关键词：排水管道；顶管施工；技术要点
顶管过程包含力学、流体力学等学科，是一项繁琐的力学过程。顶管施工需要控制好顶管推力，顶管推力包括管道摩擦阻力、正面地下水压力，顶管推力是指在顶管过程中管道受到的阻力。对于顶管施工来说，使用非开挖管线工艺，有着较高的施工精度和安全系数，工期时间短，在城市建设中占据重要位置。
一、顶管施工的技术特点和范围
施工技术存在许多优势，在经济、环境上的优点有着无限潜力，需要重视顶管方法在地下管线施工的应用。和其他技术比较，尽管技术发展晚，但顶管施工技术在施工工艺和理论上均有着进步，是城市铺设管道的主要施工手段，采用顶管施工来铺设管道优点有：第一，顶管施工被广泛应用在国外，然后在国内逐渐兴起，隶属于顶管铺管技术。无需开挖地面，可以穿越铁路、公路、河流和建筑物底层等，有效的保护环境施工，被称为环境保护施工技术；第二，顶管施工范围在不断延伸，顶管机械性能适应多种土质，顶管可在中小型管径管道的非开挖铺设中使用；第三，顶管施工无需开挖地面。在施工时，可不打扰铺设管道的上部土层便进行施工，不会有变形情况，管道的寿命也比开挖法埋管儿寿命长；第四，顶管工艺有着灵活的适用性，能适用于管线铺设和管道施工。顶管施工作为新型工艺，不但用于铺设管线，在管棚施工上也可应用，管棚施工是在地下构筑物施工之前运用钢管制成或者是为达到某种要求实施的辅助施工措施；第五，使用房下顶管施工法，可以节省拆迁费，避免动迁用房，节省经济效益，可以让管线长度缩减。
分析顶管施工工艺原理，顶管施工技术通常是在地下排水施工建设中。顶管施工技术通常是在地面无法进行大规模操作和挖掘，因无法在名胜古迹和繁华地段实施空中架线和地面开槽埋管，可通过顶管施工技术来铺设管道。顶管施工技术应用在市政管网建设中，城市老城区和旧城改造建设中也会应用到顶管施工技术，同时有着理想的施工效果。
二、顶管施工序分析
第一，在顶进前，检查机械设备。在顶进前，机械人员要进行交接手续，将季度设备运转情况交给下班组的机械人员，同时口头阐述设备的运行状况，上班的人员需要进行检查管道测量系统等；第二，工具头刀盘转动。例行检查和交班完毕后，需要接通电源，然后转动工具头刀盘，在设备参数保持不变后，开启出渣浆泵泥浆循环；第三，调整出渣浆泵，使其维持平衡。操作的工具头可在管道外的控制台上被控制，仅需一个手机便可操作，实现转动工具头刀具、显示压力，时时监控安装的摄像；第四，泥水处理系统应把装车、外运等处理好。使用泥水平衡工具头，在工具头上注入泥浆，使用原状土和泥水搅拌；第五，测量好工具头的位置，记录下来。在工作井后座做好测量数据，防止工作井因变形而产生误差，把全站仪放置好调平，让全站仪中发射的激光可以顺着顶进方向射出；第六，当行程顶完后，顶进构架应调节顶块。在一个行程顶完后，应停止顶进，调节顶进构架，进行下一行程。
三、顶管施工需注意的问题
第一，防护和检测有毒气体。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆顶管施工的底层通常是腐烂的动物和植物尸体、淤泥层等在地下构成有毒的聚集体，让施工人员的生命和健康受到威胁，因此若是在顶管内操作，需要定期监测有毒气体的含量，使用通风装置来解决问题；第二，水文地质条件和工程地质条件沿管线土层反复变化，在顶管施工前，应先掌握土层变化状况，在经过回填土地段时，要先进行加固处理，避免顶管施工后，有地表下沉的状况出现；第三，探查穿越的建筑物。顶管在建筑物下施工时，应先明确施工路线上的基础类型，对于基础顶管要使用加固措施和拖换措施等；第四，顶进计算。包含计算顶进推力和工作井的设计，计算顶进推力是按照计算结果来选定对应的油缸种类和管道分布，工作井设计是按照计算来获得最大的顶力，从而提出加固工作井的方案。
