霍長平

（太原供水集團有限公司，山西 太原 030009）

試論市政給排水工程中的頂管施工技術

霍長平

（太原供水集團有限公司，山西 太原 030009）

為進一步提升市政工程管道施工質量，在施工中引入了大量先進施工技術。其中，頂管技術應用最廣泛。本文筆者結合自身多年實踐經驗，重點對頂管技術在市政工程管道施工中的應用進行了深入探究。

頂管技術；市政工程；管道施工；應用

前言

頂管技術指的是涉及到多種且具體的非開挖鋪設管道手段的一個總稱。在施工階段，嚴格按照施工設計圖紙設置工作井和接收井，隨后在埋設管道時借助千斤頂進行頂進。不過，在此階段，必須嚴格控制好頂管的頂進方向，一直到管道全部進入到接收井內部為止。以下是筆者針對頂管技術在市政管道工程施工中的應用加以詳細闡述。

1 頂管技術在市政工程管道施工中的具體應用

1.1 頂管材質選擇

在市政管道工程施工中，頂進管常常選擇鋼筋混凝土管。若工程施工未對腐蝕性提出較高要求，有時也可選擇鋼管作為頂進管。若選擇前一種管材作為頂進管，那么應該對管材規(guī)格、配筋、應力計算等進行檢驗，保證管材各項指標都能滿足相關規(guī)范的要求。

1.1.1 管材直徑

在具體施工過程中，首先要結合工程實際情況、施工要求確定出管材直徑大小。同時，檢驗頂進管何在能否滿足施工的要求。再按照檢驗的結果，來確定管材配筋量及厚度等參數。此外，在頂管技術也需人工挖掘的配合。根據以往施工經驗，不管在何種情況下，都必須確保管材內徑不小于50cm。

1.1.2 管材長度

為重點突出頂管技術施工的可控性與經性特征，必須準確計算出管材所需的長度。然而，通過大量實踐證明。在直線推頂過程中，利用長管材能夠大大降低裝管總工作量，但當管材長度過長時，在直線頂進過程中，極易造成路徑偏差問題的出現，那么也增加了校正工作量。如果選用短管材進行施工，也可能造成周圍土層的凸起或管道的彎曲。從某個角度來說，上述問題直接影響到頂管施工的可控性。所以，正確判定長、短管的應用可借助下述辦法來判定：如果管材長度和其外徑的比值不超過1.1的情況下，最好選擇短管材；而如果這二者的比例等于1.15的情況時，則選用標準管材；如果這兩者的比值大于或等于2.1時，則最好選擇長管材。

1.2 頂管施工前的各項準備工作

1.2.1 合理布置施工現場的平面

在施工現場，平面布置主要涉及到機械設備安裝、廢棄土堆放、材料存放等。不過，首要的工作就是完成各種頂進機械的安裝，如：頂管機、千斤頂、反力架等；其次，在頂管井周圍最佳位置安裝扶梯，主要用于施工人員上、下井。

1.2.2 對后靠土體進行加固處理

為確保各種頂管設備可安全的進、出井口，施工人員應對機械設備后靠土體、井口附近土體等進行加固處理。通常選擇高壓旋噴樁施工手段。同時，施工人員還需在井口周圍安裝一止水裝置，這樣可有效避免井口周圍泥土和頂進壓注觸變泥漿流失。

1.3 施工工藝

事實上，頂管技術指的是借助各項先進的頂進設備將預埋設管道緩慢頂入路基內部，主要通過交叉通道或是涵洞手段。然而，此項技術運用要求應事先在管道鋪設線路上布設作業(yè)井與接收井。同時，還要在作業(yè)井的一端安裝頂管推進機頭，在機頭的引導下，緩慢向前頂進管材。此外，把剩余的土體運至地面以上。這樣一來，便于后續(xù)管材的鋪設施工。

1.3.1 頂管井施工

根據用途差異，頂管所用的井主要有兩類，即作業(yè)井與接收井。而且，結合頂管井的結構，也可進行更細致的劃分。一般來說，最常應用的是鋼筋混凝土結構的頂管。這是因為此結構根據結構劃分，主要有單孔、單排孔井之分。其中，單孔井的外形多是圓形、矩形、正方形。但是，對于單排孔井來說，主要為矩形。然而，在作業(yè)井施工過程中，必須嚴格按照具體情況確定鋼筋混凝土的結構與形狀。在完成此項施工任務后，嚴格按照相關規(guī)范對作業(yè)井和接收井施工質量予以檢查。

