摘要：頂管法施工是一種現代化的管道敷設施工方法。頂管法施工作為暗挖施工方法的一種，經常用于城市市政管道的建設中。論文首先闡述了頂管施工技術的分類，施工順序以及優勢所在，并分析了頂管施工技術要點，重點對管道的接口問題及沉降控制進行了探討，以推廣頂管技術的應用。
　　關鍵詞：頂管技術，施工，沉降控制
　　
　　頂管施工技術占地面積少，與同管徑的明挖施工相比可節約用地，在地下施工，對地面活動影響較小，施工控制嚴格可保證交通暢通，日常活動正常;在穿越鐵路、公路、河流、建筑物等障礙物時可減少沿線的拆遷工作量，節約資金和時間，降低工程造價。因此，對于頂管施工技術進行深入研究，探求解決相關技術問題是必要的且具有重要的實際意義。
　　1頂管施工技術相關概述
　　1.1頂管的分類
　　頂管的分類方法很多，目前對于頂管分類都是根據其某一方面的特性進行劃分，常見的分類有以下幾種：1）按管節口徑大小來分可分為大口徑、中口徑、小口徑和微型頂管四種。大口徑指直徑在2000mm以上，人能在管道中站立和自由行走的頂管。大口徑頂管設備龐大，管子自重也較大，頂進時所需的頂力也較大。中口徑管子口徑為1200～1800mm，在市政工程中應用較多。小口徑管子直徑在500～1000mm。微型頂管口徑很小，管徑通常在400mm以下，最小的只有75mm。這種管子一般埋設較淺，所穿越的地層也較復雜，技術發展較快。
　　1.2施工順序
　　施工順序為：挖頂進工作坑及制作砼管→吊裝砼管到軌道上→裝頂鐵→裝密封圈→開啟油泵頂進→出泥→管道貫通→拆工具管→砌檢查井→回填壁后。頂管法是依靠人工或機械在管內端部挖掘土壤，然后在工作坑內借助頂進設備，把敷設的管子按設計中線和高程的要求頂入，并用水力或小車將土從管中運出。掘進頂管采用的管材為平口鋼筋混凝土管。
　　1.3頂管施工優勢
　　實踐證明，頂管施工在雨、污合流管道建設中發揮了獨特的優越性，其表現在：①在管道頂進過程中，只挖去管道斷面的土方，比開槽明挖施工挖土量少。②開挖部分僅是工作坑，土方開挖量少，且安全、對交通影響少，占用場地小。③施工作業人員少，機械化程度高，工作效率高，施工進度快。④建設公害少，文明施工程度比開槽施工高。⑤施工過程中，地面沉降量得到了有效地控制，從而保護了周圍環境和建筑物。⑥避免地上建筑物拆遷或重復建設、沿線地下管線搬遷或保護措施。大大地減少前期工作量，節省投資。
　　2施工關鍵技術及要點分析
　　2.1施工前準備工作
　　頂進前準備所有機械設備交班檢查：頂進前，機械工需要進行交接班手續，將記錄的設備運轉情況表交給下一個班組的機械工，并進行口頭的設備運轉狀況文班，剛上班的機械工鑄要對控制臺、各個泥槳泵、管道、測量系統、頂管機等進行例行檢查。頂管機刀盤轉動、開進出渣漿泵：交班和例行檢查完畢后，接通電源，將頂管機的刀盤轉動，當設備的參數穩定后，開進出渣漿泵，開始泥漿循環。
　　2.2施工關鍵技術
　　1）泥水處理系統處理好砂土、裝車、外運：采用泥水平衡式項管機出土，豁要在頂管機中注入含有一定泥量的泥漿，通過大刀盤切削頂管機前方的原狀土，與注入的泥水攪拌，泥水通過吸泥泵排到地表泥水處理系統處理，泥漿可以反復循環使用，處理好的泥沙用泥槳車外運。2）測量頂管機的偏位、作好記錄、糾偏：測量方法，在工作井后座位設量測量機座，測量基座由地面引入地下，避免工作井的變形引起的誤差，將激光經緯儀放皿在其上調平后，使激光經緯儀發射的激光沿著頂進方向水平射出，打在頂管機的測量靶位上，通過望遠鏡讀出頂管機的偏差。