淺談市政工程頂管施工技術研究獲獎科研報告摘要：近些年來，隨著水體污染的日益加劇，水資源短缺問題逐漸成為了限制經濟發展的主要因素。為提高城市經濟發展水平，提高居民的生活質量，加強污水處理較為重要。污水主管管網，通常需分布在城市地下的各個區域。部分管網埋藏的地質環境較為復雜，地下水對管網施工所造成的阻礙較大?？梢姡瑸樘岣呤┕ば?，對復雜環境條件下工程頂管施工技術的應用方案加以研究較為重要

關鍵詞：復雜環境;市政工程;頂管施工技術;

1市政工程常見的復雜環境

1.1地質條件復雜

施工現場所處區域地質條件復雜，是市政工程中常見的復雜環境。例如：淤泥粉質黏土屬于市政工程施工中的常見土質，當淤泥粉質黏土厚度為0.5-5.5m時，地基強度一般為70kPa。在中細砂、卵礫石等土質類型中，對地基強度的影響最大。可見，該土質存在著結構不穩定的缺陷，施工難度較大。如未給予處理，容易對工程地基的穩定性造成影響，導致工程的使用壽命縮短。

1.2地下水流量大

地下水流量過大，導致頂管位置處于河道內，同樣屬于市政工程中常見的復雜環境。部分施工區域降水量季節變化較大，地下水常存儲在中細砂層及卵礫石層的孔隙中。加之地下水與河床水流的影響，工程施工區域地下水量，會長期保持在較高的水平，進而對工程的施工效率及施工質量造成影響。將頂管施工技術應用到工程施工中，可有效解決上述問題。

1.3地面存在建筑物

市政工程常需穿越整個城市，城市地面建筑物數量較為龐大，因此施工中，工程地面存在建筑物的問題，同樣較為常見。除此之外，如工程施工區域內的地下，存在燃氣或給排水管道，工程施工同樣會受到一定的阻礙。如施工技術應用不合理，地表沉降的風險，將顯著提升，進而對地面建筑物的穩定性造成影響。將頂管施工技術應用到施工過程中，能夠有效解決上述問題。

2復雜環境條件下市政工程頂管施工技術及質量補救措施

2.1復雜環境條件下的市政工程頂管施工技術

泥水法頂管施工，以及手掘式頂管施工，為市政工程頂管施工的兩種常用方法。其中，泥水法頂管施工，適用于大口徑管道的施工，但受卵礫石等地質因素的影響，管道堵塞等故障較容易發生。手掘式頂管施工，適用于復雜環境條件下的污水處理工程，具有頂進故障率低、堵管風險低的優勢?？紤]到各項技術的優勢與缺陷，本工程決定將各項技術，聯合應用到施工中，在做好施工準備的基礎上，從出洞、頂進、誤差糾正、測量等多方面入手，全面提高施工質量。

2.2施工質量補救措施

2.2.1套管阻力補救措施

施工區域內的粉質液化土，具有摩擦阻力大的特征。頂進時，如土層與管壁接觸，極容易加大阻力。對此，可考慮在計算阻力的基礎上，對頂管的長度進行優化控制，以避免機頭抱死的問題發生。

2.2.2壓密加固補救措施

本工程所采用的出洞技術如下：（1）準備水泵、起重機、吊具等設備、采用吊具，將管節堆放至相應區域，并采用三角木墊將管節墊穩。（2）檢查管節質量，觀察注漿孔是否存在堵塞現象。（3）采用壓密注漿技術，將工作井出洞口壓密加固。

2.2.3進洞漏水補救措施

本工程所采用的進洞技術如下：（1）在井的附近搭建托架，將止水圈安裝在洞口，以防漏水。（2）加固洞口地基，將井壁與管節之間的間隙相互連接，清洗導管，預防導管堵塞。（3）將接收井托架應用到施工過程中，采用槽鋼，以1.2m的寬度，對洞口進行設置。

2.2.4誤差控制措施

（1）提高第1節管節的強度與穩定性，對其進行特殊加工，采用加鋼套環等方式，將誤差縮小至安全范圍內。（2）將“校正”與“恢復”，共同應用到誤差控制過程中，對誤差進行校正。

2.2.5減摩泥漿質量控制措施

外壁打蠟技術、泥漿套技術，均為污水處理工程中常用的阻力控制技術，在降低頂進阻力方面，效果均值得肯定。本工程所應用的阻力控制技術，以泥漿套技術為主。施工過程中，施工人員可采用高壓泵，將減摩泥漿注入到土層之間，以達到減小阻力的目的。

3復雜環境條件下市政工程頂管施工技術的應用案例

3.1工程概況

本工程為污水處理工程，位于國內某市。工程設計污水處理管道，直徑為1800mm，埋深9.0-10.5m，設計施工工藝，以頂管工藝為主。工程勘察發現，該污水處理工程的施工范圍，環境條件較為復雜（見圖1），部分區域地表存在鐵路。進一步勘察發現，區域的地質環境同樣具有復雜性強的特點，粉質液化土屬于主要土質類型。地下水勘察結果提示，本工程施工區域內，地下水豐富。加之施工區域地下存在燃氣管道，工程的施工難度顯著提升。為提高施工質量，本工程考慮將頂管施工技術應用到施工過程中，以克服眾多阻力，確保工程能夠在工期內順利完成。

3.2施工技術應用措施

3.2.1施工準備

頂管施工前，施工人員需對施工當地的地質條件進行評估。將頂管坑的尺寸、穩定性、承載力，作為主要參數，為工程施工提供參考指標。鑒于本工程施工范圍內，部分路段存在鐵路。施工人員應對鐵路的沉降參數進行估算，并設計監控點，以避免鐵路出現沉降病害，減少對其他工程的影響。頂管掘進的技術水平，是決定頂管施工質量的主要因素。

3.2.2施工計劃

本工程施工范圍內的土質較差，穩定性難以滿足工程標準。因此，工程計劃將鋼筋混凝土，應用到施工中，提高工作井與接收井的穩定性。施工人員可將千斤頂，布置在工作井的后方，將管節置入導軌之上。在此基礎上，采用千斤頂推進導軌，使管節能夠逐漸被壓入土中。

3.2.3導軌安裝

（1）準備混凝凝土基礎面，將導軌安裝至基礎面上。（2）復核管道中心的位置，逐漸調整導軌的位置，確保滾輪與管道接觸區域的高度等參數，均能夠滿足設計要求。（3）導軌的坡度，應與設計軸線相同。（4）導軌滾輪接觸線，與管節中心的夾角，應控制在60°左右。（5）確保各項參數無誤后，既可安裝導軌。確保導軌穩定后，方可結束施工。

3.2.4承壓壁施工

承壓壁多處于工作坑與千斤頂之間，材質以鋼結構為主。頂進過程中，承壓壁所需承受的壓力與頂力往往較高，如強度及剛度不達標，施工將難以順利完成。為解決上述問題，本工程決定將承壓壁的承壓能力，設計為6500kN。如需采用工作井作為承壓壁，必須采用磚，將工作井洞口妥善封堵。為保證承壓壁受力均勻，可將C30混凝土，灌注在井壁之間，提高工程施工的穩定性及安全性。頂進過程中，施工人員應隨時對承壓壁的質量進行檢查。發現異常，應立即處理，避免對施工質量的提高造成阻礙。

4結論

綜上所述，本工程采用頂管