市政工程施工中地下管线施工技术探析

文/张龑 青岛市市北区滨海新区管理委员会 山东青岛 266000

1、项目实例

某市政污水主干管施工项目，管道建设长度总共2268m，施工地点处在城市主干道，地面人流量以及车流量较多，该项目施工内容主要有市政污水排水管道、工作井以及接收井，市政污水主管管径最小d600，最大d2000，全部为钢筋混凝土管，局部d600管道通过大开挖法进行施工，此外所有管道均运用顶管技术进行施工。最终该工程施工质量合格，在规定工期内完成施工，本文在此以本项目为例，分析市政地下管线施工中顶管施工的方法。

2、顶管施工技术

2.1 开挖施工

本工程中，采用抓斗挖土机来完成顶管井的开挖施工，抓斗挖土机开挖过程中预留一定的土方，然后由人工实施开挖，避免抓斗挖土机扰动基底土壤。在开挖期间施工人员密切监测土体质量以及开挖尺寸，同时采用人工对边坡进行修整，之后将边坡夯实，保证开挖轮廓满足设计标准。一旦开挖期间发现设计文件与实际地质条件存在偏差，及时报设计单位以及监理人员，及时采取整改措施，当雨天来临时，将开挖面用防雨布覆盖，避免雨水对基底土壤及边坡造成冲蚀，另外在基坑底部周围建立排水沟，四角部位建立集水坑，确保施工过程中排水通畅。

2.2 钢筋施工

依照设计文件，准确选择各个施工部位的钢筋型号，保证钢筋数量、形状、尺寸、规格符合设计要求，施工中严格控制构件受拉区域同一截面中的钢筋接头数量，禁止超出钢筋总数的1/2，各个接头位置错开分布，错开后不同接头之间的距离均在钢筋直径的40倍以上，另外严格控制钢筋接头与相邻钢筋之间的距离，两者净距离一律大于混凝土骨料最大粒径。钢筋安装施工中，施工人员认真对照图纸，保证安装位置以及间距等参数符合设计要求，并严格控制保护层厚度，每道工序施工完成之后，及时进行验收，待验收合格之后方可开始下一道工序的施工。

2.3 模板施工

采用钢管扣件作为模板支撑，模板内表面在浇筑混凝土之前一律涂刷隔离剂，从而保证混凝土结构的表面质量，防止脱模时遇到困难。安装模板期间确保接缝严密、平整，避免混凝土浇筑施工时出现漏浆问题，待混凝土强度等参数达到设计要求之后方可拆除模板，先拆非承重模板，后拆承重模板，模板一律使用专门工具予以拆除，禁止大力撬动模板。

2.4 混凝土施工

井壁混凝土浇筑施工采取由两端向中间的施工方法，避免因吸水膨胀导致模板弯曲变形。顶管井混凝土采用分层、分段的浇筑方式，一律在下层混凝土初凝之前进行上层混凝土浇筑施工，浇筑施工连续进行，间隔时间一律控制在90min以内。振捣施工采用插入式振捣器，行列式插入，快插慢拔，垂直振捣，在上层混凝土振捣施工中，振捣器插入下层混凝土50mm左右，避免上层与下层混凝土之间出现接缝，各点的振捣时间均在20s-30s之间，当混凝土无气泡出现，无明显沉落，开始泛浆并且表面呈现水平状时，即可停止振捣，振捣期间避免振捣器对预埋件、钢筋、模板造成碰撞。每100m3留一组混凝土试块，个别部位不足100m3，同样留一组混凝土试块，浇筑施工结束12h之后，对混凝土结构实施浇水养护，采用草垫对混凝土结构进行覆盖。

2.5 顶管施工

本项目顶管施工采取泥水平衡法，首先计算顶力，确定最大顶距，同时施工人员综合考虑图纸要求、顶管所需顶力、井室位置、开挖工作坑情况、地面运输条件、管口与后背所受顶力等各方面因素，科学确定顶管单元长度。

施工人员在实际施工前充分做好各项准备措施，将用水、用电、照明、排水等设施安装就位，修建简易便车道，将施工机具准备齐全，井上以及井下全部设置测量控制网。

本项目中采用预制钢结构构件作为顶管基座，依据管道设计轴线确定基座位置，并依据顶管设计轴线确定导轨安装位置，导轨加设支撑，确保基座稳定。如果后座墙弹性过大，那么在每次顶进时就需要先压缩后座墙，当后座墙压紧之后顶力方可向前发挥作用，从而浪费千斤顶行程，因此本工程后座墙施工尽可能使用弹性较小的施工材料，提升后座墙的刚度以及强度，防止后座墙出现回弹现象。同时保证后座墙土体壁面平整，使后座墙与后座墙土体壁面紧密贴合，使用砂石料将二者之间的缝隙填实。在组装后座墙时，保持同层内构件规格一致，同时使各层紧密贴合，对后座墙实施层层固定。

在顶进施工期间，由于人为操作、设备性能、土质条件等因素的影响，可能会使管道高程以及方向出现误差，进而增加顶力，如果不能妥善处理，可能使顶力持续扩大，从而破坏后座墙，因此本工程中施工人员密切注意误差情况，及时进行校正，避免误差过大，校正时避免操之过急，防止管道发生错口、折线段等问题。

此外如果顶进施工出现停顿，那么在停工的时间内，管顶土层会发生坍落，当重新开始顶进施工时，起始顶力会远远大于停顿以前的顶力，尤其是当顶进施工处于地下水位以下时，一旦顶进施工出现停顿，管道外围就会裹上一层液化粉细砂，从而进一步增加顶力，当顶力超出后座墙的承受范围，就会对后座墙造成破坏，因此本工程中禁止顶进施工中途停顿，并且密切监视顶力变化以及后座墙的状态，必要时对后座墙实施加固，同时合理采取注浆润滑措施，降低顶进施工面临的阻力。

总结：

随着城市基础设施的不断完善，地下管线的数量也在不断增多，在市政地下管线施工过程中，要保护既有管线不受破坏，要考虑到检修方便、便于维护等因素，还要避免施工活动对城市居民的正常生活产生严重干扰，因此市政地下管线施工的难度较大，施工中可能出现的突发情况较多，想要确保地下管线施工能够高质高效的完成，就要在实际施工中妥善处理各个细节，依据工程项目的实际条件，科学运用各项施工技术，促使各个施工环节都具备良好的质量。本文在此以某市政污水主干管工程为例，介绍了市政地下管线施工中的顶管施工技术，希望本文能够为市政地下管线施工提供思路。