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摘要：近年来，随着我国城市规模的快速发展和工业化水平的不断提高，地下管网建设的相关问题日益凸显。本文从工程施工角度，针对顶管施工技术的施工原理和优势进行了阐述，并以某污水处理系统厂的管网工程为例，对顶管施工技术在管网建设中的应用展开探究。希望通过本文的阐述和分析，能够让更多的人了解顶管施工技术，同时有助于顶管施工技术在我国的广泛应用。
关键词：顶管施工技术；管网建设；应用
城市地下管网是指城市范围内的地下用来排水、燃气、热力、电力、通信、广播电视、工业等的管线及其附属设施，不仅是用来保障城市运行的重要基础设施，而且是城市的“生命线”。随着我国城镇化规模的不断扩大和市政工程的基础建设规模飞速发展，目前城市的地下工程项目逐步增多，这就造成了在现有城市基础设施的基础上进行管网施工具有一定的难度。[2]顶管施工技术是解决此类问题的技术手段，它是一种非开挖或少开挖技术。顶管施工技术不仅能降低工程施工对交通、建筑物的影响及危害，缩短市政工程的建设周期，而且可以降低市政工程建设成本。这种污染小、效率高的现代化施工技术在国内外市政工程建设中得到了广泛的应用。
一、顶管施工技术
顶管施工是一种市政工程常见的施工模式，以非开挖的方式进行施工。也就是在工作坑内借助顶进设备所产生的顶力及顶管机头刀具的切削和研磨的作用，克服管与管周边土的摩擦力，将管道按照提前设计好的路线意图顶入土中，在顶进的同时，将所产生的泥土块通过泥浆管道或传送机机械运出。在第一节管子顶入土层后，再将第二节管子相继顶进。顶管技术的关键之处在于要不断地摆正管子在地下的顶进位置。顶管施工技术的应用不受外部环境的影响，具有高效、安全、经济和环保的功能，尤其体现在用于大型管子的管网建设中。目前，顶管施工技术在国内外受到了广泛的认可和应用，主要由于采用顶管施工技术具有以下几点的优势：
（一）顶管施工技术可以起到对环境和原有设施的保护作用。[1]这种技术的应用不用挖开地面就可以使管道穿越城市的建筑物、公路、铁路和河流等。同时，这种安全有效的施工方法不仅可以降低工程项目施工对原有建筑物的影响，而且对于环境也起到了保护作用。
（二）顶管施工技术具有良好的经济效益。顶管施工技术不受外部环境的影响，釆用地下施工的方案，这样不仅可以降低工程建设成本，而且在工程施工所涉及的地区不需要征地拆迁费用。还有，顶管施工技术由于无需地面工作，就可以极大地缩短了管线长度。
（三）顶管施工技术可以大大减少地面交通的影响。由于顶管施工为地下施工，不需要大面积封路，仅在顶管工作井及接收井处需要局部封闭，因此对地面交通影响较小。
（四）顶管技术受管线的埋深影响很小。一般来说，管线的埋深越深，如果采用明开挖，其造价也越高、施工难度也越大，对周边的影响也就越大，但采用顶管技术，仅需加深工作井和接收井的深度。
二、管网工程的实例
某污水处理厂的管网工程：管线的环境为现状道路，管线所处的土层为淤泥质土层，管线的深度5~7m，管径为1000mm～1200mm。下面就该工程中所采用的具体施工方法进行分析和阐述。
（一）施工方式的选择：
根据管线的施工环境、埋深和所处的土层地质情况结合顶管施工技术的优点，本工程宜采用顶管施工方法。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆顶管施工技术根据其出土的方式，有土压平衡、水压平衡和气压平衡三种方法。由于管线所处的地质较差，地下水位较高，因此采用水压平衡施工方法。
（二）施工前的相关准备环节
1、在工程开始前，施工单位要对施工现场周围的各种条件进行调查和复核。例如水文、地质、地基土质地和下水位等情况。
2、施工单位对于路面的车流情况和路基下的地下管线等情况进行调查和复核，上报相关单位并让有关单位提前进行技术处理。例如，在施工前，相关单位应该对排水系统做好处理。
3、为了确保施工的安全和高效运转，施工单位的相关人员制定完善的施工方案，确保线路的安全有效。例如，顶管施工技术进行的作业应在工作坑的水位降至基底以下0.4至1.1m时进行。
