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摘要：近年来，顶管技术在城市雨污水管道中的应用得到了业内的广泛关注，研究其相关课题有着重要意义。本文首先对相关内容做了概述，详细分析了顶管的施工技术，并结合相关实践经验，分别从多个角度与方面就掘进速度与进出洞控制问题展开了研究，阐述了个人对此的几点看法与认识，望有助于相关工作的实践。
关键词：顶管技术；城市雨污水管道；应用；施工
1前言
作为一项实际要求较高的实践性工作，顶管技术在城市雨污水管道中的有着其自身的特殊性不言而喻。该项课题的研究，将会更好地提升对顶管技术的分析与掌控力度，从而通过合理化的措施与途径，进一步优化城市雨污水管道施工工作的最终整体效果。
2顶管技术概述
2.1顶管技术的施工原理
顶管技术是近年来我国城市排水管道施工中应用最多的技术，其在施工中的定义为利用主顶油缸以及管道间、中继间的推力，实现非开挖敷设地下管道的施工工艺。顶管技术不同于传统的盾构施工，具有不影响地上交通正常运行和地下管线路分布的优势。利用顶管技术进行施工时首先要借助推力将城市排水管道施工涉及的工具管和设备由工作井穿过土层运送到接收井，然后将这些设备吊起，紧随其后的管道则埋设在两井之间。
2.2顶管技术在给排水管道施工中的特点
第一，对周围环境基本无污染。在应用頂管技术的过程中，不需要改变土层原本的结构，也不需要开挖沟槽，所以在施工过程中，不会有灰尘的产生，而且噪音相对较小，这样不仅不会对环境造成污染，也不会产生噪音等白色污染而影响周围居民的生活。除此之外，这项技术的另一个明显的优势就是在施工过程中，原有地下管线和地面建筑仍可以使用。
第二，施工过程不需要挖掘。顶管技术又叫沟槽非开挖技术，顾名思义，这项技术在施工过程中，不需要开挖沟槽，这样就缩短了施工时间，提高了工作效率。因为不需要开挖沟槽，顶管施工技术在施工过程中，不会干扰地面交通的正常运行。另外，顶管施工在无需地面建筑物拆迁的情况下，可以直接穿过土层进行施工。这样不仅降低了工程成本，也保护了施工环境。
第三，施工面的点型分布特色。区别于顶管施工技术，传统挖槽埋管的施工面是线性的，这样会造成施工面积大，社会效益不理想，而顶管技术填补了传统埋管技术的缺点，施工面转为点型，这样一来，有效地减少了工程占地面积，而且有效缓解我国土地资源紧张的局面。
2.3顶管技术施工的注意事项
顶管技术在城市排水管道施工中需要用到许多机械设备，这些机械设备包括背和导轨、顶进设备下管设备、出土设备、工作平台和照明设备等，施工单位需注意机械设备的使用安全，以免为施工过程埋下安全隐患。水平衡、气压平衡和土压平衡也是顶管施工中应注意的方面，施工单位首先应安排专业人员对施工区域的地质状况进行勘探和监测，然后结合设计图纸和施工需要选择合适的施工条件，确保上述三项平衡，确保城市排水施工质量与效率。另外施工单位还应注意顶管技术施工中的特殊环节，例如进行顶进施工时，应先做好准备工作，确保管节无偏移和顶管的各项参数符合施工规定。
3顶管的施工技术
3.1工作井、接收井和检查井施工
竖井施工要在全面掌握施工现场的地质状况的基础上进行，锁扣圈梁、竖井井墙和底板共同组成了竖井，c30钢筋混凝土是锁扣圈梁的主要材料，并需要现场浇筑；格栅钢架+锚喷c20混凝土+锚杆结构是竖井井墙的主要支护结构，厚度在30cm左右；c16双层钢筋网+锚喷c20混凝土结构是竖井的底板主要组成材料，底板的厚度在30cm以上。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆施工过程中需要复核顶管所需的后靠背混凝土和土体的强度，使混凝土钢板的厚度和混凝土的厚度得到有效的确定。管材能否顺利顶进的关键就是底板和混凝土强度的确定。
3.2管材的选用和安装
