隨著目前社會經(jīng)濟的發(fā)展，以及城市規(guī)模的擴大及城市高層建筑、居民生活水平提高和基礎(chǔ)設(shè)施的不斷興建, 市政工程中頂管施工技術(shù)的應用日益增多，采用頂管方法施工可以將作業(yè)面移入地下， 從而避免對地面交通的影響。只要施工前選線合理， 施工方法恰當， 構(gòu)筑物并不妨礙施工的正常進行。

　　頂管施工（非開挖鋪管施工）技術(shù)是指在不開挖地表、破壞路面的條件下鋪設(shè)各種地下公用設(shè)施( 管道和電纜) 的一種技術(shù)和方法。與開挖施工法相比, 非開挖施工技術(shù)具有不影響交通、不破壞環(huán)境、施工周期短、綜合施工成本低、社會效益顯著等優(yōu)點。開挖施工法是鋪設(shè)地下管線的傳統(tǒng)方法，需在地表挖溝槽, 然后將管線放入溝槽中, 最后進行回填夯實土方。隨著社會的進步、經(jīng)濟的發(fā)展, 開挖施工方法顯現(xiàn)出很大的局限性和不足之處。

　　1.頂管技術(shù)在市政管網(wǎng)中的應用

　　目前，在城市管網(wǎng)施工時，許多城市都存在馬路反復開挖的現(xiàn)象，嚴重妨礙了市區(qū)的交通，困擾了居民生活，縮短了路面的壽命。配套的電訊、自來水、煤氣、排水、路燈、城市坐標、候車亭、廣告箱、路牌、治安崗亭等都要發(fā)生反復拆建才行，這無疑增加了對城市設(shè)施的破壞和施工難度，城市這方面的問題顯得尤其突出。頂管技術(shù)在市政管網(wǎng)中的應用主要包括：（1）舊城改造過程中，由于多年形成的各種管網(wǎng)相互交錯，很多管線地下位置不明，原始資料丟失或不全等因素，市政管網(wǎng)鋪設(shè)時無法對地面進行有效開挖。（2）在城市中心地區(qū)或商業(yè)繁華街道以及城市建設(shè)中遇到無法遷移或不能實施開挖的古跡遺址等特殊地段，對不能進行空中架線、開槽埋管來實施作業(yè)施工時，一般可采用頂管法來施工。（3）在敷設(shè)城市污水管道直徑大于600mm時，施工現(xiàn)場無法采用明溝開挖埋管施工而管道沿線又無其他建筑物基礎(chǔ)時，可使用頂管法施工。

　　開封市某污水處理系統(tǒng)廠外管網(wǎng)工程中，有直徑800 mm 的鋼筋混凝土管，鋪設(shè)時需要斜向穿越鐵路線長約7.8 m。該段涵管采用頂管施工技術(shù)。現(xiàn)結(jié)合該工程，對頂管施工技術(shù)要點作一介紹。

　　2.1施工準備與方法選擇

　　該工程在頂進前，對水文、地質(zhì)情況， 地基土壤種類及物理性質(zhì)， 各層土的密實度、高程和含水層的滲透系數(shù)，地下水位、流量和地表水排水情況進行調(diào)查。詳細了解列車通過次數(shù)及間隔時間，路基中埋設(shè)的地下管線及電纜等要及時報告有關(guān)單位拆除或改移影響部分。編制好鐵路慢行計劃，準備好各種防護及搶險用品，保證施工安全、高效運轉(zhuǎn)。頂進作業(yè)應在工作坑水位降至基底以下0.5～1.0m進行。在開挖工作坑時，應設(shè)置好排水、降水系統(tǒng)。開挖工作坑采用機械開挖， 需按設(shè)計作好安全防護，確保線路安全。

　　按設(shè)計制作后背及工作底板。由于工作底板頂面的平整度要求較高，在施工中采用方格網(wǎng)控制高程法，即在灌注工作底板混凝土時，用直徑16 mm 的鋼筋頭埋入混凝土中，分成2.5 m 方格網(wǎng)控制高程，按點找平，再用1∶3 水泥砂漿抹面整平。為保證頂進施工，應在底板頂面做成前高后低的仰坡，底板兩側(cè)設(shè)置方向墩。在修筑好的底板上就地預制管身。

　　管頂覆土＞3 m 的可采用“鋼板脫殼” 法進行頂進， 在管頂上鋪設(shè)鋼板并與涵體一起前進。當頂進阻力增大或路基土體隨管身移動而變形時， 解除鋼板與管身的聯(lián)結(jié)， 借助鋼板與管頂隔離層摩擦阻力小， 由鋼板托著路基土體， 管身在鋼板下前進。頂進過程中， 組織加快出土速度， 實行“三班制” 連續(xù)作業(yè)，并注意管身軸線方向， 發(fā)現(xiàn)偏差即時糾正。其“左右” 糾纏可采用一側(cè)超挖， 另一側(cè)少挖土或增減一側(cè)千斤頂頂力的方法進行； 糾正“抬頭” 采用在箱底刃腳前超挖土及涵兩側(cè)挖土的辦法逐步進行； 糾正“扎頭” 可采用少挖涵底土利用船頭坡或換鋪地基糾偏的方法逐步進行。頂進時， 頂鐵的安放必須保持與涵體軸線順直一致，每隔4 m 左右設(shè)置一道橫梁以使傳力均勻。

