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摘要：随着城市建设规模的不断扩大，原有的地下设施已不能满足现有城市建设的要求，需进行改造或新建。但现有的城市经近几年的大力建设，道路等级越来越高，交通重逐年上升，各级政府对城市道路开挖进行了禁止或限制，许多建设已无法采用开槽埋管施工工艺，故顶管施工必将在城市建设中得到广泛的应用和发展。本文结合工程经验论述了建设工程中顶管施工的特点与要点，为今后类似工程提供设计、施工、监理等参考资料。
关键词：顶管施工技术；市政工程；顶管施工
为了更好地保护城市环境，方便居民生活，减少施工造成的交通影响，目前各个城市都在积极推行顶管施工技术。中国非开挖技术协会出版的《顶管施工技术及验收规范》（试行）中明确说明：“当地下管道和其它管线的铺设可以通过顶管施工工艺在交通、建筑、经济和环境保护方面带来好的效益的时候，应采取非开挖施工方法。
一、顶管施工技术在市政工程中的工艺特点及适用范围
（一）顶管施工技术是在公路、铁路、建筑物等地面线以下，通过液压传动将钢管或混凝土管从一层点顶推至另一侧，从而减少或不采用明挖，他的工艺特点及适用范围主要有：
1、缩短管道铺设周期，降低工程造价显著。由于是地下施工受天气、光线等自然条件影响小，有利于节约工期，降低施工成本。
2、建筑物下顶管，不影响建筑物使用功能。即管道从建筑物下穿过，不影响地上建筑物的外观、质量、安全和正常的使用功能。
3、地表以下顶管施工，不影响地面正常交通。即在道路下进行顶管施工的同时，可以保证地上交通不间断，有效的解决了由于施工带来的交通拥堵问题。
4、适用于铁路、公路及不易或不宜开挖沟槽的地下管道施工。
5、在施工前必须采取必要的地质勘测，搞好前期调查，摸清地质环境，地下管线分布状况。
总结以上，从环境保护、缩短施工工期、降低工程成本、降低施工难度等方面的优势来看，顶管施工技术广泛应用在市政工程施工中是毋容置疑的。
（二）市政工程施工中对顶管施工技术的应用时的技术工艺流程和施工要点
1、通过大量的摸索与实践，总结出以下技术工艺和施工流程以供大家参考：
①做好前期的施工准备工作，检查设备运行情况，进行人员培训和技术资料复核、②对原地面标高和设计标高的测量高程及轴线进行测量和复核、③根据设计尺寸要求挖掘顶管工作坑为顶管做准备、④在导坑内铺设顶管导轨，要求导轨位置准确、⑤安装的顶管后背要牢固，支撑有力，有足够的接触面、⑥组装好顶进设备后吊放混凝土管节或钢管⑦挖土顶进作业过程中及时操作测量及纠偏作业、⑧循环挖土顶进作业业直致完成。各个环节依次有序进行。
通常使用的机械设备主要有：高压油泵和大吨位千斤顶、后背桩及后背梁、导轨及出土工具、经纬仪、水平仪等测量工具、吊装设备（汽车吊25t-30t），及其他机具。功能及数量由被顶进管节的重量及直径长度来定。
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2、市政工程顶管施工技术经归纳为以下几点：
（1）、顶管施工的工作坑在开挖时要根据技术施工方案和现场实际情况综合考虑，导坑的长宽要根据顶管的最大直径、最长长度及土质的承载力、及现有的机具设备以及制定好的下管、出土方法来确定。工作坑还需预留出向坑外出土和操作人员的作业空间。按要求，工作坑的上口前端距路边通常要有不少于2米的距离，管节后端与千斤顶之间要有留出出土的空间。如果在有水的环境中还需要设置水坑和排水的设施。总之，要严格按照施工方案操作，规范施工流程。
（2）、导轨由四根钢轨铺设在若干等间距枕木上，枕木间距一般以0.8米或1米为宜，钢轨的长度是工作坑底面的长度除去钢轨桩所占的位置，而导轨的间距要根据被顶管节的外径来确定。通常，要保证管节安放后下底高度高出枕木底0.2米，千斤顶安装后要保证管节的横截面有最大的接触面积，并且钢轨要平直安装，坡度要控制在允许范围内。
（3）、后背的坚固程度与顶管效果有密切联系，后背桩+后背梁以及后背桩后面的夯实土组成的后背，所具有的承载能力必须能满足最大顶力的需要，后背桩一般可以用钢轨代替，将背桩埋入坑底以下1.6米以上，在桩的四周回填土必须分层夯实，钢制后背梁放在桩前的导轨上，后背桩平面垂直于顶进方向的轴线。
（4）、顶进设备通常由两台200吨-500吨千斤顶和一台高压油泵组成，千斤顶安置在后背梁与管节之间，管节后端和千斤顶之间用钢护圈及橡胶垫或麻辨对混凝土管端部进行保护处理。为减少顶进摩阻力，管外壁要涂石蜡做润滑剂。
（5）、设备安装后经试运转无异常后方可操作掏土顶进。作业时，根据管顶上部覆土厚度和土质情况来决定掌握进尺的深度，当覆土较厚且土质较密实时，可以适度多挖；当覆土厚度较小或土质松散，则需要减少挖量，防止坍塌，并且在顶进过程中一定要随挖随顶随监测，及时掌握顶进情况。顶进过程要时刻进行测量监控。每一顶程过后，要对管的高程及左右偏差测量一次，发现偏差要及时进行纠偏。
二、安全保障措施
1、顶管施工需要有安全保障措施。顶管施工前期必须先与公路部门、铁路部门或市政管理部门进行协调。顶管施工的技术方案、安全方案必须经有关管理部门批准。
2、挖土和顶进时洞内的照明要使用低压变压器，并且洞内不准使用明火和存放可燃物品。
3、当顶管度大于76m时，为保证氧气充足，需要增设给风设施，以防施工场地缺氧。
4、当顶进挖土停止时，传力柱上方和360度范围内严禁站人，并且所有传力柱必须顺直摆放。
5、吊装管节时管坑内人员要做好人身防护措施，且有专人进行指挥升降作业。
三、总结
在市政工程的施工过程中，顶管施工技术作为一种现代化的施工方法，可以有效地解决传统的市政工程施工所带来的交通堵塞等诸多不便，将影响范围降至最低。而作为市政工作者，要熟练掌握这一施工技术，牢记顶管施工的重要工序和技术要点，强化施工过程中的质量控制，保证市政地下管道的施工质量，为市政工程的整体建设质量把关，为城市的快速发展保驾护航。
参考文献：
[1] 给水排水管道工程施工及验收规范（GB50268-2008）[S].
[2] 建筑基坑支护技术规程（JGJ120-2012）[S].
论文作者:郭美玲
论文发表刊物:《建筑科技》2017年第23期
论文发表时间:2018/2/26
标签：顶管论文; 后背论文; 施工技术论文; 千斤顶论文; 作业论文; 导轨论文; 钢轨论文; 《建筑科技》2017年第23期论文;