頂管施工技術(shù)在市政工程中的應(yīng)用

楊 鴻 煒

(太原市市政工程總公司，山西 太原 030000)

頂管施工技術(shù)在市政工程中的應(yīng)用

楊 鴻 煒

(太原市市政工程總公司，山西 太原 030000)

分析了傳統(tǒng)的地下網(wǎng)管鋪設(shè)與頂管施工技術(shù)間的區(qū)別，簡述了頂管施工技術(shù)的優(yōu)勢，并對管材成本的預(yù)算、頂管井的設(shè)計、相關(guān)廢棄物的清理等工藝流程進行了介紹，針對施工中出現(xiàn)的問題，總結(jié)了市政工程中運用頂管技術(shù)時應(yīng)注意的要點。

頂管井，市政工程，施工技術(shù)，工藝流程

城市的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)離不開地下網(wǎng)管，它所涉及到的范圍也是全方位的，如果采取傳統(tǒng)的方式進行操作，會使地面變得凹凸不平，進而對地面產(chǎn)生嚴重的損害，不僅對行人的出行造成困擾，更會對本來就不堪重負的土層帶來破壞。

1 頂管施工的特點

對于頂管法，我們都有所耳聞，頂管法的優(yōu)勢就是不需要開挖面層，這樣做的好處表現(xiàn)在能夠穿越地面建筑物和一些公路、河流，最大限度的保持城市的原貌，讓城市不會受到過多的破壞。不僅如此，這項技術(shù)對于噪聲控制也有相當?shù)淖饔谩，F(xiàn)代人普遍懼怕噪聲污染，在快節(jié)奏的生活中這樣的污染無疑增添人們的身心壓力，給人的精神和身體上造成不可磨滅的影響。這項技術(shù)的運用，將在很大程度上改變這一狀況。因此我們說，頂管施工技術(shù)的優(yōu)點主要包含了施工占地面積小、施工的地點對于環(huán)境的破壞比較小，對于噪聲污染有著無可比擬的優(yōu)越性。在一定程度上保護了城市的原貌，又不影響現(xiàn)有的管線和構(gòu)筑物的使用，這樣做的好處就是節(jié)約資源，最大限度的將現(xiàn)有的資源利用起來，降低工程造價的同時，也從另一個方面為政府節(jié)約資金，從而達到雙贏的效果。

2 頂管施工技術(shù)與傳統(tǒng)市政工程技術(shù)的區(qū)別

傳統(tǒng)的地下網(wǎng)管鋪設(shè)和頂管施工技術(shù)的區(qū)別：簡單的說傳統(tǒng)的地下網(wǎng)管鋪設(shè)，需要在路面挖槽埋管，這樣做所帶來的后果就是，路面會受到不同程度的破壞，一方面使路面的狀況變得更差，破壞路面結(jié)構(gòu)，另一方面對于行人而言，也是極大的使他們出行不利，甚至?xí)o行人帶來生命危險，特別當暴雨等惡劣的天氣來臨時。而頂管施工技術(shù)則有效的避免了傳統(tǒng)的地下網(wǎng)管鋪設(shè)的弱點，它所采取的方式是指，利用現(xiàn)有的地下管道進行整合，有效的利用原有的管道，做到經(jīng)濟、環(huán)保，而且能夠降低噪聲，對于減輕對城區(qū)交通和環(huán)境的干擾和破壞有著至關(guān)重要的作用。這也是在不斷的學(xué)習(xí)外國先進的地下網(wǎng)管鋪設(shè)之后，我們國家才逐漸的領(lǐng)悟到頂管施工技術(shù)在市政工程中的魅力。不僅如此，隨著我國城鎮(zhèn)化的水平日益加深，城市人口比重的不斷上升，對于城市的要求也在進一步的提升，這樣的優(yōu)點使得頂管技術(shù)在建設(shè)和維護城市的基礎(chǔ)設(shè)施時有著不可替代的作用。

同時，頂管施工技術(shù)在市政工程中的應(yīng)用范圍廣泛，不論是在繁華的路段，還是其他一些特殊路段(比如對管道線復(fù)雜的舊城區(qū)的改造、受國家保護的文物博物館等)，頂管施工技術(shù)都能夠進行有效的施工作業(yè)。能夠應(yīng)對多種路段，讓其成為近年來的大熱門。

