城市道路地下管線頂管施工技術應用分析

郭柯江

（太原市政建設集團有限公司，山西 太原 030000）

現階段，城市建設不斷發展，日新月異。城市地下管線工程是城市建設的重要組成部分，其施工質量對城市建設有很大影響。為了保護城市道路，使其免受破壞，確保人們日常出行的暢通無阻，必須完善管道的施工工藝。為應對上述問題，人們開始研究并產生頂管技術，頂管技術又被稱作非開挖管技術，它能夠很好地解決上述問題，現階段已經被廣泛應用在城市地下管道的項目工程施工。頂管技術與傳統的施工相比，能夠節省相當一部分人力，可以直接利用地下管線或地面結構在施工現場實施施工作業。值得注意的是，該項技術的先進性與技術優越性較高，通常對施工技術人員的專業操作能力要求很高，施工操作較為嚴格。因此，我們有必要對該技術進行深刻而全面的討論。從而為今后人們對該技術的應用提出相關的理論依據與指導［1］。

1 管頂管施工技術概述

通常情況下，根據施工方案進行頂管施工，在其管道沿線建立接收井和工作井，通過對主頂油缸、中繼間、管道間的推力，將掘進機或者工具管沿工作井內部向前推進，穿越土層，從而將其推進接收井內部進行吊起操作，與此同時，還需要將掘進機或緊隨工具管后的管道掩埋在這2個作業坑之間，該施工技術是一種非常實用的施工方式。

2 頂管施工技術目前的應用狀況

城市道路建設工程日益繁盛，各個城市道路工程地下管網交錯復雜，周邊環境復雜，對面各種處界因素，采用頂管施工技術起到了非常大的推動作用，切實解決了傳統城市管道施工過程中的諸多難題，這種技術在現代城市建設中已被廣泛使用。施工中采用的頂管技術可以確保原始路面不被破壞在惡劣條件下，也稱為無溝槽頂管。頂管對城市道路的破壞體積小，這能夠減少對地面路面的開挖工程，從而極大地減少由于工程施工所帶來的城市交通不便與擁堵現象的發生，同時能夠保護施工路段上的路面基石。但頂管技術并不是只存在便利的，在實際施工過程中我們仍要面臨諸多問題。首先面臨的是建設資金的巨大弊端，在頂管項目施工前期，要對施工段完成一個較為詳細的規劃與布局，因此前期對于施工設備的要求也較高。另一方面，頂管項目施工技術由于較為先進且對施工技術要求更高，在對施工人員的技術水平方面，他們也需要更高的專業化水平才能勝任該項工作。要有專業度高且經驗豐富的技術人員在現場完成指揮調度工作，對于該項工程施工過程中所需要的施工人員的把控與安排也是需要關注的重要問題，這是由于頂管施工技術項目施工比一般施工所需的人員數量增加了一倍，從而導致了巨大的項目預算，建設成本不是普通建筑企業自身能夠承擔的，這也在很大程度上成為阻礙頂管技術在廣泛推廣和普及的重要原因［2］。

3 頂管施工工藝

3.1 穿墻頂進

頂管工藝流程中，出洞環節將對整體質量造成直接影響，應采取可靠的防控措施，以達到順利出洞的效果。前期準備工作中在洞口預埋鋼盒，同時在該處增設止水鋼圈，在此基礎上設止膠圈。工具頭穿墻作業時，應形成合適的初始角（以5°為宜，方向朝上），目的在于避免工具頭下跌現象；同時，前部管子要與頂管機形成穩定的連接關系。需增強頂管機的穩定性，避免管子后移的現象。從具體原因來看，掘進機主動面的工作狀況較為特殊，該處的主動土壓力相對較大，且明顯超過各類摩阻力總和（源自管子周邊、導軌間等）。對此，使用鋼柱將管子牢牢頂住，以達到增強穩定性、防止后退的目的［3］。

3.2 頂管線路的規劃

在頂升技術中對于頂升操作的主要途徑方式是通過手鉆，該方式要求對于地下水位的控制要有比較嚴格的標準。如果在管道周圍1m之內存在地下水，那在施工過程中會非常容易出現水或者是雜質進入管路從而造成管道阻塞的問題。在頂起管道的操作過程中，需要對線路實施提前并合理的相關規劃，合理的路線規劃是工作順利進行的前提。

3.3 頂管線路的規劃

在頂升技術中對于頂升操作的主要途徑方式是通過手鉆，該方式要求對于地下水位的控制要有比較嚴格的標準。如果在管道周圍1m之內存在地下水，那在施工過程中會非常容易出現水或者是雜質進入管路從而造成管道阻塞的問題。在頂起管道的操作過程中，需要對線路實施提前并合理的相關規劃，合理的路線規劃是工作順利進行的前提。靈活調整。若施工中出現設備故障，將對持續頂進帶來阻礙，因此，工具頭的準備要到位，土的數量要足夠合理。若因特殊情況而暫停頂進，恢復作業時必須對管路補漿。各階段頂進速度不同，初始階段以慢速為宜，具體為20～50mm/min；待進入到正常頂進階段時，可提升速度，使其達到50～150mm/min。

