給排水工程師試論頂管技術(shù)在市政工程施工中的應用

作為一種現(xiàn)代化管道鋪設施工方式。頂管技術(shù)在地下管道、地下人行道等工程修建中可以有效避開地下構(gòu)建物，降低對地面設施、建筑物的損壞及對交通的影響。現(xiàn)階段，該技術(shù)在我國市政工程給排水、電纜敷設等工程中得到了廣泛地應用與推廣。但施工過程中因地質(zhì)條件的制約，頂進施工必須承受極大的推進力與使用荷載，導致其具有復雜的應力關(guān)系，為確保市政工程的整體質(zhì)量，必須在施工前期對管路施工土層及所需承受的荷載等進行充分了解，只有這樣才能確保施工方式選擇的合理性。

一、頂進管的選擇

通常情況下采取鋼筋混凝土管作為頂進管，鋼管在無腐蝕規(guī)定的情況下使用。根據(jù)鋼筋混凝土的相關(guān)標準及技術(shù)條件，進行頂進管設計規(guī)格、配筋方式及驗算應力方法的確定。頂管施工過程中，推進力、阻力與摩擦力為頂進管軸向受力。土壤性質(zhì)對推進力的多少起到?jīng)Q定作用，當頂進管外徑在2米以下時，其推進力可由以下公式所表示：

其中：推進力(KN)由P表示;

土質(zhì)系數(shù)由K表示。

1、選擇頂進管直徑。遵循市政工程性質(zhì)、需求進行頂進管直徑與內(nèi)徑的確定?；炷凉芘浣钆c壁厚可通過頂進管承受的荷載進行確定，并對其外徑進行確定。通常情況下鋼筋混凝土管內(nèi)徑必須控制在500毫米以下，其主要原因在于頂管工作面施工必須與人工挖土方式相配合。

2、選擇頂進管長度。在頂管施工中頂進管長度將直接影響到其施工的質(zhì)量。利用長管進行直線推頂施工可降低裝管的遍數(shù)，并具有不錯的施工效果，但在不斷增加頂進管長度的同時，如其與原定路線出現(xiàn)偏移現(xiàn)象，在路線恢復施工中將加大施工難度。

二、市政工程施工中頂管技術(shù)的施工流程

隨著城市化進程的不斷加快，我國市政工程建設規(guī)模也不斷擴大。為提升市政工程建設的整體質(zhì)量，施工單位必須重視施工技術(shù)的合理選擇。頂管技術(shù)作為市政工程建設的主要技術(shù)之一，其施工技術(shù)水平的高低與工程施工質(zhì)量息息相關(guān)，為此，必須在提升技術(shù)水平的基礎(chǔ)上，規(guī)范頂管施工流程，只有這樣才能提升工程建設的整體技術(shù)水平，才能實現(xiàn)市政工程建設的經(jīng)濟效益與社會效益。

1、頂管井設計

工作井和接收井為頂管井的兩種不同形式，最常見的結(jié)構(gòu)類型為鋼筋混凝土構(gòu)造。單孔井與單排孔井為工作井的主要形式，圓形、正方形為單孔井的主要形狀，矩形為單排孔井的主要形狀。按照由高到低進行其結(jié)構(gòu)受力性能的排列，分別為圓形、正方形、矩形。

2、穿墻

穿墻悶板打開后應將工具管向井外頂出，并進行穿墻止水裝置的安裝。將紙筋粘土、水泥粘土(低強度)在穿墻管內(nèi)填實，確保其密實度符合施工規(guī)定，以此達到臨時擋土、止水的目的。為保證穿墻孔外相應距離內(nèi)具有穩(wěn)定的土體，可選用注漿固結(jié)的方式在工作井工具管穿墻前對穿墻管外側(cè)進行施工。穿墻前期必須及時處理產(chǎn)生的各種問題。開啟悶板后，應及時進行工具管推進作業(yè)，并做好穿墻止水，一般選用的措施為止水法蘭加壓板，并將天然優(yōu)質(zhì)橡膠止水板環(huán)(20毫米)設置在中間位置，這種材料的拉伸率、耐磨性較強，利用管道頂進帶動安裝好的橡膠板形成逆向止水裝置，避免穿墻管外側(cè)土體裸露時間過長，導致擾動流變等情況的大量出現(xiàn)。

3、頂管出洞

作為頂管施工最重要的一個環(huán)節(jié)，頂管出洞是指由工作井內(nèi)頂管機械與第一節(jié)管道向土內(nèi)進入。如管線出現(xiàn)偏移等情況，必須進行及時調(diào)整，一般可將支撐設置在工具管下的井壁上面，如出現(xiàn)下降等情況，可通過主頂油缸進行調(diào)整，為避免該情況的出現(xiàn)，可預先將一個初始角設置在工具管出洞位置。

4、注漿減阻

利用壓注觸變泥漿對管道附近縫隙進行充分填充，進而形成泥漿保護套，并對地層進行支撐，達到地面沉降降低及頂進阻力降低的目的。市政工程給排水施工過程中應對頂管機頭、尾部先進行壓漿施工，并同時進行頂進施工。隨后補漿作業(yè)必須在中續(xù)間、混凝土管道施工位置進行，進而對頂進泥漿損失加以彌補。

三、市政工程施工中頂管技術(shù)的注意事項

1、市政工程施工前期應對施工現(xiàn)場人流量與車流量進行觀察，進而對人流、車流及交通路線等進行確定，以此為路口交通導向牌的設置提供可靠依據(jù)。市政給排水工程必須在地下埋設管道，為此，施工前期必須做好施工準備工作，才能降低后期施工的難度。要求施工人員遵循施工現(xiàn)場的具體情況，如地質(zhì)、水文等，進行施工方式、施工材料的合理選擇。

2、市政工程往往會出現(xiàn)井內(nèi)水土淤積等情況，這些問題的產(chǎn)生主要是因為頂管工作井預留洞口止水裝置無法緊密封閉等。為此，施工單位必須重視工作井止水裝置的設計與施工。通常情況下，當管道敷設深度在10米以下時，如其具有較小的地下水壓力，可選用橡膠法蘭結(jié)構(gòu)形式進行施工，該方式具有簡單的結(jié)構(gòu)形式、較低的成本及施工便捷等特點。同時，要求保證焊縫的質(zhì)量符合設計規(guī)定。

四、結(jié)束語

綜上所述，作為市政工程施工的重點，頂管施工過程中，施工單位必須重視其施工流程的規(guī)范性。通過對市政工程頂進管選擇的深入了解，可對頂管施工各項指標進行充分認識，在做好各項施工準備工作的基礎(chǔ)上，必須對施工各個環(huán)節(jié)進行質(zhì)量控制，只有這樣才能降低施工的風險性，才能達到提升工程質(zhì)量的目的。

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