人工頂管施工技術(shù)及經(jīng)濟(jì)效益

淺談人工頂管的施工技術(shù)和應(yīng)用價值摘要：本文主要要描述了頂管管技術(shù)的應(yīng)用用及其效益特特征，結(jié)合御御東污水管網(wǎng)網(wǎng)三標(biāo)工程實實例重點介紹紹了人工頂管管的主要施工工技術(shù)，分析析了人工頂管管的優(yōu)點、存存在問題及應(yīng)應(yīng)對措施，并并比較分析了了人工頂管和和機(jī)械頂管的的經(jīng)濟(jì)效益，得得出人工頂管管的應(yīng)用價值值。關(guān)鍵詞：人工頂頂管、施工技技術(shù)、機(jī)械頂頂管、應(yīng)用價價值頂管技術(shù)是一項項集電子技術(shù)術(shù)、冶金、地地質(zhì)學(xué)、以及及化學(xué)等多種種學(xué)科為一體體的綜合型建建筑工程。近近年來，頂管管施工技術(shù)在在建筑行業(yè)得得到廣泛的應(yīng)應(yīng)用及發(fā)展，尤尤其是是在市市政工程的建建設(shè)中，得到到更加廣泛的的應(yīng)用。由于于頂管技術(shù)不不需要挖開地地面，在地下下進(jìn)行管道以以及公路、鐵鐵路的建筑與與維修，減少少對城市的污污染，提高經(jīng)經(jīng)濟(jì)和社會效效益，因而受受到廣泛建筑筑開發(fā)商和施施工單位的青青睞。A頂管技術(shù)在市市政工程中的的應(yīng)用及其效效益特征Ⅰ適用范圍（1）在城市中中心地區(qū)，或或商業(yè)繁華街街道，以及城城市建設(shè)中遇遇到無法遷移移或不能實施施大型開挖的的文物古跡遺遺址等特殊地地段，對不能能進(jìn)行空中架架線、開槽埋埋管來實施作作業(yè)施工時，一一般是采用管管徑8O～600raam的地下埋管管工程可使用用頂管法施工工。（2）在敷設(shè)設(shè)城市污水管管道直徑大于于500raam時，施工現(xiàn)現(xiàn)場無法采用用明溝開挖埋埋管施工而管管道沿線又無無其它建筑物物基礎(chǔ)時，可可使用頂管法法施工作業(yè)。Ⅱ頂管技術(shù)在市市政管網(wǎng)中的的應(yīng)用目前，在城市管管網(wǎng)施工時，許許多城市都存存在馬路反復(fù)復(fù)開挖的現(xiàn)象象，嚴(yán)重防礙礙了市區(qū)的交交通，困擾了了居民生活，縮縮短了路面的的壽命。配套套的電訊、自自來水、煤氣氣、排水、路路燈、城市坐坐標(biāo)、候車亭亭、廣告箱、路路牌、電話亭亭、治安崗?fù)ねさ榷家l(fā)生生反復(fù)拆建才才行，這無疑疑增加了對城城市設(shè)施的破破壞和施工的的難度，城市市這方面的問問題顯得尤其其突出。Ⅲ頂管施工技術(shù)術(shù)在市政管網(wǎng)網(wǎng)中的應(yīng)用主主要包括：（1）舊城改造造過程中，由由于多年形成成的各種管網(wǎng)網(wǎng)相互交錯，很很多管線地下下位置不明，原原始資料丟失失或不全等因因索，市政管管網(wǎng)鋪設(shè)時無無法對地面進(jìn)進(jìn)行有效開挖挖。（2）城市架空空線路遇交通通干線、繁華華街道、文物物古跡，鐵路路或江河阻截截，需轉(zhuǎn)入地地下過渡。（3）當(dāng)污水管管道直徑較大大（1000mm以上），而而施工現(xiàn)場周周邊環(huán)境受限限，無法采用用明溝開挖來來埋管施工管管道。Ⅳ頂管施工技術(shù)術(shù)的效益特征征頂管敷設(shè)管道施施工技術(shù)特別別適用于大中中型管徑的非非開挖埋設(shè)，具具有經(jīng)濟(jì)、高高效、保護(hù)環(huán)環(huán)境的綜合功功能。