崔 浩

（西安思源學(xué)院城市建設(shè)學(xué)院，陜西 西安 710038）

地下管網(wǎng)的施工在鋪設(shè)中，頂管法進(jìn)行施工是最為常見(jiàn)的一種采用暗挖方法的施工形式，在城市各類(lèi)地下管網(wǎng)的建設(shè)中得到了廣泛應(yīng)用。由于這樣的施工方法，有效的避免了城市各個(gè)路面的開(kāi)挖數(shù)量，所以它們具有盡可能多地減少土方工程、減少房屋的拆除或者縮短施工周期和使用時(shí)間，對(duì)于周?chē)h(huán)境的干擾小，且不間接中斷當(dāng)?shù)氐娜肆鹘煌捌渌锪鬟\(yùn)輸活動(dòng)等優(yōu)勢(shì)，在文明施工方面取得了顯著成果，在開(kāi)挖數(shù)量控制方面，僅僅應(yīng)用于工作區(qū)域部位和接受區(qū)域部位的時(shí)候，使得施工在安全這兩個(gè)方面都得到了有力保證，在建筑工程的實(shí)踐中已經(jīng)體現(xiàn)了很好地表達(dá)出較高的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，特別是很適合于管線(xiàn)貫穿建筑物以及公路、鐵路等交通線(xiàn)，甚至于穿越江河的施工，對(duì)實(shí)現(xiàn)文明施工，科學(xué)施工具有重大的意義。

1 工程概況

本文以某市的一項(xiàng)市政供水給引水工程改造為例，該項(xiàng)建設(shè)工程需要在水渠的位置上分別施工3根直徑約2500mm的鋼管，每根鋼管之間有7m左右到15m之間的中心間距，工程設(shè)計(jì)長(zhǎng)度為800m的頂進(jìn)水渠長(zhǎng)度，總高程超過(guò)2400m。在整個(gè)工程的施工中，需要穿過(guò)淤泥混砂土、殘留粘性地土、中砂以及粘土等土層，施工難度有一定難度。

2 該項(xiàng)目施工中頂管施工技術(shù)概述

在我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)體制不斷完善的大背景下，城市中各項(xiàng)基礎(chǔ)設(shè)施開(kāi)始逐漸完善。大多數(shù)情況下，實(shí)際施工中，地質(zhì)條件的多樣性會(huì)成為制約市政單位施工的開(kāi)展，想要從根本上解決這一類(lèi)問(wèn)題，就必須依靠在實(shí)際施工中逐漸積累的經(jīng)驗(yàn)結(jié)合科學(xué)的施工技術(shù)整體上提升該項(xiàng)目施工的質(zhì)量。管線(xiàn)、地形等情況應(yīng)當(dāng)是進(jìn)行市政給排水施工時(shí)需要重點(diǎn)考慮的問(wèn)題，若是施工區(qū)域周?chē)?chē)流量較大且處于城市主干道，施工必然會(huì)對(duì)該區(qū)域的交通產(chǎn)生巨大的硬性。介于以上的種種原因，通常大多數(shù)市政施工單位都是采用頂管給排水施工技術(shù)方法進(jìn)行市政給排水施工，最大程度地規(guī)避在道路面上進(jìn)行施工對(duì)人們生活造成影響。

