许昌腾飞建设工程集团有限公司 河南许昌 461000
摘要：随着科学技术的不断进步，在国外已经出现了一种比较先进的顶管施工技术，并且在具体工程施工中已经利用的非常普遍。近年来我国加大对顶管技术研究的重视和投资力度，并已经开始有企业在施工过程中运用到顶管技术。顶管施工技术可以在不开挖或者开挖程度较低的情况下直接绕过山川河流，街道等复杂施工环境，完成管道铺设工作。这样以来不仅加快了管道铺设工作进展的效率，并且节省了大量的人力物力。
关键词：市政工程；城市建设；顶管技术
1导言
顶管施工技术由于其诸多优点在市政工程施工中被广泛应用，顶管技术最大的优势在于管道施工过程中不会影响周围的环境，可以在地下作业，减少施工造成的交通影响，方便居民生活，要求的施工场地较小，特别适用于城市排水管道施工，为了更好地保护城市环境，市政工程都在积极推行顶管施工技术。
2顶管施工技术概述
2.1顶管施工技术优势
传统市政给排水工程施工中大多需要挖开面层，然后安装管道，这种施工方式对周围建筑、交通出行等方面都会产生一定的不良影响而顶管施工技术有效地规避了这些缺点，施工中无需开挖，避免对周围环境产生影响，同时有助于降低施工成本，从很大程度上节省了资金。正是凭借着这些优势，顶管施工技术在市政给排水工程中得到推广。需要注意的是，该技术的应用对地质条件有一定的要求，为此施工前需要充分做好勘查工作，设计人员合理设计施工方案，充分发挥顶管施工技术的特点。
2.2顶管施工技术应用范围
顶管施工技术应用范围广泛，在建筑密集区、市中心繁华地带等改技术都能够适用。在市政工程建设中，很多地区难以实现地面未知迁移，此时可以采取顶管施工技术，无需影响地面构筑，无需地面开槽，直接通过顶管技术完成地下施工。顶管施工技术在市政工程中有着较为广泛的应用，该技术也为给排水施工提供了很大的便捷。
2.3顶管施工技术的特点
顶管施工技术主要是在不开挖地表的情况下，利用液压顶进工作站从顶进工作坑将待铺设的管道顶入，从而在顶管机之后直接铺设管道的非开挖地下管道施工技术。顶管施工法又叫做非开挖管道敷设技术，顶管法施工是借助于主顶油缸等顶进设备，使挖掘管道设备由工作井一直穿过土层推到接收井。与传统的开挖埋管法相比，它具有不用对面层进行开挖，安全越过地面的构筑物和地下管线的特点，顶管施工技术在施工工序、施工进度及管道地基等方面具有明显优势，具有工期短和投资少等优点。顶管施工区别于盾构施工，顶管施工主要利用主顶油缸以及管道间、中继间的推力，将工具管以及挖掘管道设备吊起，实现了非开挖敷设地下管道的施工工艺。具有减少粉尘、降低噪音、经济环保，减轻对城区的交通、环境的破坏和干扰而且能够降低噪声并占地面积小等优点，对于减轻对城区交通和环境的干扰和破坏起着至关重要的作用。顶管施工技术工序较少、土方工程量小、回填作业量小，有助于在规定日期内保质保量地完成施工，工期短则降低了对地面交通、环境的影响。顶管施工技术由于采用了管道和土同体置换的方式，有效减少了管道地基沉降现象，与传统开挖埋管法相比，能够减少对土层过分扰动。顶管施工是真正的高效率、无污染的施工技术，在建设和维护城市的基础设施时有着不可替代的作用，因此，顶管施工技术在市政工程中得到了广泛运用。
3顶管施工技术在实践中的应用
顶管施工技术在实际应用过程中需要各方面因素的密切配合，首先在施工之前要做好必要的准备工作，对施工地址的地形环境以及需要注意的事项要进行详细的信息采集工作。然后依据实际条件做出可行性的施工计划，对施工过程中可能遇见的问题要做好未雨绸缪的准备，避免在施工过程中出现事故造成返工现象的发生。对有关施工人员我们要进行必要的岗前培训工作，培训合格后才可以允许其上岗工作。接下来我们就借鉴城市街道顶管施工实例来对思念灌灌施工技术在实践中的应用作详细的论述。
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3.1施工准备