采用該該技術(shù)施工，既既能節(jié)約一定定的征地拆遷遷費用，又可可減少環(huán)境污污染和對道路路的堵塞，具具有顯著的經(jīng)經(jīng)濟(jì)效益和社社會效益。這種技術(shù)具有的的優(yōu)勢包括：：a.不用開挖地地面，尤其是是城市道路；；b.不用拆遷征征地，不會破破壞地面建筑筑物；c.不影響正常常的城市交通通秩序；d.不破壞地表表植被和周邊邊環(huán)境；e.施工過程不不受氣候和環(huán)環(huán)境的影響；；f不影響管道道的段差變形形；g省時、高效效、安全，無無建筑垃圾污污染，并且綜綜合造價低等等。B淺談人工頂頂管施工技術(shù)術(shù)及其應(yīng)用價價值頂管施工方式主主要有機(jī)械頂頂管和人工頂頂管。在頂管管施工前要選選擇合適的施施工方法。頂頂管前期準(zhǔn)備備工作有：（1）定位測量，了了解頂進(jìn)軸線線每5-10m的原地面初初始標(biāo)高；（2）現(xiàn)場勘探探，盡量了解解土層的物理理性質(zhì)（顆粒粒組成、含水水量大小、透透水系數(shù)及塑塑性指數(shù)）、力力學(xué)參數(shù)（標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)貫入值、內(nèi)內(nèi)粘聚力及內(nèi)內(nèi)摩擦角）、分分布狀況（分分布范圍及埋埋深厚度）等等；（3）了解地下水水的狀況及變變化規(guī)律如地地下水來源、水水面標(biāo)高等。結(jié)合工程實例，因因為在大同市市御東污水管管網(wǎng)三標(biāo)施工工中采用人工工頂管方式，所所以下面我們們著重討論人人工頂管的施施工技術(shù)和應(yīng)應(yīng)用價值。人工頂管，即是是手撅式頂管管，是最早發(fā)發(fā)展起來的一一種頂管施工工工藝，由于于它采用了一一定的輔助措措施后便具有有施工操作簡簡便，設(shè)備少少，施工成本本低、施工進(jìn)進(jìn)度快等優(yōu)點點，所以目前前還具有一定定的應(yīng)用價值值。1施工技術(shù)1.1施工順序序人工頂管的施工工順序為：工工作井施工—頂進(jìn)設(shè)備安安裝調(diào)試—吊裝砼管在在軌道上—連接好工具具管—裝頂鐵—開啟油泵頂頂進(jìn)—出泥—管道貫通—拆工具管。人工頂管的實施施，先建立一一個工作井和和接收井，工工作井中在澆澆筑底板的同同時布設(shè)導(dǎo)軌軌，在井面安安裝一個支架架式的起重設(shè)設(shè)備做出土用用，井下共需需要二人，其其中一人挖土土，另一人負(fù)負(fù)責(zé)用斗車將將挖出的土運運至洞口，井井上需要一人人，同時負(fù)責(zé)責(zé)卷揚機(jī)的操操作和將井下下吊上來的土土運到井室附附近的已經(jīng)挖挖好的棄土坑坑，待棄土坑坑填滿后，可可以利用挖掘掘機(jī)和卡車運運走土方。1.2頂管工作作井內(nèi)設(shè)備安安裝（1）導(dǎo)軌安裝裝。嚴(yán)格控制制導(dǎo)軌的中線線位置和高程程，確保頂入入管節(jié)中心及及高程能符合合設(shè)計要求。由由于工作井地地板澆筑了水水泥混凝土，地地基穩(wěn)定，導(dǎo)導(dǎo)軌直接放置置在工作井的的底板上。嚴(yán)嚴(yán)格控制導(dǎo)軌軌頂面的高程程，其縱坡與與管道縱坡一一致。導(dǎo)軌采采用澆筑砼予予以固定，導(dǎo)導(dǎo)軌長度采用用2-3米，間距可可根據(jù)管徑要要求做相應(yīng)調(diào)調(diào)整，一般以以便于測量為為宜。導(dǎo)軌必必須順直。（2）下管、頂頂進(jìn)、出土和和挖土設(shè)備。一一般小于1000mmm的管可采用用電動卷揚機(jī)機(jī)下管，大于于1200mmm的管以吊機(jī)機(jī)下管比較安安全。