不需要進(jìn)行管道開(kāi)挖作業(yè)就可以進(jìn)行施工的方式就是頂管技術(shù)，而所謂的頂管施工就是在進(jìn)行分段給排水施工是時(shí)，每一段給排水管道的長(zhǎng)度都在200m以上，最長(zhǎng)的管道可能會(huì)超過(guò)1900m。這樣的施工特性也就決定著該項(xiàng)目施工中應(yīng)用頂管施工技術(shù)相較于傳統(tǒng)的管道開(kāi)挖技術(shù)有著明顯的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。首先，頂管施工不需要對(duì)城市道路進(jìn)行開(kāi)挖，能夠徹底避免管道施工對(duì)于城市道路的破壞，在一些需要穿越鐵路或者地面建筑物的項(xiàng)目工程中，更加適合使用頂管施工技術(shù)。其次，頂管式施工技術(shù)可以顯著地改善和提升建筑材料的施工質(zhì)量，縮短建筑材料的施工時(shí)間，并且可以最大限度地節(jié)省建筑材料和工程造價(jià)。最后，頂管式施工技術(shù)在整個(gè)施工過(guò)程中所需要使用的建筑物場(chǎng)地通常比較小，不會(huì)直接干擾到建筑物地面的活動(dòng)，更不會(huì)對(duì)交通秩序造成影響，產(chǎn)生的建筑物噪音相較低，避免了建筑物在施工的過(guò)程中對(duì)周?chē)鐓^(qū)和居民造成的影響，整個(gè)施工全過(guò)程綠色無(wú)污染。

3 該項(xiàng)目施工中的頂管式給排水施工技術(shù)難點(diǎn)

我們雖然不能完全否定頂管在實(shí)際施工中仍然存在著其他的技術(shù)施工頂管技術(shù)在這些施工技術(shù)上具有無(wú)法相容和比擬的巨大技術(shù)優(yōu)勢(shì)，但也正因?yàn)樗淮雾敼芨倪M(jìn)所占用需要的施工時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)，也就意味著頂管施工技術(shù)相較于其他施工技術(shù)也有著更高的施工難度[1]。由于頂管施工技術(shù)所采用的是大口徑前部缺口，在進(jìn)行頂管施工時(shí)會(huì)出現(xiàn)較大的裂縫，在進(jìn)行施工過(guò)程中會(huì)造成前部塌方等情況的出現(xiàn)，這也基本決定了不可能是采用人工挖掘的方法來(lái)進(jìn)行頂管施工，而是否能夠采用機(jī)械手段進(jìn)行頂管的施工還是需要依據(jù)所在施工地點(diǎn)的實(shí)際氣候和地質(zhì)狀況來(lái)決定，因此，市政給排水施工中頂管施工技術(shù)有很多的施工技術(shù)要求。

3.1 頂管推力對(duì)施工材料的影響

在大多數(shù)情況下，市政施工單位往往都會(huì)利用太正頂管裝置和設(shè)備的推動(dòng)系數(shù)值進(jìn)行設(shè)定來(lái)提高和增加對(duì)市政給排水管線(xiàn)的頂管推動(dòng)系數(shù)，但是我們?cè)谑┕さ倪^(guò)程中也還是需要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況相應(yīng)地結(jié)合具體施工材料才能夠進(jìn)行一個(gè)綜合性的考慮和分析。市面上普通混凝土管道的康業(yè)抗壓強(qiáng)度一般控制在50mpa左右，玻璃纖維管道的抗壓強(qiáng)度一般控制在80mpa～210mpa，而鋼管的抗壓強(qiáng)度則高達(dá)350mpa。由此我們可以清楚地看出，鋼管具有較好的耐熱和抗壓能力，因?yàn)樗哪Σ料禂?shù)相對(duì)較小，不必再需要太大的推動(dòng)[2]。就可以進(jìn)行推進(jìn)。因此，鋼管是市政給排水施工中頂管施工技術(shù)會(huì)廣泛應(yīng)用到的一種施工材料。

3.2 后座的承壓能力

制約該項(xiàng)目澆筑頂管施工技術(shù)主要影響因素之一就是其后座承壓性。對(duì)于管道加設(shè)推理方法是在頂管實(shí)際上施工中不得不慎思地考慮的一個(gè)重要原則[3]。而推力的強(qiáng)度又直接的關(guān)系到頂管后座能夠承受管道的反作用力，如果強(qiáng)度過(guò)高會(huì)出現(xiàn)底座損壞的現(xiàn)象，因此，在施工的過(guò)程中會(huì)增加后座強(qiáng)的厚度，進(jìn)而增加后座的承重能力。

