摘要：近年来，我国的城市化进程有了很大进展，市政工程建设越来越多。顶管施工技术在市政工程建设中的作用越来越明显。顶管技术作为非开挖技术，能够降低交通安全危险和环境危害，其安全经济性被人们所关注。顶管技术作为文明施工的典范，充分体现了其在市政工程建设中的优越性，顶管技术的使用前景及发展空间也是非常巨大的。
关键词：市政工程；顶管施工；施工工艺；技术运用
引言
顶管施工技术，具体是指一种地下非开挖施工技术，虽然被称之为非开挖技术，但是并不是完全不开挖，只不过开挖的范围小，因此对地上设施的使用所造成的影响也就比较小。顶管施工技术的具体原理是利用管道中的主顶油缸以及液压千斤顶等所产生的推力，从而将广岛推进到土层深处，直到接收井之中，从而达到最终的施工要求。
1顶管施工技术原理
1．1施工原理
顶管施工技术是一种非开挖或少开挖的管道埋设施工方法，其不需要大面积破坏路面，就可以在上方有建筑物的地下埋设管道，该施工法不会对地上建筑、周边环境及地下管道带来破坏，并且该施工法不会产生大量的粉尘，对环境和地上交通的影响很小，与开槽埋管相比施工周期较短，可以有效的减少对周边建筑和环境的污染以及很好的解决施工地段的堵塞，因此顶管施工具有更好的经济性和高效性。顶管施工技术的施工原理主要是:首先根据设计规划的管道路线首尾两端分别布置工作井和接收井，如果工程较为复杂，需要考虑在中间段布置中间井;然后在工作井内开始进行顶进作业，将钢制管道按设计的角度压入到地质层中。预埋设的管道紧随工具管，工具管从工作井内穿过土层将管道分节段顶进到接收井。对于污水管道的埋设，顶进设备和接收中继站的设备跟常规的管道略有不同，施工原理相同。
1.2平衡理论
首先，气压平衡理论，其次是泥水平衡理论，最后则是土压平衡理论。首先，气压平衡理论是根据地上的气体压力来平衡地下中的暗水压力，这之中所蕴含的主要原因在于，两者之间所具有的气体压力是相同的，但是在地下之中的压力是随着深度的增加而不断增加的，因此在进行工具管设置时，需要专门设置一个气压区，从而将地上与地下的气压相互实现平衡。气压平衡理论主要适用于含水量比较大的土层情况之中。泥水平衡理论则是要利用泥舱面以外的泥水压力来实现地上以及地下的压力平衡。泥水平衡理论则是适用于多种环境之中，它能够应对更加复杂的情况，尤其是压力变化比较的地层，它也具有非常良好的效果。土层平衡理论，则是主要利用顶管掘进机，将顶管之中的土体取走，从而避免发生地表的沉降亦或者是隆起。土压平衡理论由其适合应用在含水量比较大的地层之中。这三种平衡理论都具有着各自的特点和长处，适合应用在不同的实际情况之中，因此技术人员在应用顶管施工技术时，需要对施工场地进行充分的了解和调查，从而保证顶管施工技术的顺利应用。
2顶管施工技术的特点
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。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆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顶管施工技术实施过程
3.1施工前技术准备
施工单位勘查人员到现场对人流车流和交通状况进行观察，分析得出最佳交通疏导方案。根据地下管线分布图，定位该地排水管、污水管、电力、燃气、通讯、给水等管道，综合考虑其与施工管道的位置关系，与相关部门协商迁移或者临时关停部分重位管线，若解决不了再考虑是否进行设计变更。了解清楚当地土层物理性质，根据情况，作出不同的处理。其中砂层、岩层有不同的处理方法，砂层要搞清含砂量、及级配关系、细度情况等。岩层则要搞清楚是否风化岩，若是风化岩就要检测其属性，看起强弱情况，其抗压强度和抗剪强度，是粉沙质还是砂质，是整体结构还是条片状结构等等。还需了解地下水的状况及变化规律如地下水来源、水面标高及是否受到潮汐影响而变化等。施工单位必须根据实际情况选择最优的施工方案，掌握各种顶管施工技术工法，结合难度、风险、成本等因素综合考虑是否运用微型螺旋钻顶管法、水平定向钻进施工法、先导杆螺旋钻施工法、泥水平衡顶管法等施工方式进行施工。
3.2设备的安装与调试
顶管施工前需要对所有的设备进行安装和调试，其中包括顶进设备以及辅助设备。对于顶进设备的安装和调试，需要确保管千斤顶数量满足工程最大顶力的要求。顶进设备安装在工具管和调试设备之间。顶进设备安装完成后，需要进行调试，对液压元件、千斤顶等的可靠性进行整体检查，确定功能一切正常，线路一切完好，管路一切畅通。调整电接点压力表和压力继电器的压力阈值，逐步加大油压力，调整溢流阀的作用压力，推动管身，检查顶进推力是否满足要求。对于辅助设备的安装和调试，需要在预埋件上安装顶部、侧部和底部的钢刃脚，并安装人工挖土平台以及泥土输送设备。设备安装结束后，就可以进行试顶工作，试顶工作一般是使铺设管道产生初始位移为最佳状态。在试顶的过程中，要随时监测各设备在不同观测点处的参数变化并记录，如果发现有异常情况，随时终止试顶工作，检查检修好出现的问题之后再进行试顶，直至设备工作流畅。
3.3顶管设计
顶管毫无疑问是顶管施工技术之中的核心要件，因此必须要保证顶管设计的科学性和准确性。通过计算合理选择管材、管道埋深、井间距、顶管井结构形式等，拟顶管道与既有管道净间距应根据土层特性、管道覆土厚度、管道直径及管道走向等多种因素确定。管顶标高低于建筑物基础底时，管底标高数值上要大于两倍的管直径，并且不能从建筑物基础的影响范围下穿过，若顶管对建（构）筑物基础有不利的影响，应采取保护措施对其进行保护。相对的，管底标高高于或持平建筑（构）物基础底时，管底标高不能小于一倍的管直径。
结语
整个市政工程顶管施工中，应该认识其重要作用，严格落实技术措施，实现对工程质量的有效控制，加强施工管理。同时还要采取相应的技术质量管理对策，落实各项施工技术对策，做好市政工程顶管施工的材料、工序、进度、验收管理等各项工作。从而提高市政工程顶管施工的管理水平，确保市政顶管工程建设质量和效益。
参考文献
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［2］周先桂，潘承猛，莫培华．顶管施工在市政道路给排水管道中的应用研究［J］．企业导报，2011(8):77-78．
［3］吴延兵．市政工程顶管施工技术探讨［J］．建筑知识，2016， 36(4):73．
论文作者:杜贵荣
论文发表刊物:《基层建设》2018年第25期
论文发表时间:2018/9/11
标签：顶管论文; 管道论文; 施工技术论文; 土层论文; 市政工程论文; 设备论文; 理论论文; 《基层建设》2018年第25期论文;