顶管施工应主要根据土质情况、地下水位、施工要求等在保证工程质量、施工安全的前提下，合理选择顶管机。同时还要做好如下施工前准备工作：首先在正式施工之前要对施工地址周围的环境有一定的了解。针对过往行人较多的路口、车辆常行的地段要设置施工警示牌，提醒过往行人车辆注意安全。然后应与有关部门签订施工协议。在顶进作业前，对周围的建筑物和地下设施采取相应的保护措施，对在进出洞口或承载力过低地段、土体软硬不均匀地段、覆盖层过薄地段或地面有建筑物对管道施工造成压力的地段进行土壤加固，避免造成意外事故。
3.2施工步骤
3.2.1顶管工作坑
工作坑形状一般有矩形、圆形、腰圆形、多边形等几种，其中矩形工作坑最为常见。在顶管施工中，可以利用坑壁作为后座墙，工作坑的设计要便于排水、运土和运输；对地面上和地下建筑物和构筑物易于采取保护和安全施工措施；位置的选择上，距离水源和电源较近，交通便利的场所最为合适；地下水位以下顶进时，工作坑要设在管线下游，逆管道坡度方向顶进，这样有利于管道排水。工作坑平面尺寸的设计由检查井的设计要求及顶管操作技术要求决定；工作坑的深度由设计高程、管道外缘底部至导轨底面的高度和基础底板的厚度决定。
3.2.2相关设备的安装工作
首先安装顶进后靠，顶进后靠的平面应垂直于顶进轴线，后靠与井壁结构砼之间留有约10cm的空隙要用素砼充填密实；其次安装主顶装置和导轨：先将它们大致固定，然后在测量的监视下，精确调整它们的位置，直至满足要求为止，随即将它们固定牢靠；再次搭建井内工作平台、安装配电箱、主顶动力箱、控制台等，敷设各种电缆、管线、油路等，井内平面布置要求布局合理，保证安全；最后地面辅助设备的安装及平面布置：辅助设备主要有拌浆系统、供电系统等设施安装及调试，此外还有管节堆场、安全护栏等的布置。
3.2.3顶进步骤
地面辅助工作及井内安装结束后，吊放顶管机，接通电气、进水、压气、注浆、液压等系统，进行出洞前的总调试。
顶管挖土、顶进、测量及纠偏：设备安装后经试运转无异常即可掏土顶进，顶进施工时，掏土视土质及管顶上部覆土厚度而掌握进尺深度，土质较密而且覆土较厚，有利于形成卸力拱，可以适当多挖，土质松散或覆土厚度较小，则要少挖，勤挖勤顶，挖土直径不可超过管节的外径。
土的水平运输的工具根据管径的大小而定，可采用传送带、手推车或轨道式的运输矿车来输送，土的垂直运输可用吊车或电动葫芦。
顶进过程要时刻测量，每一顶程过后，要对管的高程及左右偏差测量一次，发现问题及时纠偏，纠正左右偏及抬头扎头的措施，可以在管的前端设一斜撑支于管前的土壁上，结合一侧超挖土方，随顶随纠偏；当采用工具管施工时，可通过工具管上的纠偏装置进行纠偏。前两节的衔接处，用钢板焊制的钢胀圈加固，做为防止偏差的一项措施。
4顶管施工中常采用的措施
4.1长距离顶管施工中，降低顶进阻力最有效的方法是进行注浆。使管周外壁形成泥浆润滑套，从而降低了顶进时的摩阻力。对于松散的无粘性或是粘性较小的土层中（如砂层和砂土层），可通过压注触变泥浆填充管道周围的空隙，形成一道泥浆保护套，起到支撑地层，减少地面沉降，减少顶进阻力的作用。管材管外壁打蜡措施也是常用的一种减低顶管摩阻力的有效方法。
4.2顶管施工由于工作井深度较深、管道顶进距离较长，埋置深度深，管道内的空气不新鲜，加上土、岩体中可能会产生有害气体，危害施工人员的健康和生命。所以有人员在顶管内操作的情况下，需要定时监测管内有毒气体含量，采用通风装置予以解决。
5结束语
总而言之，市政工程施工中顶管施工技术的探究对于市政工程建设具有非常重要的意义。它影响着整个工程施工的进度，在不破坏环境的前提下，节约了成本投入和人力资源的投入。但在我们具体的顶管施工过程中一定要做好准备工作，并结合相关的注意事项制定符合实际情况的施工计划。只有这样，我们才可能保证整个工程的质量，为我国的建设事业贡献力量。
参考文献
[1]游作华.顶管施工技术在实际市政工程中的实践探究[J].江西建材，2016（16）.
[2]肖鹏.顶管施工技术在市政工程中的应用[J].建筑工程，2016（8）.
论文作者:杨永生
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第9期
论文发表时间:2018/8/21
标签：顶管论文; 施工技术论文; 管道论文; 工作论文; 市政工程论文; 地面论文; 环境论文; 《建筑学研究前沿》2018年第9期论文;