胡世偉

摘要：頂管技術(shù)一種利用巖土鉆鑿手段，對地下管線更換或敷設(shè)的管道技術(shù)，具有施工污染小、作業(yè)面不大，對既有管線構(gòu)筑物影響較小和對市民生活環(huán)境干擾小等特點。由于其工程周期相對較短、可節(jié)省大量投資和時間和不中斷交通等良好特性，近年來，頂管技術(shù)已成為我國城市現(xiàn)代化進程中地下管道工程最主要的施工技術(shù)之一。

關(guān)鍵詞：頂管施工；市政工程；應(yīng)用

一、頂管技術(shù)在市政工程中的適用范圍和效益特征

1.適用范圍

1.1 適用于市中心、繁華的商業(yè)街，或者遇到城市中不能或無法實施遷移和實施大規(guī)模開挖的歷史遺址、文物古跡等特殊地段；適用于為保持歷史原貌不得進行空中架線、地面開槽埋管而必須實施作業(yè)的情況；

1.2 當敷設(shè)城市污水管道所采用的管道直徑大于500mm時，施工現(xiàn)場無法采用明溝開挖進行埋管施工，而管道沿線沒有其它建筑物基礎(chǔ)時，可采用頂管法施工作業(yè)；

1.3 舊城改造中，因多年形成的城市各種管網(wǎng)之間相互交錯，很多管線的地下位置標識不明，或者城市建設(shè)原始資料丟失或不全等因索，市政管網(wǎng)鋪設(shè)時，由于無法對地面進行有效開挖，可采用頂管法施工作業(yè)；

1.4 敷設(shè)管道管路直徑在80mm-600mm的地下埋管工程，可采用頂管法施工。

2.效益特征

頂管管道施工技術(shù)非常適用于采用大中型管徑的管路非開挖埋設(shè)，具有既經(jīng)濟、高效，又符合保護環(huán)境要求的綜合功能。采用頂管施工技術(shù)進行市政工程，不但可節(jié)約征地拆遷的人力物力消耗，而且可減少由施工造成的環(huán)境污染和對城市道路造成的堵塞，其經(jīng)濟效益和社會效益非常顯著。優(yōu)勢包括：

2.1 不用對完好的地面進行開挖，尤其是城市道路。

2.2 不用進行拆遷征地等繁瑣的工作，而且對現(xiàn)有地面建筑物無破壞。

2.3 不影響城市正常的交通和居民的生活。

2.4 不會對地表植被和周邊的環(huán)境造成破壞。

二、頂管施工關(guān)鍵技術(shù)及質(zhì)量要求

1.掘進控制技術(shù)

超淺層頂管施工通常采用工具管和人工開挖的形式進行施工掘進。掘進技術(shù)對控制塌方和減少地面沉降起著決定性的作用。所以，應(yīng)首選適應(yīng)能力較強的掘進工具管，或采用伸出長度可以調(diào)節(jié)的工具管；其次，人工開挖時，應(yīng)根據(jù)巖土的穩(wěn)定性，設(shè)計相應(yīng)的開挖斷面的形式：土質(zhì)較弱地段的前方應(yīng)少挖；對土質(zhì)較強地段前方可以相對多挖一些，前提是必須保證巖土的穩(wěn)定。工具管掘進時應(yīng)與管道的頂進相互配合，堅持“少開挖，多頂進”的原則，對工具管前方的土體進行適度的擠壓，保持土壓平衡，是減小地面沉降，減小對周邊建筑物影響的行之有效的方法。

2.長距離頂管的注漿減摩

注漿材料及性能是影響注漿的重要因素。目前，國內(nèi)常用的注漿材料主要有膨潤土泥漿、聚合物和泡沫等。膨潤土泥漿是頂管工程中應(yīng)用最為廣泛的由膨潤土、CMC（粉末化學(xué)漿糊）、純堿和水等按照一定的比例配方組成的注漿材料。注漿過程中應(yīng)遵循以下原則：

2.1 注漿壓力的合理控制。應(yīng)選擇合適的注漿壓力，保證既能使?jié){液順利地注入管段外壁，又能夠?qū)Φ貙訑_動影響不大。

2.2 隨著頂管的不斷推進，注入的漿液會向地層中逐漸滲透和擴散而造成泥漿的流失，所以，應(yīng)合理地確定頂管時間。

2.3 在膨脹粘土等特殊土中注漿應(yīng)特別小心，因為粘土接觸到含水的泥漿后，會在短時間內(nèi)吸收水份而膨脹。這樣，土體就會充分膨脹到密合管徑，將管道緊密地包裹，使管土之間的接觸應(yīng)力和頂進阻力大大增加。

