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李 伟 吴一波
（浙江万事达建设工程管理有限公司,浙江 舟山 316021）
摘 要：在城市化建设水平不断提升的时代背景下,如何降低施工对居民生活所造成的影响就成为了摆在广大市政施工工作者面前的一道难题,而顶管施工就是解决该问题的重要工艺之一.文章在简单介绍市政工程中顶管施工概况以及适用范围与所具备优势的基础上,对如何控制顶管施工质量进行了分析与讨论.
关键词：市政工程；顶管施工；质量控制；工作井；后背墙；减阻泥浆
中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2012）28-0067-02
1. 概述
与一般的项目建设不同,市政工程的施工必须要更多地兼顾是否会对居民的出行、生活和工作造成影响的问题,随着我国城市建设水平的不断提高,对于市政施工与居民生活和谐性的要求也在逐年提升,在这样的时代背景下,采用非开挖铺设技术就成为了市政施工单位的必然选择.所谓顶管施工,就是指在不对地表进行开挖的前提下,使用液压顶进工作站将需要铺设的管道由顶进工作坑顶入,并在顶管机后方进行铺设操作的施工技术.目前,这项技术被广泛地应用于国内大型城市的市政项目建设工作中,相信在未来一段时间内将会得到进一步的发展.
2. 适用范围与论文范文性分析
如果施工区域内存在大量的建筑物,无法利用开槽工艺进行地下管线的施工或者采用开槽施工会对周围建筑物的稳定性带来不利影响时,则可采用顶管施工工艺加以处理.目前,国内工业化水平的提高正在推动城市人口数的进一步攀升,生活与工业废水若直接排入江河,根本无法通过自然净化的方式全部处理,为此,很多城市已经构建了污水处理系统,实现了雨污分流,而顶管施工工艺在这些管网系统的构建中发挥了巨大的作用.实践结果表明,顶管施工工艺主要具备以下优势：（1）不会造成地面建筑物的拆迁或重复建设,沿线地下管线也不必因此转移或加设防护措施,极大地减少了前期工作量,使项目投资大幅降低.（2）施工需要开挖的部分仅有工作坑,因而占地面积小,土方开挖量少,对城市交通的影响微乎其微.（3）作业的机械化程度较高,既节约了人力成本,又提高了施工效率.（4）施工过程中的地面沉降量将得到更加有效的控制,对周围建筑物与环境的保护作用明显.（5）顶进过程中,只需进行管道断面土方的挖掘,与开槽明挖相比,土方挖掘量极低.（6）噪音、粉尘等建设公害产生量较少,有利于文明施工程度的提高.
3. 市政工程中顶管施工质量控制措施分析
3.1 顶管施工中工作井的质量控制措施
在顶管施工过程中,工作井的深度一般＞5m,是施工人员的主要工作场地.一般来说,工作井大约要进行约一个月的持续施工,所以其施工质量直接影响着施工进度、环境以及工作人员的人身安全.所以,工作井的砌体圆曲度应做到均匀、统一,使砖砌体始终保持环向受压状态,使砌体材料的抗压强度得到最大程度的发挥.
沉井的构建完成后,即可在其内部进行顶管操作.在顶管施工中,沉井主要具备以下优势：占地面积小、隔水性能优异、为顶管施工提供后背支撑力、为顶管与焊接施工提供更加安全的操作空间.由于不需要配置支护结构,因此挖土量较少,对周围建筑物不会造成不良影响.所以,在深埋时,宜采用沉井法完成各项施工操作.
3.2 后背墙的质量控制
由于后背墙枕木需要与土壁进行直接接触,所以只有确保接触面的严密、平整,才能使后背墙的外侧土体在管道的顶进过程中均匀受压变形.在土体不平时,应先进行相应的处理再进行顶进操作,以免导致局部土体的受力破坏问题.
若施工过程中存在着后背墙外侧土体含水量较高的问题,就容易在撤力时发生土体回弹,并最终造成土体液化,使后背墙土体的承载力丧失,顶管也会因此而无法继续顶进.为了解决这一问题,工作人员应基于土体类型,针对性地选择降低含水量的方法.若后背墙外侧土体发生局部塌方,应采用先清理土方,再填充袋装碎石的方法加以处理.
3.3 轴线、标高的控制与纠偏
轴线、标高在顶管施工中是非常重要的两项指标,其准确程度直接决定着管道是否能够最终投入使用.在顶进管道前,工作人员应以设计图纸与交桩记录为依据,将水准点引测至工作坑的下部井壁、将管道轴线方向引测至工作井的下部前后井壁,并对二者进行标识.随后,以基准点为依据展开复核,以此作为标高与顶管方向控制基准点.在安装导轨时,工作人员应确保坡降标高符合设计标准的要求,以便对顶进管道的轴线与标高进行更高水平的控制.若条件允许,测量仪器应尽量选择激光经纬仪和水准仪,做到每顶进一次,测量一次轴线与标高.
如果在管道的顶进过程中出现偏差,则可通过以下纠偏方法加以处理：（1）挖土.于一侧进行适当超挖,另一侧进行适当少挖或不挖,让第一节管道的调向逐步返回到合理状态.该方法主要适用于轴线偏差10～30mm的情况.（2）顶木.将一根圆木或方木的一端顶在管道偏向设计一侧的内关壁,另一端顶在管前土体,这样一来,管道就可以在顶木斜支所产生的分力作用下重新回到设计要求的位置.该方法主要适用于轴线偏差＞30mm的情况.（4）千斤顶.该方法主要与挖土纠偏法配合使用,即在超挖一侧的管端壁设置5～10t千斤顶一个,使第一节管道在顶进过程中能够逐步恢复到设计要求的位置.需要注意的是,纠偏应循序渐进,切忌一次性大幅纠偏,以免导致引起反向偏差问题.
3.4 减阻泥浆的注入
如果想管道的外壁压入适当的减阻泥浆,就会设置围绕管道的泥浆套,降低管道与周围土层的摩擦力,使顶进操作更加顺利,而泥浆套的形成质量则直接决定着阻力减小效果.与此同时,泥浆套的支撑作用也能够减轻由粉质粘土坍塌而导致的地层流失问题,有效控制沉降现象.一般来说,泥浆的实际使用值约为理论值的4～5倍,工作人员应注意确保原料的充足性.
4. 施工应注意的其他问题
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（1）在正式施工前,工作人员务必要对管线土层变化情况进行全方位的了解,在需要通过回填土地段时,应预先进行加固处理,以免施工造成地表的大幅度下沉.
（2）顶进推力应得到精确的计算,并以计算结果为依据,合理进行千斤顶的选择.另外,工作人员还应根据计算出的最大顶力形成工作井的加固方案,以免沉井后因土体承载能力不足而导致滑动问题.
（3）当管道发生渗漏问题时,首先应确定漏点,并凿出V形槽埋入导水管,将管道四周用双快水泥缝壁,在强度达到相关要求后,即可进行水泥水玻璃浆液的压入,从而完成整个封堵操作.
5. 结语
总的来说,顶管施工不仅有利于文明施工的实现,也可以创造巨大的社会和经济效益,是一种安全、经济、有效的施工方法.相信随着国内对顶管施工应用范围的不断扩大,其技术与工艺将会得到进一步的补充和完善.
参考文献
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作者简介：李伟（1963-）,男（满族）,河北沧县人,浙江万事达建设工程管理有限公司工程师,研究方向：市政工程施工管理.
（责任编辑：周加转）
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