頂進(jìn)設(shè)設(shè)備采用千斤斤頂、高壓油油泵。出土設(shè)設(shè)備用斗車、垂垂直牽引的卷卷揚機(jī)，一般般粘性土可用用鐵鍬挖土，遇遇到較硬的土土層時，可用用空氣壓縮機(jī)機(jī)加風(fēng)鎬作為為挖土設(shè)備。（3）照明設(shè)備備：井內(nèi)使用用電壓不大于于12V的低壓照明明。（4）通風(fēng)設(shè)備備：人工挖土土前和挖土過過程中，采用用軸流鼓風(fēng)機(jī)機(jī)通過通風(fēng)管管進(jìn)行送風(fēng)，以以保證管內(nèi)的的含氧率滿足足供人工呼吸吸。1.3引入測量量軸線及水準(zhǔn)準(zhǔn)點（1）將地面上上的管道中心心樁引入工作作井的側(cè)壁上上（兩個點），作作為頂管中心心的測量基線線。（2）將地面上上的臨時水準(zhǔn)準(zhǔn)點引入工作作井底不易碰碰撞的地方，作作為頂管高程程測量的臨時時水準(zhǔn)點。1.4下管（1）下管前，先先嚴(yán)格檢查管管材，齡期未未到、強(qiáng)度不不夠及有明顯顯缺陷的不合合格管材的嚴(yán)嚴(yán)禁使用。（2）第一節(jié)管管下到軌道上上時，應(yīng)測量量管的中線及及前后端管底底高程，以校校核導(dǎo)軌安裝裝的準(zhǔn)確性。（3）要安裝戶戶口鐵或弧形形頂鐵保護(hù)管管口，以防止止管周被破損損。1.5千斤頂和和頂鐵的安裝裝（1）千斤頂是是人工頂管的的主要設(shè)備，先先根據(jù)每段頂頂進(jìn)長度及土土質(zhì)情況計算算所需頂力，根根據(jù)頂力再選選用相應(yīng)計較較合適噸位的的千斤頂。（2）千斤頂在在工作坑內(nèi)的的布置一般采采用并列式，頂頂力的合力作作用點和管壁壁反作用點應(yīng)應(yīng)在同一軸線線，防止在頂頂進(jìn)過程中有有力偶的存在在，造成頂進(jìn)進(jìn)偏差。根據(jù)據(jù)施工經(jīng)驗，采采用機(jī)械挖運運土方，管上上部管壁與土土壁有間隙時時，千斤頂?shù)牡闹c作用用在管子垂直直直徑的四分分之一到五分分之一處為宜宜。（3）安裝頂鐵鐵應(yīng)無歪斜、扭扭曲現(xiàn)象，并并且必須安裝裝順直。（4）每次退千千斤頂加放頂頂鐵時，應(yīng)安安放最長的頂頂鐵，保持頂頂鐵數(shù)量最少少。（5）頂進(jìn)中，頂頂鐵上面和側(cè)側(cè)面不能站人人，并隨時觀觀察有無扭曲曲現(xiàn)象，以防防止頂鐵崩離離。1.6頂進(jìn)施工工工作坑內(nèi)設(shè)備安安裝完畢，經(jīng)經(jīng)檢查各部分分處于良好狀狀態(tài)。即可進(jìn)進(jìn)行試頂。首首先校測設(shè)備備的水平及垂垂直標(biāo)高是否否符合設(shè)計要要求，合格后后即可頂進(jìn)工工具頭，然后后安放混凝土土管節(jié)，再次次測量標(biāo)高，核核定無誤后進(jìn)進(jìn)行試頂，待待調(diào)整各項參參數(shù)后即可正正常頂進(jìn)施工工。在施工工過程中，做做到勤挖勤頂頂勤測，加強(qiáng)強(qiáng)監(jiān)控。頂進(jìn)進(jìn)施工時，主主要利用一邊邊人工在前面面取土，千斤斤頂出鎬在后后背不動的情情況下將污水水管向前頂進(jìn)進(jìn)，其操作過過程如下：安安裝好頂鐵擠擠牢，工具管管前端破取一一定長度后，啟啟動油泵，千千斤頂進(jìn)油，活活塞伸出一個個工作進(jìn)程，將將管子推向一一定距離。停停止油泵，打打開控制閥，千千斤頂回油，活活塞回縮。添添加頂鐵，重重復(fù)上述操作作，直至安裝裝下一節(jié)管子子為止。