3.3 渣土排出的問(wèn)題

由于頂管及時(shí)分段頂進(jìn)的長(zhǎng)度通常都較長(zhǎng)，因此渣土排出的工作如果采用人工排出首先會(huì)極不安全，其次還很難滿(mǎn)足施工的實(shí)際需求[4]。而采用水排的方式進(jìn)行渣土排出，首先就需要極大的長(zhǎng)度進(jìn)行，水壓能否滿(mǎn)足施工所需是一個(gè)值得深入思考的問(wèn)題，因此往往都會(huì)需要增加水泵為水進(jìn)行增壓。

3.4 管道直徑的制約

管道直徑也是制約該項(xiàng)目施工中頂管施工開(kāi)展的一個(gè)重要因素。如果是在施工的過(guò)程中由于管道的直徑比較小，相關(guān)的工作人員對(duì)于管道中進(jìn)行的施工往往都是需要彎腰或者附身，這樣就會(huì)大幅度地降低了施工效率并且也就給相關(guān)的施工人員造成了諸多的不便。因此，大口徑管道是本次項(xiàng)目施工中進(jìn)行頂管設(shè)計(jì)的主要材料。

3.5 通風(fēng)安全性的問(wèn)題

由于該工程在施工頂管時(shí)所需要的長(zhǎng)期時(shí)間是在管道內(nèi)部這種具有封閉性的工作環(huán)境中進(jìn)行的工作，因此，氧氣稀薄的問(wèn)題時(shí)有發(fā)生。除此之外，鋼管表面的油漆在對(duì)于土壤進(jìn)行頂入作業(yè)過(guò)程中時(shí)會(huì)從空氣中散發(fā)出對(duì)于人體健康有害的氣體，再者由于加上在土壤層中也是從空氣中釋放揮發(fā)有害的氣體，因此在管道中對(duì)于施工人員經(jīng)常都會(huì)受到巨大的環(huán)境和生命健康威脅。

4 該項(xiàng)目施工中頂管施工技術(shù)的要點(diǎn)

4.1 頂管施工準(zhǔn)備

要結(jié)合實(shí)際情況制定好的施工總平面圖，對(duì)多方位各個(gè)領(lǐng)域的施工技術(shù)內(nèi)容做一個(gè)綜合性參考，例如自動(dòng)化控制房間、起重裝配器、料具間、管道堆場(chǎng)和注漿系統(tǒng)等[5]。在始發(fā)工作井內(nèi)除了布置逆向反力架、主堆千斤頂、頂管機(jī)以及發(fā)射架等設(shè)備外，也根據(jù)需求在工作井邊側(cè)增加一個(gè)下井式扶梯，為工作人員上下行走提供了便利。

4.2 頂管的主要施工設(shè)備

由于在建筑物的頂管施工中，如果在頂管的地基上進(jìn)行了一個(gè)管道的頂進(jìn)周?chē)⒉皇谴嬖谌魏纹渌ㄖ锏牡鼗艿赖闹睆揭泊笥?50mm，那么在進(jìn)行施工時(shí)就需要一些起重裝置、反力墻，以及千斤頂?shù)妊b置。在該項(xiàng)目頂管施工之前就需要對(duì)頂力進(jìn)行計(jì)算，根據(jù)計(jì)算出的頂力結(jié)果選取適應(yīng)的頂進(jìn)施工設(shè)備。

4.3 管道頂進(jìn)技術(shù)

