給排水工程師試論頂管技術(shù)在市政工程施工中的應(yīng)用

作為一種現(xiàn)代化管道鋪設(shè)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(shè)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(shè)等工程中得到了廣泛地應(yīng)用與推廣。但施工過程中因地質(zhì)條件的制約，頂進(jìn)施工必須承受極大的推進(jìn)力與使用荷載，導(dǎo)致其具有復(fù)雜的應(yīng)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(jìn)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(jìn)管的選擇

通常情況下采取鋼筋混凝土管作為頂進(jìn)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(biāo)準(zhǔn)及技術(shù)條件，進(jìn)行頂進(jìn)管設(shè)計規(guī)格、配筋方式及驗算應(yīng)力方法的確定。頂管施工過程中，推進(jìn)力、阻力與摩擦力為頂進(jìn)管軸向受力。土壤性質(zhì)對推進(jìn)力的多少起到?jīng)Q定作用，當(dāng)頂進(jìn)管外徑在2米以下時，其推進(jìn)力可由以下公式所表示：

其中：推進(jìn)力(KN)由P表示;

土質(zhì)系數(shù)由K表示。

1、選擇頂進(jìn)管直徑。遵循市政工程性質(zhì)、需求進(jìn)行頂進(jìn)管直徑與內(nèi)徑的確定?；炷凉芘浣钆c壁厚可通過頂進(jìn)管承受的荷載進(jìn)行確定，并對其外徑進(jìn)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(jìn)管長度。在頂管施工中頂進(jìn)管長度將直接影響到其施工的質(zhì)量。利用長管進(jìn)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(jìn)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(fù)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(jìn)程的不斷加快，我國市政工程建設(shè)規(guī)模也不斷擴(kuò)大。為提升市政工程建設(shè)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(shè)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(shè)的整體技術(shù)水平，才能實(shí)現(xiàn)市政工程建設(shè)的經(jīng)濟(jì)效益與社會效益。

1、頂管井設(shè)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(jìn)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(yīng)將工具管向井外頂出，并進(jìn)行穿墻止水裝置的安裝。將紙筋粘土、水泥粘土(低強(qiáng)度)在穿墻管內(nèi)填實(shí)，確保其密實(shí)度符合施工規(guī)定，以此達(dá)到臨時擋土、止水的目的。為保證穿墻孔外相應(yīng)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(jìn)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(yīng)及時進(jìn)行工具管推進(jìn)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(shè)置在中間位置，這種材料的拉伸率、耐磨性較強(qiáng)，利用管道頂進(jìn)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(dǎo)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(jī)械與第一節(jié)管道向土內(nèi)進(jìn)入。如管線出現(xiàn)偏移等情況，必須進(jìn)行及時調(diào)整，一般可將支撐設(shè)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(jìn)行調(diào)整，為避免該情況的出現(xiàn)，可預(yù)先將一個初始角設(shè)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(jìn)行充分填充，進(jìn)而形成泥漿保護(hù)套，并對地層進(jìn)行支撐，達(dá)到地面沉降降低及頂進(jìn)阻力降低的目的。市政工程給排水施工過程中應(yīng)對頂管機(jī)頭、尾部先進(jìn)行壓漿施工，并同時進(jìn)行頂進(jìn)施工。隨后補(bǔ)漿作業(yè)必須在中續(xù)間、混凝土管道施工位置進(jìn)行，進(jìn)而對頂進(jìn)泥漿損失加以彌補(bǔ)。

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(yīng)對施工現(xiàn)場人流量與車流量進(jìn)行觀察，進(jìn)而對人流、車流及交通路線等進(jìn)行確定，以此為路口交通導(dǎo)向牌的設(shè)置提供可靠依據(jù)。市政給排水工程必須在地下埋設(shè)管道，為此，施工前期必須做好施工準(zhǔn)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(jìn)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(yù)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(shè)計與施工。通常情況下，當(dāng)管道敷設(shè)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(jìn)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(diǎn)。同時，要求保證焊縫的質(zhì)量符合設(shè)計規(guī)定。

四、結(jié)束語

綜上所述，作為市政工程施工的重點(diǎn)，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(jìn)管選擇的深入了解，可對頂管施工各項指標(biāo)進(jìn)行充分認(rèn)識，在做好各項施工準(zhǔn)備工作的基礎(chǔ)上，必須對施工各個環(huán)節(jié)進(jìn)行質(zhì)量控制，只有這樣才能降低施工的風(fēng)險性，才能達(dá)到提升工程質(zhì)量的目的。

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