卸下下頂鐵，下管管，用環(huán)形橡橡膠環(huán)連接混混凝土管，以以保證借口縫縫隙和受力均均勻沒保證管管與管之間的的連接安全。2人工頂管的的優(yōu)點2.1施工成本本低僅需要少量設(shè)備備，依靠幾個個勞動力便可可完成頂管施施工。而機(jī)械械頂管不但頂頂管機(jī)及相應(yīng)應(yīng)配套設(shè)備貴貴，而且折舊舊費及損耗也也大大高于人人工頂管。2.2工作井及及接收井占用用場地小對于機(jī)械頂管，由由于頂進(jìn)設(shè)備備及配套設(shè)備備多，占用場場地大，并且且工作井及接接收井要求的的尺寸大，對對市政交通影影響不言而喻喻，有時候甚甚至?xí)斐烧麠l道路交通通癱瘓。人工工頂管不但防防止了拉鏈路路的產(chǎn)生，在在一定程度上上也能保證交交通要求。2.3容易發(fā)現(xiàn)現(xiàn)地下管線由于市政工程地地下管線復(fù)雜雜，還可能出出現(xiàn)高架橋樁樁基礎(chǔ)及城市市供水管等情情況，而且容容易將現(xiàn)有的的管線破壞，有有時候損失還還不小，盡管管目前可在頂頂進(jìn)前可做管管線探測，但但一般只能探探出金屬管，對對混凝土等非非金屬管則無無法探測出來來，而且人工工頂進(jìn)可第一一時間發(fā)現(xiàn)管管線，并作相相應(yīng)的處理措措施。2.4施工過程程簡單，可多多個工作面同同時展開由于機(jī)械頂管的的機(jī)械和成本本費用高，對對于造價不是是很高的項目目，通常用多多臺機(jī)械頂管管機(jī)不現(xiàn)實，而而人工頂管則則彌補(bǔ)這一不不足，在任何何有工作面的的地方都可以以開展頂進(jìn)工工作，整體頂頂進(jìn)進(jìn)度常常常不亞于機(jī)械械頂管。3人工頂管存在在的問題及相相應(yīng)的應(yīng)對措措施3.1適用范圍圍一般只適用于短短距離施工，由由于長距離頂頂進(jìn)出土的距距離大，效率率降低，而且且對千斤頂?shù)牡捻斄σ蠹蛹哟?，增加了了工作井后靠靠背的?fù)擔(dān)。應(yīng)對措施：可根根據(jù)土質(zhì)的實實際情況做頂頂進(jìn)長度計劃劃，通常每段段頂進(jìn)以四十十米左右為宜宜，對土質(zhì)好好的情況，頂頂進(jìn)距離可以以達(dá)到八十米米左右。3.2安全問題題安全隱患大，對對于腐質(zhì)有機(jī)機(jī)土，人工頂頂進(jìn)時呼吸困困難，對于流流砂嚴(yán)重的土土體，很難操操作。應(yīng)對措施：先在在開挖前做洞洞內(nèi)及挖掘面面的含氧探測測，目前可通通過氧氣探測測儀探測含氧氧量，一般體體積百分比不不小于18%，如含氧不不足，操作人人員可通過井井外鼓風(fēng)機(jī)送送風(fēng)的方法以以達(dá)到氧氣含含量滿足要求求。對于流砂砂，可先進(jìn)行行降水，并要要在管內(nèi)準(zhǔn)備備足夠的沙包包、稻草，用用來防止流沙沙面擴(kuò)大?；蚧蛴酶脑旌髱ЬW(wǎng)格的工具具頭配合施工工，以防萬一一，確保施工工人員的生米米安全。3.3施工精度度不高對于地質(zhì)條件復(fù)復(fù)雜的情況，頂頂進(jìn)過程中較較難控制，由由于人工頂管管測量糾偏方方法不夠先進(jìn)進(jìn)，偏差較機(jī)機(jī)械頂管大。應(yīng)對措施施：通過“勤測勤糾”方法，將偏偏差控制在最最小限度。3.4管徑受到到限制由于人工頂管需需要人在洞內(nèi)內(nèi)進(jìn)行挖掘，管管徑太小不但但在挖土?xí)r很很難操作，而而且如發(fā)生意意外是，人身身安全得不到到保證。應(yīng)對措施：要求求進(jìn)行人工頂頂管的管徑直直徑不小于800mm。