3.4 土壤開挖

頂管技術的建設取決于早期要開挖的土壤質量，收集和分析與挖掘和施工有關的資料、土壤結構和其他信息。在頂管施工中，需要加固周圍土壤，以保證施工安全。一般鋼筋的寬度不得小于挖掘深度的0.4倍，最好不小于4m，加強深度優選不小于3m。基坑的加固可以通過使用水泥攪拌樁以及灌漿和沉淀來進行。一些地質條件較差的土壤，可采用高壓噴射灌漿樁加固，減少土壤侵蝕，確保施工合理。

3.5 測量與糾偏

頂進作業時，掘進機頭是重要的裝置，其連接了光電接收靶。同時，觀測臺上還安裝了激光經緯儀，頂進時該裝置將產生激光束，調整方向使其與管道中心線保持重合的關系，以此作為頂管導向。若掘進機頭存在偏差，對應的光電接收靶中心將發生變化，偏離預先設置的光斑中心，通過對偏移量的分析可以求得頂管機斜率。此時，糾偏千斤頂組隨即運行，在其作用下調節頂管機方向，以確保頂進方向的準確性。整個糾偏流程遵循循序漸進的原則，使各管節逐步復位。需注意的是，必須避免強制糾偏行為。

4 長距離管道中頂管施工技術的管理措施研究

為確保長距離管道頂管施工技術效果達到預期，建議施工現場的工作人員應該嚴格按照長距離管道頂管施工技術規范，準確貫徹與落實施工技術內容。以下是本文結合相關經驗，針對長距離管道中頂管施工技術的管理措施問題進行總結與歸納，以供參考［4］。

4.1 積極對施工技術進行完善與創新

對施工階段存在的問題，要對其進行必要的關注，相關施工技術與管理人員應對其進行總結，并根據實際情況對施工工藝進行更新與完善，促進頂管施工工藝的發展。一方面，需要施工人員在施工過程中針對問題的具體產生原因進行分析并處理，并據此完善施工技術，選擇更合理的施工方案與施工技術相結合。例如，在施工過程中，注意施工方式對工程項目造成的影響，保證一線員工的施工技術能夠滿足施工要求，避免不規范施工。另一方面，相關技術部門要積極開展技術方面的創新工作，對施工流程進行完善，使其更容易操作，并且在保證施工質量的同時提高施工效率。

4.2 確立科學、合理的質量控制目標，深化現場施工技術效果

一是確立現場施工質量達標目標。現場施工人員應該嚴格按照質量責任制即“誰施工、誰負責”的原則理念，重點針對現場施工作業流程問題進行準確貫徹與落實。與此同時，正式開展施工工序之前，必須進行技術交底工作，以防止出現施工失誤問題。除此之外，質檢工作部門應該肩負起自身的工作重任，嚴格踐行工藝工檢驗規程，加強對成品的保護管理。一旦發現質量問題必須及時匯報，并提出針對性措施進行預防處理。需要注意的是，技術部門方面應該加強對施工過程的控制力度，重點針對每項施工步驟進行技術交底工作。對于施工作業期間存在的技術難點，應該及時提出解決方案并加以論證。

二是安全文明施工創優目標。要求施工單位方面應該重點針對現場安全文明工程建設問題予以高度重視。通過制定科學合理的安全技術措施，確保文明施工規劃得以順利貫徹與落實。與此同時，合理編制相應的專項方案，確保安全文明施工目標得以順利實現。除此之外，相關負責人員應該定期深入施工場地，針對技術交底工作進行全方位掌握，并及時解決現場存在的疑難問題。一般來說，嚴格遵守上述質量管理目標內容之后，建筑工程現場施工質量基本上可以得到保障。

4.3 提升施工人員的專業素養

處于頂管施工工程建設的一線工人，自身的專業水平會給工程造成直接的影響，所以在正式施工階段，需要對以下幾個方面進行更高的關注：

1）在建筑工程施工單位中，需主動改變人才培養思路，注重人才管理工作，提高人才選拔的認識程度，提高對專業人才專業素質的重視，采取更多的方式提高工作人員的綜合素質。

2）在日后的施工作業中，構建更加有效的人才培養模式。對上崗員工進行職業技能培訓，有效推動人員在其專業領域的進步。

5 結語

隨著城市建設的復雜性，方便的建設是時代的要求。頂管施工技術的應用，可以更好地適應社會發展，避免路基大面積開挖，保證交通條件，對于人口稠密、交通繁忙的城市而言，這極為重要。盡量減少對現有道路和景觀的影響。在頂管過程中，改變了以往大面積開挖的方式，以點代替地面，減少了施工現場的占用。頂管操作所需的施工工地非常有限，在不對現有道路和環境造成重大影響的情況下，僅需要隔離一些用于存儲頂管及相關設備和設施的操作場所，全天候施工工作。