四、顶管常见问题的对策
顶管法施工是指向基层顶入，提前做好构造物，从而构成工程需要的涵洞。在顶管施工前，应在目标管中，挖好接收井和工作井，然后使用成型形体在顶管机头的作用下，实施顶管施工。
第一，使用触变泥浆，是为了有效保护顶进中的排水管道，减小顶进中承受的顶力。一般会把阻止泥浆灌入管道外壁铺上泥浆套，减少管道外壁和土层间的摩擦，起到减小顶力的作用，泥浆套还能够支撑地层，防止地面沉降或者地层坍塌等状况出现。压浆操作的实际使用量会超出设计用量，在施工中需要注意压浆的操作用量，确保压浆的效果；第二，根据设计路线顶进。在顶管施工中通常会有排水管道偏离路线的情况出现，需要采取措施纠正，确保顶管施工质量符合标准排水管道，每次顶进都会测量，在出洞等施工环节需要增加测量次数，保证顶管路线正确；第三，洞口止水。在顶管施工中，为了管道进出洞更加顺利，一般洞口的直径比管道外径大，此种设计会让洞口容易出水，因此需要采取预防的措施。在洞口防水时，需要封闭洞口间隙，在洞口安装直径是16毫米的法兰和10毫米的法兰，然后用十毫米的钢板压紧。经过实验证明，此方法有着显著的止水效果。因钢板和法兰可回收，因此具有经济价值；第四，处理顶进障碍物。在管道施工中，处理地下障碍物是在重要的技术，障碍碍物包括树木、石块等。顶管施工障碍物处理复杂，施工人员应认真的根据现场条件进行分析并提出解决方案，合理的施工设计也能够有效地解决顶管施工中出现的问题；第五，处理顶管特殊问题。在顶管中遇见体型庞大的孤石，可使用风镐分解。或者是按照孤石大小，使用水魔钻开孔，直至管道通过。在顶管中若是遇到沼泽气，则应使用电子毒气检测仪探测管道空气，每班组定期检测然后记录结果。若是空气质量不符合标准，则要使用加强通风等措施，保证管道空气新鲜，施工作业人员生命。在顶管施工中若是出现流沙和流泥，则需要停止顶进工作。在管内的前端要使用锤击法，把加工好的注浆钢管打入到工作前端土体里面，在打入注浆管后应形成放射状顺着管子相周围打入，一般情况下打入深度为3米左右即可；第六，减阻措施。为减小顶管阻力，在顶进中要实施合适的减阻策略，采取顶进时要注入减阻触变泥浆的措施，顶进中要使用同步注浆法，为保证管周泥浆始终支撑地层，同时减小顶进阻力，应在管道合适位置补浆，通过补浆的方法减小浆液的损失。触变泥浆通常是按照一定比例混合而成，包括膨润土、水以及掺和剂，其中水和膨润土比例是1:1，根据管道和周围土层间的环形空隙倍数进行估算。
结束语：
综上所述，顶管施工技术在城市排水管道施工中发挥着重要的作用，有着广泛影响，因此在实践中应重视思想和技术创新。深入研究顶管施工技术，寻找有关技术问题的解决方法，有着重要意义。
参考文献：
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作者简介：杨永平(1963.3-),男,汉族,四川绵阳,大学本科,高级工程师,研究方向：土木工程。
论文作者:杨永平
论文发表刊物:《城镇建设》2019年 24期
论文发表时间:2020/3/4
标签：顶管论文; 管道论文; 施工技术论文; 泥浆论文; 城市论文; 土层论文; 排水管道论文; 《城镇建设》2019年 24期论文;