在對(duì)實(shí)際頂進(jìn)澆筑過(guò)程中需要每完成一根水平管道澆筑時(shí)就立即對(duì)其進(jìn)行第一次測(cè)定。需要注意的是，它需要對(duì)最初開(kāi)始時(shí)間20米以?xún)?nèi)的物體進(jìn)行多次測(cè)量。允許軸線(xiàn)以及高程出現(xiàn)偏差但要控制在一定的范圍之內(nèi)[6]。在總體設(shè)計(jì)施工結(jié)束之后就需要定期地檢查管道中心線(xiàn)和高程。在進(jìn)行管道頂進(jìn)施工的過(guò)程中應(yīng)當(dāng)保持充足的連貫性，施工過(guò)程中不允許有停頓產(chǎn)生。更為重要的是需要有橡膠或者其他的材質(zhì)的緩沖材料在頂進(jìn)作業(yè)的接觸面作為緩沖，確保在整個(gè)施工過(guò)程中能夠有一個(gè)均勻的受力狀態(tài)。對(duì)橡膠添加潤(rùn)滑劑能夠保障施工過(guò)程的流程，確保不會(huì)出現(xiàn)梗阻的現(xiàn)象。

4.4 管節(jié)止轉(zhuǎn)技術(shù)

大多數(shù)情況下，在進(jìn)行市政排水管道的施工作業(yè)過(guò)程中機(jī)頭會(huì)因?yàn)槭艿綖榱Φ淖饔迷诓粩嗟匦D(zhuǎn)，這就為施工帶來(lái)了很多不必要的困難，因此適當(dāng)?shù)牟扇∠鄳?yīng)的止轉(zhuǎn)措施來(lái)應(yīng)對(duì)，進(jìn)而為工程的順利開(kāi)展。

4.5 制作與澆筑泥漿

在整個(gè)市政排水管道頂管的施工過(guò)程中都需要大量的泥漿作為潤(rùn)滑材料，而施工中的要點(diǎn)就是水泥漿的配比[7]。為了使工程的質(zhì)量能夠得到保障，需要科學(xué)的計(jì)算泥漿的被配比，并盡量選擇材質(zhì)優(yōu)良的材料進(jìn)行攪拌。在注漿的過(guò)程中要將注漿機(jī)的壓力合理地控制起來(lái)確保注漿的壓力始終低于頂管體上精致土的壓力，并且以絕食及的地下結(jié)構(gòu)層變化來(lái)調(diào)整注漿方案。完成整個(gè)施工之后需要制定有效的保護(hù)措施，避免沉降現(xiàn)象的發(fā)生。

4.6 降水措施

適當(dāng)?shù)慕邓胧┮彩堑叵滤惠^高頂管作業(yè)時(shí)必備的作業(yè)項(xiàng)目，進(jìn)而能夠保障順利地展開(kāi)施工，通常井點(diǎn)將水的方式是施工過(guò)程中最經(jīng)常采用的一種施工手段[8]。需要根據(jù)實(shí)際的地質(zhì)條件以及地下水位來(lái)確定井點(diǎn)的位置，要確保井點(diǎn)的位置與坑壁有1米以上的距離，各個(gè)井點(diǎn)之間的間距也應(yīng)當(dāng)保持在一米以上，并且確保在水層以下埋設(shè)。井點(diǎn)的鉆孔直徑應(yīng)當(dāng)不小于350mm以及不小于450mm的深度。在進(jìn)行井點(diǎn)降水時(shí)應(yīng)當(dāng)實(shí)時(shí)掌握周?chē)ㄖ锏鼗某两登闆r，若出現(xiàn)異常情況，需要及時(shí)的采取有效的防護(hù)措施。

5 結(jié)語(yǔ)

總而言之，在復(fù)雜地質(zhì)下進(jìn)行頂管施工技術(shù)還存在一定的問(wèn)題以及難點(diǎn)。本文針對(duì)現(xiàn)實(shí)中的頂管工程概況和頂管施工技術(shù)現(xiàn)狀開(kāi)展了分析，根據(jù)實(shí)際在頂管施工過(guò)程中存在的一些問(wèn)題針對(duì)頂管施工技術(shù)重點(diǎn)進(jìn)行了補(bǔ)充。只有能夠確保建筑物的施工材料和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的技術(shù)科學(xué)性以及高度嚴(yán)格的建筑地質(zhì)施工技術(shù)要求。