每隔0.5m記錄一次。糾偏辦法，頂進中發現管位偏差5mm左右，即應進行校正。糾偏校正應緩緩進行，使管節逐漸復位，不得猛糾硬調。校正方法采用頂管機自身糾偏法：控制項管機的狀態(向下、向上、向左、向右)，這種方法糾偏方法良好，每次糾偏的幅度以5mm為一個單元，再頂進1m時，如果根據頂管機的測斜儀及激光經緯儀測量偏位趨勢沒有減少時，增大糾偏力度(以5mm為一個單元)，如果根據頂管機的測斜儀及激光經緯儀測量偏位趨勢穩定或減少時，保持該糾偏力度，繼續頂進，當偏位趨勢相反時，則需要將糾偏力度逐漸減少。3）長距離頂管的通風。一般可采用鼓風和抽風的方式來解決。鼓風式通風是把風機放置于工作井的地面上，把地面的清新空氣通過鼓風機和風筒鼓到掘進機或工具管內。鼓風式通風采用的風筒可以用不透風的橡膠布包裹螺旋鋼絲骨架外的軟風筒，這種風筒質輕，伸縮性好，在鋼絲骨架上，每間隔一定距離安裝一只吊環，管口及轉折處安裝白鐵皮或玻璃鋼彎頭，在中續間處留足夠的伸縮量。4）在頂進過程中及時注意油泵的壓力表指示值的變化，發現壓力突然上升時，立即停止頂進，檢查壓力上升原因，防止發生意外。5）控制千斤頂活塞的外伸長度，不要超越臨界沖程，以免損壞設備。6）要連續頂進，如果停工時間過長，地下水滲透量增加，土拱容易坍塌，再開頂時頂力將大幅度上升。7）根據不同的地質情況，隨挖隨頂，以免塌方。8）頂進速度適當，過快易產生偏差，過慢易塌方。9）頂管工作面排水。頂管工作應盡量從下游向上游方向進行，地下水由工作面流向工作井集水坑，再用泵排出地面。10）管道滲漏的治理。對管道滲水和漏水點，先鑿V形槽，埋入導水水管，用速凝水泥封閉管周，待水泥有一定強度后，用手動泵壓入水泥水摻玻璃漿液封堵。
　　3市政工程中頂管施工常見問題及對策
　　3.1頂管施工中接口問題探討
　　在頂管施工中，管子的連接應分為頂進中的臨時連接和頂進結束后的永久性接口。臨時連接主要目的是為了在管與管之間傳遞縱向力和橫向力，同時保證管與管之間的接縫有一個有效寬度，以利于頂進結束后進行永久性接口處理。充分發揮管子接頭的作用，首先，為了在管與管之間傳遞縱向力，需在管子接縫夾置彈性襯墊，襯墊必須發生塑性變形而同時又不會變硬，以便補償管端的不平整度，現時襯墊的彈性應盡可能地小一些，因為在千斤頂卸載時，襯墊的彈性會導致由一節管到下一節管的回彈，致使推頂效果在每次卸載后都有一部分遭到損失。實踐證明，作業這種襯墊最好采用軟的到中等硬度的木材為好，因為木材具有所要求的全部性能，且較為經濟便于加工。木制襯墊加工制作為圓環，就木墊環的尺寸而言，內側應向內縮回一個永久性接口的深度，外側與管外皮有一個有效的間距，木板厚為3cm左右。其次，就一條頂進管路的使用性能來說，管路的水密性也很重要，在上述所示的管子接頭形式中，管路的密封采用雙重形式，即第一道密封是通過在一節管子的細端與另一節管子的鋼圈之間夾置一個橡膠脹圈取得的，橡膠脹圈須堅固又有彈性，而且耐壓，橡膠圈裝置同時還保證不會由于推頂時的縱向力和橫向力而改變位置和發生損壞，采用的方法是在管子的細端開出一條環形槽溝，用以裝人像膠脹圈。第二道密封位于管子端面之間。為此目的，需事先留出相應的空間，如果事先未曾留出相應的空間，可在推頂完畢之后，將木制墊環的內圓鑿2～3cm，然后將這樣形成的縫處填塞石棉水泥或填塞膨脹水泥砂漿處理永久性接口。