3 頂管施工技術(shù)在市政工程中的工藝流程

凡事都需要有一套標準，頂管施工技術(shù)也不例外。想要讓頂管施工技術(shù)更好的為市政工程服務(wù)，就必須了解其工藝流程。總的來說，頂管施工技術(shù)在市政工程中的工藝流程包含以下幾步：

1)頂管項目的預(yù)算。預(yù)算的意義在于用有限的資源來最大限度的進行利用，找出項目之間的平衡點?？梢哉f，做好預(yù)算能夠讓各項項目有序的進行，因此在工作開始之前就需要對頂管項目進行預(yù)算。而在這些預(yù)算中我們主要需要考慮以下幾種因素，來盡可能的讓我們的預(yù)算更加的準確，達到一種指導(dǎo)的作用。首先是地質(zhì)的作用，對于不同的地質(zhì)需要進行不同的對待，找出適應(yīng)此地質(zhì)的最合適的方法。為什么需要對此進行考察，相信大家都明白，地質(zhì)條件的好壞，對于成本的預(yù)算有著直接的關(guān)系，越復(fù)雜的地質(zhì)越需要更多的預(yù)算，反之亦成立。其次是管材的自重，之所以注重這個因素是因為管材的自重和頂力成正比例的關(guān)系。再次是對摩擦阻力的考察，這個因素在我們的工程中需要多加的注意，因為頂管管外的摩擦力影響因素很多，這些因素又直接影響了注漿效果，因此在對摩擦力進行考察的時候要格外的注意。最后是頂進貫入阻力，我們知道頂進開始或者一直前進的情況下，頂力貫入的阻力相對要小些，但是伴隨著頂進時間的增長，不確定的因素就不那么好控制了，會使得情況更加的復(fù)雜。最后是管道上垂直、水平的側(cè)壓力。這些因素有很多偶然的成分，管材線路在頂進過程中不斷出現(xiàn)偏差，想要解決那些偏差，不僅僅是運用專業(yè)的知識，還要結(jié)合當時的具體的情況進行適當?shù)姆治觯粩嗟倪M行總結(jié)和歸納。我們通常采用土壓平衡和泥水平衡的頂管，這樣迎面土壓力都控制在主動土壓力和被動土壓力之間。

2)頂管井的設(shè)計。頂管井分工作井與接收井兩種，但是頂管井有很多的分類，通常而言，我們一般使用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。在實踐中，工作井的結(jié)構(gòu)形式通常有單孔井和單排孔井，這之間的區(qū)別是，前者有多種形狀，如圓形、方形、矩形等，而后者的形狀就沒那么多樣化了，我們更常見到的是矩形，但是我們必須了解到，這樣的多元的形狀肯定有其不同的含義，那就是受力性能的不同，通常而言，圓形的受力性能大于正方形和矩形的受力性能。

3)頂管井的工序。第一步是穿墻。這一步是最基礎(chǔ)的一步，當然也是最重要的一步，我們需要做的就是打開穿墻悶板將工具管頂出井外，并安裝穿墻止水裝置。也就是在穿墻管內(nèi)填夯壓密實的紙筋粘土或低強度水泥粘土拌和土，以便起到臨時性阻水擋土作用。為確保穿墻孔外側(cè)一定范圍內(nèi)土體基本穩(wěn)定并有足夠強度，工作井工具管穿墻前，對穿墻管外側(cè)采取注漿固結(jié)措施。

4)頂管井可能出現(xiàn)的問題及解決的措施。對于頂管出洞的重要性相信懂行的人都知道。即頂管機和第一節(jié)管子從工作井中破出洞口封門進入土中，開始正常頂管前的過程。這個過程會引人關(guān)注的一個很重要的原因就是容易出事故，一不小心，就可能發(fā)生一些預(yù)料之外的事情，因此一些專業(yè)技術(shù)人員在這個階段都會憑借熟練的經(jīng)驗加上現(xiàn)場的環(huán)境進行評估作業(yè)。然后就是管道偏斜的問題，如果遇上這類問題最好的方法就是立即用主頂油缸進行糾偏。一般，為了事先預(yù)防這類事情的發(fā)生，我們對于工具管出洞前預(yù)先設(shè)定一個初始角彌補下跌等措施。最后是注漿減阻，這是一個關(guān)乎施工質(zhì)量的關(guān)鍵因素。但是僅僅做了這些還是不夠的，在頂管施工中還有一個重要的技術(shù)措施就是通過壓注觸變泥漿填充管道周圍的空隙形成一道泥漿保護套。這樣做的好處顯而易見，就是起到支撐地層的作用?，F(xiàn)代城市很多都有地面沉降的問題，一遇到暴雨的天氣，這樣的地面就會出現(xiàn)“海景”，帶我們在城市中看海。而一旦我們運用這項技術(shù)，形成保護套，就是在很大程度上減緩這樣事件的發(fā)生。