　　2.2設(shè)備安裝與調(diào)試

　　（1）頂進設(shè)備。管身和后背建成后，即可安裝頂進設(shè)備。千斤頂臺數(shù)根據(jù)最大頂力配置。設(shè)備安裝完后，即可進行調(diào)試：全面檢查液壓元件是否可靠，千斤頂功能有無異常，管路有無泄露； 調(diào)整電接點壓力表和壓力繼電器的保安值，調(diào)整溢流閥的作用壓力；逐步加大油壓力，推動管身，測定起動推力；檢查后背的變化情況。

　　（2）輔助設(shè)備。管身制作完成后，即可在預埋件上安裝頂、側(cè)、底鋼刃腳，同時安裝人工挖土平臺。在安裝底刃腳時，應注意形成船頭坡。

　　（3）試頂。上述工作完成后， 即可進行試頂工作，試頂一般以頂動管身為止。試頂中，在各有關(guān)部位及觀測點處均應有專人負責，隨時注意變化情況；開泵后每當油壓升高5～10 MPa 時須停泵觀察，發(fā)現(xiàn)異狀，及時處理；同時還要注意觀察后背和底板的變化。

　　工程線路加固采用吊軌縱橫梁加固方法。首先應按隔六抽一法將混凝土枕換成木枕，并在線路另一側(cè)搭設(shè)枕木垛，在木枕上施作4 組3 根50 kg/m 鋼軌扣軌梁。然后挖空道碴，穿入工字鋼橫梁，用U 型螺栓及鋼扣板將橫梁與扣軌梁連成一體。為減少頂進阻力，在每組橫梁下鋪設(shè)1 cm 厚的鋼板并涂上黃油作滑道。為防止頂進過程中線路橫移， 在管身頂設(shè)2 臺導鏈， 固定在擋碴墻預埋鋼筋上， 如發(fā)生橫移時， 用導鏈進行調(diào)整。在準備工作全面檢查均合格無誤后， 再經(jīng)試頂驗證， 頂進的作業(yè)程序見圖1。為不使管身在頂進時中途停頓， 勞動組織應保證晝夜連續(xù)作業(yè)。

　　施工過程中， 如需要對既有線路設(shè)備進行拆換、加固或起撥道時， 須先與當?shù)毓�務部門取得聯(lián)系， 并經(jīng)協(xié)商同意后方可進行。頂進開始后中途不得停頓，須24 h 連續(xù)作業(yè)并備足各種機具、材料。嚴格做到“四不挖土” 的要求， 列車通過時停止一切施工活動，人員撤出施工場地。頂進時頂鐵上嚴禁站人。管身頂進就位后， 即應盡快恢復線路。在拆除加固設(shè)施前， 應首先確認道碴、上碴工具、起撥道工具是否備齊，同時安排好抽出橫梁的施工作業(yè)程序。施工中按隔六取一的方法抽出橫梁木枕換一根鋼筋混凝土軌枕，隨即補充道碴搗固。全部拆除撤換完畢，即對線路進行全面維修，達到標準后，才可報請運營部門恢復正常運行。

　　4．施工時特別注意的問題

　　為了確保該工程施工，頂管作業(yè)必須做到如下幾點：

　　（1）詳細了解設(shè)計文件有關(guān)規(guī)定，根據(jù)地質(zhì)情況核算最大頂力，據(jù)以設(shè)計足夠強度和穩(wěn)定的后座， 預先做好通過障礙物的各種可靠措施， 保證開頂后連續(xù)作業(yè)， 以減少對列車的干擾。

　　（2）對穿越地段的線路，根據(jù)地下水、橋涵大小、覆土深度、施工季節(jié)等情況考慮架空、加固設(shè)計，并按設(shè)計要求做好扣軌、扣梁工作。

　　（3）管道頂入路基前，如需挖去部分邊坡，只能與線路架空工作同時進行，不能提前開挖。開挖后要有防護措施，如發(fā)生路基坍塌，應及時堆碼沙包、草袋和回填。涵洞頂進到位后，立即砌筑端翼墻及護錐，防止路基塌方。

　　（4）頂進中嚴格控制超挖。頂管作業(yè)一般超挖不得超過30 cm，管下部135°范圍內(nèi)及管底部不得超挖，以保持原狀土的路基，并按規(guī)定保持安全開挖坡度，防止塌方。如發(fā)生塌方危及列車安全，應立即停止頂進，根據(jù)線路變化情況降速或封鎖線路，同時立即采取搶修加固措施，盡快恢復正常。

　　（5）要及時測量頂進方向及高程，隨時進行糾偏。對頂進過程中的偏差， 必須及時發(fā)現(xiàn)并及時糾正，方能確保進度與質(zhì)量，也是頂管成功的關(guān)鍵

　　總而言之，頂管工藝的施工從技術(shù)上講是完全可行的, 相對于開槽埋管從社會效益與經(jīng)濟效益上來講更具有優(yōu)越性。從根本上改變了城市管網(wǎng)亂挖現(xiàn)象; 另外一方面從切實做到保護環(huán)境入手，加大推廣頂管施工技術(shù)力度勢在必行。