　　另外，為了將兩節管連接在一起，將一個鋼圈固定連接在一個管端上，另一端松動地套在另一管端，以取消鋼制內套環。這樣在直線推頂情況下，足以保證所要求的縱向導動，同時由于控制運動而出現的橫向力，造成管端之間可能發生相對移動。鋼圈可在一定程度上有效地加以限制，因為在鋼圈管端的系統處于靜力平衡上的穩定狀態。
　　3.2頂管施工沉降控制
　　頂管施工往往會遇到穿越公路，鐵路，地下管線，河流，地上重要建筑等特殊地段，這些特殊地段的頂管施工對地面的沉降控制要求更高。為此就特殊地段的頂管施工沉降控制技術在頂管機選型，壓力的確定，泥漿套，土體最大沉降量的預測，監控點的布置，測量和糾偏，頂管進出洞口處理方面進行探討。
　　1）頂管機選型。通常采用土壓平衡式頂管機，該機型適用于飽和含水地層中的粘土、粉質粘土、淤泥質粘土、粉砂土或砂性土。2）工倉壓力的確定。為防止地表的沉降和隆起%工倉壓力必須控制在1.1~1.2P0（P0為靜止土壓力）。如果地層對沉降和隆起有嚴格的要求時宜將工倉壓力P控制在P0±15KP范圍內。3）泥漿套的設置。泥漿套不僅起到減摩作用%同時也起到一定的土體穩定作用，減少頂管對沉降的影響。漿液的配制要求應滿足粘滯度高，失水量小，穩定性好。工程中使用的漿液配比主要有以下幾種(均為重量比)。膨潤上礦粉：水=1：9；膨潤上礦粉：純堿：化學漿糊：水=104：3.05：1.05：800;膨潤上礦粉：純堿：水=100：2：300。攪拌透后，再加入含PH-PAM-11/800的水溶液，經攪拌均勻后可用于注漿。4）壓漿操作。開頂后對全線管節進行壓漿，重點在管道底部壓漿，使管道史好地處于懸浮狀態，減少摩阻力和因管道與土體摩擦而帶走土體。頂進過程中，機尾及其后的3節管道應及時壓漿，以填充山于管節小于機頭的環形空隙，控制沉降。另外，每節管子頂進結束或因故停頓后，即對全線補壓漿，主要對管頂壓漿，及時充填由于管節在頂進中壓縮管節周圍土體而產生的空隙，控制沉降。5）土體最大沉降量的預測。在頂管穿越特殊地段前，先安排一段調試段和一段模擬段布設一定數量的監測點，在頂管通過時根據監測點上的沉降數據對工倉壓力、注漿量、配比和頂管掘進速度等進行調整。調試段布設在模擬段之前，在這段距離內根據監測點測得的沉降數據。6）監控測量的測點布置。縱向：設置4～6個排測點，測點排距3～5m。橫向：管道中心線以及兩側各布置2個測點，兩側第一個測點離中心線2.5～3.5m，第一個測點離第一個測點3～3.5m，同時測點要全部布設在沉降影響范圍內。調試段的測點數量可適當減少，橫向上管道中心線兩側的測點可視情況減少或省去。7）頂管進、出洞口處理。頂管在進出洞口時，山于工作井預留洞口與管道之間存在空隙，如果洞口土體處理不當，就會發生土體涌入工作井內，從而造成洞口附近地而發生塌陷。如果洞口附近有管線或建筑物時，就會對它們產生不利的影響;如果附近是道路，地而塌陷就有可能影響交通。通過實踐總結如下預防措施：在進、出洞口可采取壓密注漿輔以井點降水的技術措施對土體進行加固(注意井點降水也會產生一定的沉降，使用時應謹慎)，以提高土體的抗剪強度和減少土體滲透性，保持土體穩定，不滲水，不流泥，使頂管安全進、出洞。
　　4結語
　　頂管工藝的施工從技術上講是完全可行的，相對于開槽埋管從社會效益與經濟效益上來講更具有優越性。加強對工程實施過程中的監督管理,抓住關鍵問題和重要工序,嚴格遵守設計及施工規范技術標準控制質量問題的出現。
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