3.改善后期沉降

通常，超淺層頂管施工完成后，由于管體周邊土體受到擾動，它們會隨著時間的推移而重新固結(jié)，從而形成新的沉降；施工過程中緊貼著管體的潤滑觸變泥漿，也會失水并沿著巖土裂隙慢慢滲透，導(dǎo)致新的土層流失而引起地面沉降。為了改善施工后期的地面沉降，在施工的后期，應(yīng)采用低標號的水泥漿置換潤滑觸變泥漿，并且在水泥漿達到強度之前，嚴格限制地面荷載，這是改善后期沉降行之有效的方法。

4.采取軸線調(diào)整措施

4.1 由富有理論和實踐經(jīng)驗的測量工程師負責(zé)成立測量放樣小組，對工程使用的測量儀器進行校準，施工過程全程跟蹤測量，并隨時對測量數(shù)據(jù)進行分析，用科學(xué)的、正確的理論指導(dǎo)頂管施工；

4.2 測量的控制點應(yīng)設(shè)置在通視條件好、穩(wěn)定性好、不易被擾動和方便校核的地方，并采取措施加以保護。

5.特殊地質(zhì)條件的處理

由于城市公路路基建設(shè)滿足了相應(yīng)的公路建設(shè)技術(shù)規(guī)范，所以路基不存在軟弱的地質(zhì)狀況相對較密實，但當超淺層頂管施工穿越城市松軟雜填土的人行道時，更需嚴格加強施工控制。具體措施為：

5.1 采用傾斜儀、紅外儀等對頂進線形進行控制，將對地面和周邊建筑物的影響控制在設(shè)計標準范圍內(nèi)。

5.2 采用超前注漿和同步注漿等施工工藝措施提高土體的穩(wěn)定性，采取頂管管體周邊打石蠟和注潤滑泥漿的方式降低摩擦阻力。

5.3 對于軟土地區(qū)，流沙地區(qū)，地下水發(fā)育地區(qū)以及巖溶地區(qū)等特殊的不良地質(zhì)的頂管項目，應(yīng)采取先加固和特殊處理后再頂進的處理方式。頂管條件經(jīng)加固處理得到改善后，地面沉降將得到有效的控制。

6.檢查驗收

頂管施工工程檢查驗收：

6.1所有指標均應(yīng)達到和滿足標準規(guī)范及工程設(shè)計要求。

6.2頂管頂進不偏移、管節(jié)無錯口現(xiàn)象，管底坡度無倒落水或積水。

6.3頂管接口套環(huán)應(yīng)正對管縫與管端口，保證結(jié)合緊密；套環(huán)之間橡膠圈擺放正確；管節(jié)無裂縫滲水現(xiàn)象；管內(nèi)應(yīng)清理干凈無泥土和建筑垃圾等雜物。

三、頂管施工中常見問題及糾正措施

1.頂力不足

頂管的頂力應(yīng)隨著頂進長度的增加而不斷增加，但應(yīng)受管道強度的限制，不能無限增加，因此，在長距離頂管施工中，必須在管道強度允許范圍內(nèi)解決增加施加頂力的問題。目前有潤滑劑減阻和中繼接力兩種方法。普通頂管施工中常用的潤滑劑減阻；中繼接力技術(shù)是將長距離頂管分成數(shù)段，在各段管道中間設(shè)立中繼環(huán)分段，用以承擔頂進力，頂管施工后即將中繼環(huán)鋼護套及油缸割除，恢復(fù)管道通徑的同時，做好對接管道密封處理。

2.工作井后座推力不足

2.1 現(xiàn)象：

2.1.1 后靠背受主頂油缸頂壓嚴重變形或損壞，無法承受主頂油缸的推力。

2.1.2 后靠背與后座墻一起產(chǎn)生位移。

2.1.3 鋼板樁因覆土太淺或被動土抗太小而產(chǎn)生位移，影響了后靠背的穩(wěn)定。

2.2 防治措施：

2.2.1 后靠背應(yīng)采用剛度好的鋼結(jié)構(gòu)件取代單塊鋼板。

2.2.2 可用剛度好的板樁或工字鋼疊成“墻”墊住后靠背洞口或管口。

2.2.3 采用注漿等措施加固后座墻的土體，或者采用在其地面上壓鋼錠的方式，增加地面荷載。

3.頂進方向失控

若頂進方向失控，則導(dǎo)致管道彎曲，頂進困難，而無法繼續(xù)施工。因此，必須有一套可準確控制管段頂進方向的導(dǎo)向機構(gòu)。頂管施工中的方向控制，主要是靠反復(fù)測量、不斷檢查和及時糾偏來保證。

四、結(jié)束語

綜上所述，隨著城市建設(shè)步伐的加快，項管施工技術(shù)已越來越普及。對施工關(guān)鍵技術(shù)進行探索研究、針對施工常見問題尋找糾正措施，才能將此項技術(shù)更好地運用于市政工程。

參考文獻：

[1]趙劍偉.頂管技術(shù)在市政工程中的應(yīng)用研究[J].價值工程，2011， （07）：73.

[2]李斌.市政工程頂管施工技術(shù)的應(yīng)用分析[J].建筑工程，2010，（06）：32.