1.3.2 頂管施工流程

1.3.2.1 穿墻

打開穿墻板的同時將所有工具都推出井口之外，同時安裝上穿墻止水設備。詳細步驟：將水泥粘土填充在穿墻管中，這樣可起到臨時止水的效果；為確保穿墻管周圍土層的強度，在穿墻管外填充水泥漿，目的是保證穿墻管的穩(wěn)固性；在打開穿墻門板后，應快速推進工具管，同時做好止水工作。

1.3.2.2 頂管出洞

此工作指的是頂管設備和首節(jié)管材由作業(yè)井口進入到土體內部。其中，最初的頂管施工為整個頂管施工最為關鍵的一個環(huán)節(jié)。因此，為防止管線在頂進過程產生偏離，要特別注意把工具管調節(jié)到零位置，同時在工具管下設置支撐架。當支撐架出現下跌時，必須立即采取有效對策予以校正處理。

1.3.2.3 注漿

在頂管推進施工過程中，應特別注意壓注觸變泥漿的運用，這可使管線周圍產生一層保護膜，避免地面沉降現象的發(fā)生，同時也大大降低了頂進阻力的產生。而且，在具體施工過程中，頂進的同時還需要在頂進機頭末端予以注漿。另外，在管道最佳位置處予以補漿，這樣可降低頂進施工中泥漿的消耗。上述施工工藝主要應用在頂管距離較長的施工過程中。

1.3.2.4 頂管校正

最后的頂管校正環(huán)節(jié)是為在管道頂進過程中，調節(jié)機頭偏離位置。具體操作如下：通過千斤頂可校正機頭端部的偏離距離，減少偏離誤差，逐步使管線重新回到最初設計軸線上。而且，在管線校正過程中，要特別注意：頂進角不宜過大，且多調慢校。通常情況下，校正方法主要有以下幾種：

（1）挖土校正法。通過對不同部位增、減挖土量的方法，最終達到頂管校正目的的一種方法。如：當管頭處的偏差是正值時，可在管底部挖掘土方，當管節(jié)頂進后，再利用關節(jié)自身重量不斷下沉。在最初階段，由于管節(jié)末端完全被土體壓緊，但前端管節(jié)的自重難以克服它。因此，管線最初表現為爬坡，通過一段時間后，在管自重的作用下開始緩慢下降。然而，此校正法效果相對緩慢的多，主要應用在誤差不超過10mm的情況中。

（2）強制校正法。此類校正法指的是通過一些強制性對策使其局部產生一定的阻力，使管子朝校正方向緩慢移動。

（3）專業(yè)校正工具管的校正。在頂管施工過程中，校正工具管是一不可缺少的使用設備。但由于管徑大小存在差異，因此，必須結合具體情況選擇最合理的校正工具管。其中，校正工具管是由多部分構成的，如：工具管、千斤頂以及后管等。其中，千斤頂應均勻設置，其中一端和工具管相連，而另外一端則直接和后管相連。如果采用鋼筋混凝土頂進管，千斤頂以第一節(jié)頂管的面當作后座，繼而適當調節(jié)工具管方向。其中，工具管主要起到導向作用。這樣不僅正確引導剩余管節(jié)的頂進方向，而且又能更好的控制誤差的產生。所以，必須確保工具管運行有良好的靈活性，盡可能選擇短工具管。待校正工作完成后，最好選擇長管節(jié)。

（4）如果采用的是泥沙平衡掘進設備，可把設備調節(jié)在“自動”或是“手動”位置。系統(tǒng)按照測量系統(tǒng)給出的結果“自動”或“手動”進行校正。以上幾種方法都可達到管線校正的目的。因此，在實踐施工過程中，結合工程具體情況，選擇最經濟、最合理的校正方法。

2 結語

為進一步加速我國城市經濟的發(fā)展，在市政管線工程施工中積極推廣應用頂管技術。這是因為頂管技術和傳統(tǒng)開挖式管線鋪設技術相比較來說，其所產生的經濟效益與社會效益是非常大的。而且從某個角度來說，此技術的運用也可避免因開挖而造成交通阻塞現象的出現。與此同時，也不會影響到人們的生產和生活。特別是在頂進施工中，一旦發(fā)現存在誤差，要立即采取有效對策進行糾正，將誤差值控制到要求范圍內。除此之外，對于科研人員來說，還應不斷努力探究，積極推廣應用此項施工技術，減少對生態(tài)環(huán)境的影響，保證市政工程建設健康、穩(wěn)定的發(fā)展下去。

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TU992

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1671-3362（2013）11-0039-02