摘要：市政工程项目是城市建设基础项目，影响着城市交通质量。顶管施工技术，降低了传统开挖技术操作的难度，保证了工程质量。本文通过论述顶管技术概念及优缺点，指出在顶管技术的应用中，要做好施工前的准备工作，对顶管井和工作坑进行良好的设置；在顶进过程中要严格控制轴线和高程的偏差，不断进行纠偏，保证顶进过程中对于质量的控制。
关键词：市政工程；顶管技术；应用
随着我国城市建设规模的不断提高，对市政工程质量的要求也严格了很多。在地下管道的施工中，顶管技术是一种常用的方法，可以减少管道施工的开挖量，提高施工的效率，节约成本。本文将结合目前市政工程顶管技术概念以及存在的优缺点，提出顶管技术质量控制措施，希望对该项技术的发展提供帮助。
1顶管技术概念及优缺点
1.1顶管技术概念
顶管技术一般是采用顶管掘进机械成孔，然后将管道从顶进工作坑顶入以形成连续衬砌的管道的非开挖铺设技术，如果按照掘进机的种类又可以将其分为泥水式、土压式和岩石掘进机械，随着注浆减阻技术的发展以及设备的不断改进，通常将以顶进300m以上的距离的顶管技术称为长距离顶管施工。机械顶管技术采用现代科技的手段，顶管掘进成孔处于可以控制的状态，管节按照国家标准预制成型，管节的接口采用遇水膨胀橡胶接口，可以保证管道的工程质量和寿命。
1.2顶管技术的优点
顶管技术最大的优势在于不需要开挖路面就能完成施工，整个过程在路面之下完成，减少了施工对区域交通的影响，顶管施工中总的推力并不大，对于所顶管子周围的土体扰动较小。同时顶管施工对于周围环境的破坏较小，适合当前绿色和文明施工要求，与传统的开挖技术相比，工作量降低了很多，人力和设备成本得到了有效的控制，经济效益高。
1.3顶管技术的缺点
顶管技术的缺点主要表现在以下几个方面：（1）遇到复杂的地质情况时，比如松散的砂砾层、低下水位较低时会造成施工困难，造价成本高。（2）施工前需要具有详细的地质和水文勘探报告，否则出现恶劣的地质问题时，顶管技术会遇到困难。（3）土质不良或者管顶超挖后，竣工后会出现地面的下沉，路面出现裂缝，需要尽快进行修补。
2顶管技术在市政工程中的应用
2.1施工前的准备
2.1.1施工前期工作
在施工前技术人员需要对现场进行勘察，明确地质环境，掌握地下现有管线的布设状况，避免顶管时破坏地下管线。同时，结合项目实际情况，对已经编制的施工方案进行微调整，保证施工图纸与实际情况相互吻合。顶管施工前施工人员要对顶管操作规程进行熟悉，项目组人员要对施工人员进行技术交底，避免在工程施工中出现影响质量和安全的问题。
2.1.2顶管井设置
顶管井分为工作井和接受井，在其施工设计中，需要对两种井同时进行设计，设计方案主要是对其形状和尺寸进行设计，工作井一般为单孔井和单排孔井，在顶进的过程中，顶管工作井后背墙应直接支撑在井外的土体上，在井内设置好支撑点，这样会保证结构的受力；接收井通常是单孔井结构，主要是圆形构造，结构的受力状态应该与工作井相同。在实际的施工过程中，需要根据现场状况，采用多种顶进和收井措施，保证施工质量和安全。
2.1.3工作坑
工作坑对于设备的防护非常关键。为了保证机械设备配合的质量和效果，需要采用先进的设备和仪器，在检测结果的基础上，确定工作坑的开挖方案。根据顶管施工的特点，在进行施工前，需要注重摊铺层施工的效果，采用砂石等提高地基的承载能力。
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2.2市政工程顶管技术的具体应用措施
2.2.1工作坑的开挖
在顶管技术中，工作坑对于设备的防护有着很重要的意义。工作坑挖土一般采用人工挖土方案。土方开挖前先做好定位放线工作，对施工范围内的地下管线及构筑物进行技术交底，查明地下管线走向及埋深。根据施工设计和现场情况分析，深度较浅，可不需设置坑壁支护。采用合理放坡解决土方滑坡坍塌问题，保证工作井能顺利施工。如遇坑壁易坍塌则可以采取木板钢管支撑土方。开挖支护完成后即可浇筑底板混凝土垫层。坑底面应尽量整平；清除浮泥，防止封底混凝土和基底间渗入有害杂质，提高工作坑的质量。
2.2.2设置顶管导轨
顶管导轨的设置非常重要，能够保证顶管过程中管道的水平位置，保证不偏离主航道。顶管导轨由4根钢轨组成，在钢轨之间设置了枕木，钢轨的长度就是工作坑底面的长度。要结合管节的直径来决定铺设的导轨的间距，该间距应该保证顶管节放置后，管道底部的高度高出枕木0.2m，这样会便于千斤顶的安装和施工。导轨的安装应该平直，对于坡度适当的控制，达到规范允许的范围。
2.2.3顶进过程
顶进过程是顶管技术的核心过程，在顶进作业时，要做好以下的工作：（1）全部的设备经过检查和试运转达到性能要求，工具管在导轨上的中心线、坡度和高度符合标准要求，采取防止流动性土和地下水由洞口进入工作坑的措施，建立开启封门的措施。（2）工作管在开始顶进5-10m的范围内时，要严格控制偏差，偏差规定为：轴线位置3mm，高程0-3mm，当超出允许的偏差时，应该及时采取纠偏的措施。（3）在采用手工掘进顶管时，工作管接触或者切入土层后，应该采取自上而下分层开挖的方式，工具管迎面的开挖量应该根据土质情况决定。（4）要严格控制纠偏。纠偏应该在顶进过程中实时进行调整，采用小角度逐渐纠偏。（5）管道顶进应该采用连续调顶进作业，当工作管前方遇到障碍、后背墙变形严重、顶铁发生扭曲、管位偏大过大无法进行校正时，应该暂停顶进，找到原因及时处理。
3顶管施工中质量控制措施
在顶管施工阶段，要尽可能保证开挖深度在5m以上，根据经验，施工中的质量控制措施要从以下几个方面进行强化：（1）工作井是顶管技术的核心，施工质量对于工程影响很大，在工作井砌筑施工中，要保证砌筑材料的的抗压性能，不断调整砌块的径向压力，维持整个结构的安全稳固性。（2）在施工中，施工人员要保证后背墙枕木与土壁具有良好的接触性，保证两者的密闭性和平整性，只有保证这两个指标的性能，才能保证后背墙土体承受的压力，若在顶管中发现后背墙外侧土体水分含量较高，施工人员要采取措施控制土体的含水量，保证顶管施工的顺利。（3）保证标高和轴线的控制。在顶管施工中，施工人员要严格控制管线的走向和标高，按照设计图纸的要求，对管道轴线和管道的标高进行定位，在固定位置设置标志。同时在安装导轨中，要强化对负荷的重视，保证工程数据满足实际顶管的要求，让顶管施工向高质量的方向发展。
结语
综上所述，顶管技术是目前市政土建施工中常用的方法，顶管技术对于地面的破坏力较小，对于周围环境保护性好，对于施工成本的控制也较传统开挖方法效果佳，因此大量应用在市政工程中。在顶管技术中，要规划好各个节点的施工技术要点，落实相关的控制方法，完善顶管操作的施工过程。
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论文作者:卢凯
论文发表刊物:《基层建设》2019年第31期
论文发表时间:2020/4/2
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