頂進管（PE管）外徑時，設計者必須嚴格遵循頂進管受荷載的情況確定數值。需要特別注意的是，在市政給排水工程中利用非開挖頂管施工技術時，主要應當注意以下幾點：其一，應充分考慮到人工施工的便利性，確保人工施工能夠順利的完成;其二，應充分考慮到施工過程的經濟性，確保施工過程造價處于可控范圍之內;其三，但應特別注意施工過程中可能發生的偏離原定路線的問題，一旦出現此問題，恢復難度非常大，所以在施工過程中應格外注意此問題。設計者結合頂進管（PE管）長度、管徑的比，最終確定合理的頂進管長度。

2.1.2頂管施工準備

結束了頂進管的選擇后，施工者還應在市政給排水非開挖頂管施工作業井中做好準備工作——發射架的準備、頂管機的準備、千斤頂的準備等。同時，在施工前不要忽略將止水裝置設置于工作井內。

2.2施工的過程

完成市政給排水施工非開挖頂管施工準備工作后，還應在正式施工前進行復檢，確保后續的施工過程可以順利展開，確保施工安全。

2.2.1頂進過程中的進出洞施工措施

市政給排水工程利用的非開挖頂管施工時，頂進施工環節屬于該整體施工中的關鍵環節。施工者應先完成鋼板樁的作業后再封閉磚封門，有效避免施工環境中土體坍塌問題。在完成頂管機出洞后，對磚封門進行拆除，確保頂管機的位置與鋼封門的位置間隔50～100mm時，從出洞口的一側依次向另一側拆除鋼板樁，在后續的施工中也要嚴格執行該施工程序，使洞口止水圈可以發揮其最大效能。完全拆除鋼板樁后，應馬上實施頂進施工，有效提升施工效能——縮短施工時間。此外，此施工過程，可能會出現管節后退的問題，這屬于非常嚴重的施工問題。導致該問題出現的原因是頂管機正面產生的主動土壓過大，遠遠超出機頭摩擦力、管節周邊摩阻力與導軌之間摩阻力的和。所以在施工中，應在洞口兩側安裝手拉葫蘆，當出現主頂油缸回縮問題時，提前拉住管節防止其后退，有效避免頂管機在后續推進時發生方向失控，也可以避免爬高問題的出現。

2.2.2注漿減阻

城市給排水施工中利用非開挖頂管施工技術時，還應注重高效利用注漿減阻技術，該技術對施工質量存在直接影響作用，在市政給排水工程利用非開挖頂管施工技術時，結合施工的實際情況，合理調整潤滑泥漿的配比、合理設置注漿孔、調整與工程需求相符的壓漿工藝。換言之，施工者可以嘗試在PE管120°的位置設置三個孔，有效控制泵送出口處的壓力值，并將壓漿孔設置在管節雄頭一側的邊緣處，順利完成非開挖頂管施工技術中的注漿減阻過程。

結語：

綜上所述，非開挖頂管施工技術能有效助力市政給排水工程的展開。本文通過論述該技術的特點、優勢，同時分析了實施該技術的準備工作與施工要點。實現了市政給水施工作業的順利展開，明顯提升整體工程質量。

參考文獻：

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