在进行管材的安装之前，要对管材进行全面的检查，如果管材的质量出现问题，一律禁止出现在施工现场，并禁止投入到管道的施工中，胶止水圈一定要在管道吊之前上好。将管材吊放在管道的轨道上，然后进行的环节是环形顶铁的安放，慢慢的将管材连接到一起，并安排好管材口的拼接处理。如果在施工过程中，管材遭到破坏、管材出现翻转和出槽问题，就必须要重新更换管材、将橡胶圈调节好，然后在进行管材的安装对接工作。管道拼接对好之后的环节就是用液压千金顶将管材进行顶进施工处理。
3.3管材的顶进
（1）管材的正面阻力和管道周围的摩阻力和管材顶进的阻力，顶进钻头的改良能够使顶进的正面阻力减少，推力上升的速度随顶管距离的增长而不断加快。在管材顶进过程中，一定要将管材在超过受压极限之后就会遭到破坏的这种现象避免，工程顺利完成的必要措施是管壁处的减阻。施工时采用管材周围注触变泥浆，将管材与土之间的干摩擦变为湿摩擦，达到减阻的目的。触变泥浆按膨润土∶烧碱∶CMC∶水=0.3∶0.2∶0.01∶1的配比配制后静置24小时后使用。施工时通过压浆系统从机头，前三节管的注浆孔压入触变泥浆，形成约10mm厚的泥浆套，使顶管在泥浆套中滑行，减少摩阻力。根据压力表和流量表，控制压浆的压力约为自然地下水压的1.1～1.2倍。在施工操作时，必须“先压浆后顶管，边压浆边顶进，停顶进勤补浆”的办法维持泥浆套的性能。
（2）顶进线路的控制。顶进线路的控制主要依靠设备的正确操作以及预见性。为了使管道按照设计要求的高程和方向顶进，在顶进过程中应不断对工具管的高程方向转动进行测量，“勤测勤纠”，根据测量反馈结果，调整纠偏千斤顶，使机头改变方向，从而实现顶进方向的控制，确保管道按设计轴线顶进。
（3）顶管注意事项注意防止地面的沉降或隆起。在顶管施工沿线按一定间距布设沉降观测点，监测顶管顶进施工期间的地面沉降量。开挖端面的取土过多或过少，会造成地面的沉降或隆起。为避免这种不良影响，可采取以下措施：在压浆时要控制好压力，恰好能平衡“泥浆套”以上土体的压力。严格控制管道接口的密封质量，防止渗漏。在某些管节埋藏较浅，离地面不足1.5m的位置，可采用沿管线局部压钢板，上堆砂包加载的形式，防止管节顶进时触变泥浆上浮使得泥浆套失效。
4掘进速度与进出洞控制
对于机械顶管来说，要适当控制掘进速度也是至关重要的一点，在挖掘出来的土与水相互混合后形成泥浆，并将这种泥浆排出是泥水平衡法的一个重要特点。但是对与排放泥水的速度并不是一项盲目地决定，而是要有合理的控制，这是因为流速过快会对管道造成影响，反之，则会导致管道发生栓塞。因此对于排放泥水的速度应当保持在2分钟到4分钟。而且对于排泥管的内径也有一定的要求，对于较大的颗粒和液体状的泥水都可以排除。
进出洞控制。在工作井内，顶管机按设计高程及方向推出预留孔洞，进入正常土层的过程称为出洞，反之，顶管机在地层中完成某一区问的隧道的施工后进入接收井的过程称为进洞，在掘进过程中，顶管机推进的方向偏差的施工监控是顶管工艺的另一个重要的环节，由于顶管法施工工艺在纠偏过程中会造成土体过量缺失，从而引起地层移动而使地表隆起或沉降，因此在掘进过程中制定最测值信息反馈及施工参数（如正面舱压力、出土时间，灌浆压力和灌浆时间等）的计划是很有必要的。
5结束语
综上所述，加强对顶管技术在城市雨污水管道中应用的研究分析，对于其良好施工效果的取得有着十分重要的意义，因此在今后的顶管技术应用过程中，应该加强对其关键环节与重点要素的重视程度，并注重其具体实施措施与方法的科学性。
参考文献
[1]刘诚.顶管技术在城市管网施工中的运用[J].安装.2017（01）：115-116.
[2]胡发明.顶管技术在市政工程中的应用研究[J].江西建材.2017（11）：60-62.
论文作者:刘金
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第2期
论文发表时间:2018/5/8
标签：顶管论文; 管材论文; 技术论文; 泥浆论文; 管道论文; 过程中论文; 竖井论文; 《建筑学研究前沿》2018年第2期论文;