頂管施工技術(shù)在市政工程中的應用分析獲獎科研報告

頂管施工技術(shù)在市政工程中的應用分析獲獎科研報告摘要：隨著經(jīng)濟科技的發(fā)展，市政工程建設不斷增加，對地下管網(wǎng)建設要求不斷提高，要求地下管網(wǎng)工程施工要減少對道路交通及周邊建筑物影響，減少在地下管網(wǎng)工程過程中對周圍居民生活的影響。順應時代潮流發(fā)展，朝著社會要求的方向改變，必須要提高施工技術(shù)，下面本文研究的頂管施工技術(shù)在一定程度上有效地解決了這些問題。

關(guān)鍵詞：市政工程;頂管技術(shù);施工應用

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引言

當前我國城市建設中，市政工程建設不斷推進，而在市政管道工程建設中頂管施工技術(shù)的應用較為多見，它能夠避免很多直接開挖管道工程的劣勢，同時提升市政項目施工的質(zhì)量，頂管技術(shù)施工由于施工環(huán)境為地下，施工中有諸多因素對于工程質(zhì)量造成影響，我們在進行頂管技術(shù)施工管理時必須明確其中的施工要點，并針對頂管施工要點進行嚴格管控。

1市政工程施工中的頂管技術(shù)概述

頂管施工技術(shù)在市政工程中的應用，對于優(yōu)化市政工程施工流程，提高市政工程施工質(zhì)量具有重要意義。要想保證頂管施工技術(shù)在市政工程中的科學應用，首先應當加強頂管施工技術(shù)分析。市政工程內(nèi)的頂管技術(shù)，在頂進井的位置，頂管采用掘進機、工具管設備，借助主干頂油缸以及中繼間頂進力的方法，促使頂管能夠穿越土層，在接收井內(nèi)實現(xiàn)穩(wěn)定的吊起。工作進內(nèi)的頂管，管道在埋設的過程內(nèi)，選擇機械施工的狀態(tài)，采取封閉式的頂進方式，保持內(nèi)部壓力的平衡性，如水泥平衡、氣壓平衡等，完成頂管操作的過程。

第一是頂進方法。根據(jù)市政工程的狀態(tài)，選擇管道對應的頂進方法，重點考慮現(xiàn)場的工程條件，如土壤地質(zhì)、地下水位等，頂管頂進的環(huán)境內(nèi)，不能出現(xiàn)砂性土或者黏性土，而且不能有地下水的干預，配合機械與人工開挖的方式，軟土地基內(nèi)，可借助網(wǎng)格式的頂管方法，控制好市政工程地基的平整度，才能落實頂進的過程，如果頂管頂部的金屬管徑比較小，就要選擇擠密式的土層法，保障頂進方法的專業(yè)性。

第二是布設頂管井。以鋼筋砼、碎石為基礎支持，如果市政工程土質(zhì)稍硬，頂管井就要選擇方木條件，適用于土質(zhì)不穩(wěn)定的工作環(huán)境內(nèi)。配合頂管井支設支架，保障頂管井的安全與穩(wěn)定。頂管井的地基，要根據(jù)管線位置、坡度進行施工，避免有沉降的情況，內(nèi)部環(huán)境內(nèi)，還要固定好導軌與頂管，如果是排水管頂進，還要規(guī)劃好頂管井的位置，以免影響頂進的效果。

第三是管道的頂進操作。安排在頂管井的布設后期，管道頂進操作中，頂進管的最前端，需要開挖類似于頂管道的坑道，深度保持在30～50cm，管道需采用千斤頂頂進，重復此類頂進操作，直到管道頂進操作完成。

第四是頂管的接口操作。采取電弧焊的方法，在管段頂入之前，管段和已經(jīng)頂入的管段，需要在內(nèi)部實現(xiàn)焊接，運用麻絲油氈處理混凝土管接口，管內(nèi)側(cè)要留出1～2cm的空隙，兩個管之間的空隙，頂進后仍舊保持1～1.5cm，完善頂管接口的位置。第五是管道的壓漿操作。也稱管線壓漿操作，壓漿需要在每節(jié)管道預設的壓漿孔位置，都實現(xiàn)壓漿操作，防止頂管的地面出現(xiàn)沉降的風險。壓漿可以保障頂管管道在市政工程中的安全性，體現(xiàn)出頂管施工流程的規(guī)范性。