5)頂管井糾偏工序。這是后續(xù)的一個步驟，原理是利用設(shè)置在后部的糾偏千斤頂組，從而改變機頭端面的方向，減少偏差，使管道沿設(shè)計軸線頂進。這樣的糾偏手段能夠在很大的程度上使這個工程更加的完善，對于操作的靈活性和彌補性都有很大的補充，對于工程的順利進行起到保障的作用。

6)頂管井在疏松土層的運用。我們知道頂管井并不是在任何的土層中都能夠完美的運行，在一些特殊的土層中，如疏松的或是粘性很小的土層中，如果不采取一些措施的話，很可能會使這項工程失敗。因此在這些特殊的土層當中，我們需要運用膨潤土懸浮液的支撐作用?？梢宰屌驖櫷翍腋∫簼B入土層的孔隙內(nèi)，令其充滿孔隙。

7)及時進行相關(guān)廢棄物的清理。這樣做的目的不僅僅是愛護環(huán)境這么簡單，我們知道對于精密的儀器而言，這些相關(guān)的廢棄物若不及時清理將可能給閥門、儀表等造成嚴重的損害，小不為則亂大謀，古人說的千里之堤潰于蟻穴就是這個道理。不要輕視這些所謂的廢棄物，我們需要焊一段清一段，這樣做既能夠減少完工后的清理工作量，又能夠?qū)x器進行適當?shù)谋Ｗo。對于不同季節(jié)也有不同的做法，通常來說，我們會在冬季打氣壓，這樣做的好處就是能夠有效的避免管道內(nèi)結(jié)冰的現(xiàn)象，使得工程能夠有序的進行下去。

8)頂管井施工注意點。雖看似老生常談，但不可不說其具有實際意義，況且，每一個行業(yè)的注意點往往都有所出入，對于頂管井施工注意點概括來說，首先就是在施工前就進行勘察，對于地質(zhì)等相關(guān)資料進行詳細的勘測，確定較為精確的數(shù)值，然后就是對一些有害氣體的含量進行全面實時的檢測，這一點至關(guān)重要，與生命安全有著直接的關(guān)系，因此需要多加的注意。我們需要提前的對已有的能用上的管道進行排查，盡量做到物盡其用，不浪費現(xiàn)有的資源，對于已有的資源進行整合，找出合適的管道線路，進行施工。之后就是管線穿越建筑物底下時，要明確建筑物的基礎(chǔ)類型，需要對那些不穩(wěn)定的因素進行排查，確定出最有效的解決措施。這樣有助于施工的順利進行，對于每一處的危險地帶進行標記，找出合適的手段進行規(guī)避。同時確定中間分布以便找出最合適的方案進行施工，為了保險起見，最好制定一些預(yù)案，進行突發(fā)事件的處理，最大限度的使工程能夠高質(zhì)量的完成。這就是我們國人常說的，凡事預(yù)則立不預(yù)則廢。高質(zhì)量的應(yīng)急預(yù)案能夠為整個施工過程保駕護航。

4 結(jié)語

隨著頂管施工技術(shù)的不斷完善，在我國的城市建設(shè)中起著越來越重要的作用。相信會有更多的市政工程會使用這一方法，從而提高市政工程的施工質(zhì)量，這將成為未來市政建設(shè)的方向。

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Application of pipe jacking construction technology in municipal engineering

YANG Hong-wei

(Taiyuan Municipal Engineering Headquarter, Taiyuan 030000, China)

The paper analyzes differences of traditional underground pipeline paving and jacking pipe construction technology, describes jacking pipe construction technology merits, and introduces technological procedures of pipe material cost budget, jacking pipe well design and relevant waste cleaning. In light of construction procedures, it summarizes matters needing attention in the application of jacking pipe technology in municipal engineering.

pipe jacking well, municipal engineering, construction technology, technological procedures

1009-6825(2014)36-0104-03

2014-09-03

楊鴻煒(1979- )，男，工程師

TU990.05

A