3.5地面沉降降控制由于人工頂管屬屬于敞開式的的施工工藝，挖挖掘面不存在在外力來平衡衡土壓力，對對覆蓋土濃度度淺、地下水水位高或砂性性土，均較難難控制挖掘面面的穩(wěn)定，造造成塌方，而而引起地面沉沉降。應(yīng)對措施：可可以選擇地下下水位不高或或自身穩(wěn)定性性較好的粘性性土作為人工工頂管。4經(jīng)濟(jì)分析現(xiàn)選大同市污水水管網(wǎng)三標(biāo)工工程做實例，該該工程共有Φ1500頂管540米，下表中中分別列出了了以人工頂管管及機(jī)械頂管管進(jìn)行施工時時頂管的成本本，并作簡單單的經(jīng)濟(jì)分析析。表一：頂管工程程成本項目Φ1500鋼承承口砼管長度（米）單價（元）總價（元）機(jī)械頂管540225012150000人工頂管5401820982800從表一可以看出出：考慮到普普通頂管機(jī)不不能進(jìn)行曲線線及折線頂管管，故取相同同數(shù)量的工作作井和接收井井。在工作井井和接收井?dāng)?shù)數(shù)量相同的情情況下，人工工頂管的成本本較低，約占占機(jī)械頂管的的80%。節(jié)約造價價約23萬元。5總結(jié)與提高5.1結(jié)論（1）人工頂管管存在許多優(yōu)優(yōu)點，如施工工成本低、對對交通影響小小、清楚的辨辨別地下施工工管線及施工工過程簡單等等優(yōu)點。（2）用人工頂頂管施工還存存在許多不足足之處，如安安全隱患大，施施工精度不高高及造成路面面沉降等等，但但是可以采取取相應(yīng)的措施施克服它的不不足之處并增增加其實用性性。（3）通過上述述實例發(fā)現(xiàn)人人工頂管的經(jīng)經(jīng)濟(jì)效益客觀觀，對土質(zhì)較較好的地方或或較貧困地區(qū)區(qū)，能在保證證施工人員安安全的前提下下，人工頂管管在很大程度度上還有其發(fā)發(fā)展的空間和和價值。5.2如何提高高業(yè)務(wù)能力（1）加強(qiáng)技術(shù)術(shù)管理。土質(zhì)質(zhì)情況的調(diào)查查和分析在以以往施工中由由于各種原因因不夠詳細(xì)給給我們帶來了了較大的麻煩煩，今后這方方面需要加強(qiáng)強(qiáng)。測量復(fù)核核制度的執(zhí)行行和管理需要要加強(qiáng)。對一一些事故的調(diào)調(diào)查原因分析析深化并找出出原因，提高高認(rèn)識，避免免下次再犯并并做好技術(shù)備備案工作。方方案編制需要要再細(xì)化加強(qiáng)強(qiáng)，現(xiàn)行所編編制方案大多多過于簡單和和不規(guī)范。編編制技術(shù)工作作進(jìn)度圖，分分階段項目部部就相應(yīng)技術(shù)術(shù)工作情況匯匯報并書面報報告送達(dá)各部部門。建立完完善的技術(shù)管管理層次和體體系。（2）人才培養(yǎng)養(yǎng)。要減少無無謂失誤，必必須加強(qiáng)土建建和設(shè)備等各各方面的溝通通，頂管施工工技術(shù)為綜合合地質(zhì)、機(jī)械械及電氣控制制的特種技術(shù)術(shù)，技術(shù)管理理人員必須具具備多學(xué)科的的知識，建議議定期請各專專業(yè)的專家進(jìn)進(jìn)行相關(guān)學(xué)科科的技術(shù)培訓(xùn)訓(xùn)工作，使得得我們對于巖巖土工程、電電氣控制工程程、液壓系統(tǒng)統(tǒng)及機(jī)械學(xué)等等有較為全面面的認(rèn)識，將將會有助于我我們對于頂管管施工過程中中各種情況的的分析判斷能能力。（3）科研項目目的開展。進(jìn)進(jìn)行這方面工工作可以提高高我們的創(chuàng)新新能力和施工工的技術(shù)含量量，