4、合理选择顶管工作井和接收井的位置。选择的原则是尽量减少对地面交通和周围建构筑物的影响，工作井和接收井的间距宜为100m左右。
5、按照设计要求制作后背及工作的底板。为了使工作底板的顶面达到要求的平整度，在施工中我们要采用“方格网控制高程法”。[6]也就是在将混凝土灌入工作底板时，要将直径17 mm的钢筋头埋入混凝土中，以此来分成3.5m方格网控制高程，然后在按照点来找平，再用比例为1：3的水泥砂浆将表面抹平整。[3]要注意的是：为了保证顶进技术的顺利施工，施工人员应该将底板的顶面做成前面较高后面较为低的一种仰坡，再为底板的两侧设置导向轨。
（二）进行设备的安装与调试
1、安装顶进设备。在管道建成后就可以进行顶进设备的安装。首先，我们要按照最大的顶力来配置千斤顶的台数。然后在施工技术人员将安装的项目装入设备后就能够进行设备的调试。[4]进行调试的内容主要有：用系统检查顶进设备的安全有效性；设备各项功能是否可以正常运行；铺设的管道线路有没有存在泄露的问题和调整电接点压力表来测定起动推力。
2、安装相关辅助施工设备。主要是进水管、排泥管、注浆管的铺设。
3、进行顶进管的调试。在设备的安装与调试工作完成之后就可以进行顶进管的调试工作。首先，调试人员要检查顶进管的顶进效果是否达到了施工的要求，也就是顶进管的工作效果以是否可以顶管道为标准。其次，在进行顶进管的调试工作中，专业的负责人要对于有关部位和观测点进行全程的观察，如进行顶进管调试中的工作情况，要是出现问题，就要对这些问题进行及时的处理。同时，我们要多注意后背和底板是否有什么变化。
（三）顶管过程中需要注意的问题：
1、在顶管过程中，需密切注意顶管的顶力变化，合理调整顶进速度，避免出现顶进速度过大，顶力过大造成顶管破裂情况。
2、需密切注意排出泥浆的变化，根据泥浆的变化调整顶进速度。
3、顶管工作需持续进行。避免过久的停顿而造成顶管压力过大。
4、需密切注意调整顶管的姿态，避免顶管偏离原设计的标高和位置。
5、做完泥浆的处理工作，不得把泥浆直接排入河流、市政管道等避免污染环境。
结束语
随着经济的发展，人们生活水平的不断提高和城市规划的越来越复杂，对于基础设施的维护力度也就逐渐加大。在过去，我们对于大多数基础设施的维护是受外界施工条件的影响和限制的，例如许多地段的工程设施会由于受到地面建筑物、道路或河流等的影响而无法进行顺利施工。城市的管道铺设由于受现场的工作环境而无法开挖或不能开挖而无法正常进行。[5]顶管施工技术的诞生不仅满足了当今现代社会发展的需求，而且有利于资源的有效利用和为人民的生活出行等的方便性具有重要的意义。例如，由于顶管施工技术的使用，就减少了施工过程中对于地面的乱挖现象，减少了交通阻碍，同时有利于环境的保护。这种符合“可持续发展观”的指导思想的技术在我国的使用和推广是必需的。但是，目前由于我国在这项技术的使用过程中遇到了很多问题，因而在某种程度上就制约了这项技术的发展前景。因而我国一定要从理论到实践中加强对于这项技术的研究，从而在我国广泛的应用，并且能够真正地为我国工程项目的发展做出重要贡献。
参考文献：
[1]赵国军.浅议顶管施工技术在水利建设工程中的应用[J].黑龙江科技信息，2014，（1）：180-180.
[2]谢海林.顶管施工技术在水利建设工程中的应用[J].建筑工程技术与设计，2014，（15）：564-564.
[3]邓斯琪.市政工程中顶管施工技术的应用[J].城市建设理论研究（电子版），2013，（18）.
[4]宋洋，任亮，阚红明等.顶管技术在城市给排水管道建设中的应用[J].电子制作，2013，（15）：194-194.
[5]赵飞.刍议矩形顶管施工技术在地下过街通道建设的应用[J].城市建设理论研究（电子版），2012，（27）.
[6]吕烈锋.论市政工程中顶管施工技术的应用[J].科技致富向导，2012，（7）：27，23.
论文作者:刘胜
论文发表刊物:《基层建设》2015年4期供稿
论文发表时间:2015/9/17
标签：顶管论文; 施工技术论文; 管网论文; 工作论文; 管线论文; 技术论文; 底板论文; 《基层建设》2015年4期供稿论文;