2頂管施工技術(shù)在市政工程中的應用要點

2.1頂管出洞

由工作井內(nèi)導軌上將頂管機頭向工作井前壁預留洞內(nèi)推進，且由前墻穿過向井外土層內(nèi)進入，該過程即被稱為頂管出洞。作為整個頂管施工的重要內(nèi)容，頂管出洞的合理控制，才保證頂管施工質(zhì)量。根據(jù)施工現(xiàn)場實際情況，預留進出洞口選取地下連續(xù)墻預埋鋼盒，且在洞口前與頂進方向相鄰的連續(xù)墻外邊線進行止水幕墻設置，其尺寸為厚2000mm、寬8000mm。出洞前期，相比頂管附近摩擦力+導軌間摩擦力，頂管機正面主動土壓力較大，這種情況下將有頂管機反彈現(xiàn)象產(chǎn)生，導致頂管前方土體產(chǎn)生坍塌質(zhì)量問題，進而影響頂管機再次推進施工?；诖耍鑼⒁粭l工字鋼分別設置到洞口兩側(cè)與地面平行位置，如主頂千斤頂即將回縮加頂鐵時，需保證兩條工字鋼都能焊牢于第一個頂鐵，隨后進行千斤頂回收，避免出現(xiàn)反彈現(xiàn)象。

2.2地面設備頂進設備的選型和布置、安裝

工作井地面設備選取上要利用頂管技術(shù)施工所需要的各種設備，例如，液壓系統(tǒng)、配電站、倒裝設備等。此次工程施工實踐中主要是選取兩臺電動空壓機（1m3和3m3）的及其作為氣壓系統(tǒng)設備進行空氣的生產(chǎn)與壓縮，然后把空氣凈化之后進行儲存量足夠多時在輸入到管道中;在施工中用來潔凈施工環(huán)境的鼓風機（5kW）設備主要是排煙和施工用氣進而保障使館人員的呼吸安全;對主頂和中繼間的千斤頂提供運行的壓力油主要是利用高壓油泵、溢流閥、油管、控制閥和油箱等液壓系統(tǒng)。選好這些設備還要對具體實際進行改變，此時把每個工作井中配備兩臺高壓泵進行并聯(lián)循環(huán)作業(yè)并且配備一套完整的壓漿系統(tǒng)，壓漿系統(tǒng)主要包括泥漿池、注漿泵、攪拌機、管道等，最后為工程建設施工的方面選用一臺合適的門式吊機。

井內(nèi)頂進設備主要是選取在此項技術(shù)施工中最重要的施工設備主千斤頂，根據(jù)當?shù)氐膶嶋H需要，測算出此項目需要2臺2000kN油壓的千斤頂進行作業(yè)施工，并且在布置時要左右對稱，千斤頂?shù)挠统瘫ＷC在1500mm，設備中的電動油泵要供給主頂油管，滿足這些才能順利進行施工。

2.3管線頂進與地面形變控制

通過頂管過程中造成地層變形的主要原因分析可知，頂管端頭部分的地層損失很容易造成周圍土體的變形和沉陷問題，同時，管道在頂進過程中跟土體的摩擦作用也會造成地層的擾動。所以在進行頂管施工作業(yè)前，要參考地址勘察報告對不同土質(zhì)和覆土深度的土層進行控制，同時通過實體土樣試驗，保證所使用的泥水能夠土壓形成平衡。對于坡度的平穩(wěn)要求，可以通過偏差控制來減輕對土體的擾動作用。此外，還應該科學地控制頂管的速度，來保證排泥量與地層變形在可控范圍內(nèi)。此外，通過科學地控制注漿壓力和注漿量，來保證地層變形的可控性。

2.4在頂進中進行科學糾偏

在我們進行市政工程施工時，對于頂管施工技術(shù)來講，保證施工中方向性的科學是非常必要的，它直接關(guān)系著施工管道與設計要求是否相符，因此施工中必須通過測量技術(shù)來對頂進偏差趨勢進行科學探究，一旦發(fā)現(xiàn)在頂進施工中出現(xiàn)了大范圍偏差，就必須通過參數(shù)調(diào)節(jié)來糾正，而且糾偏過程必須保證在頂進中緩慢恢復頂管位置，絕不能用力過猛，否則會導致頂管設備的損壞，如果施工中不僅出現(xiàn)了高程偏差，同時還出現(xiàn)了方位偏差，那么就要首先測量偏差大小，優(yōu)先進行較大偏差的糾正。而如果施工中出現(xiàn)了機頭旋轉(zhuǎn)問題，就要在頂管內(nèi)向著機頭旋轉(zhuǎn)的反方向施加壓力，還可以在施工中利用旋轉(zhuǎn)糾正力矩來進行機頭調(diào)整，提升頂管施工過程中各施工環(huán)節(jié)的質(zhì)量管理效果。

結(jié)束語

總之，隨著城市發(fā)展步伐的加快，頂管施工在敷設深