摘要：随着现代城市建设和发展的不断加快，地下空间的建设已成为城市发展的重要目标。特别是地下管线是城市建设和发展的重要基础设施，这些设施包括供水和排水，电力和天然气以及其他能源供应，废物处理和信息传递的物质基础。因此，这些地下工程的建设尤为重要，顶管法是盾构施工后开发的地下管道施工方法。
关键词：市政工程、管道、顶管施工
引言：城市地下管网是城市设施的基础，也是城市建筑系统的重要组成部分。它负责传输和能源的重要任务，是保证城市生存和发展的硬件基础，过去用于挖沟的地下管线施工方法对道路环境影响很大，同时，它们也影响人们的工作和生活，特别是在人口稠密和交通繁忙的地区。
1施工准备阶段
项目实施前，第一步是对现场的水文地质情况，地基土壤类型，土层紧密程度，含水层渗透系数，地下水位，水流量等进行调查，以及地表水的排水。应充分准备应急物资，确保项目的安全和高效运行，排水系统必须与挖掘工作坑同时布置。需要设计开挖工作坑，加强安全防护，确保线路安全，确保工作地板的平整度。在顶升过程中，应注意管体的轴线，并在发生偏差时进行校正。
2顶管法施工过程中存在的问题
在目前的顶管施工中，根据破坏形式，主要有四种类型，即管接头端部损坏，管土相互作用导致的管道不稳定，管接头破坏，挖掘面的不稳定性。
2.1管节端部的破损。根据混凝土管道的损坏情况，管道顶管过程中的管道损坏现象可分为两大类：一种是所有（或大部分）套管或套管都被破碎，主要是因为：在顶管的顶升过程中由于施工距离的增加，继电器插座用于顶管的施工。管道周围的土壤位移和砂的下沉导致顶管外表面上的径向土压力和摩擦系数增加。当顶起的初始阶段恢复时，顶管所经受的顶升力将呈指数增长，如果顶推力超过管道的承载能力，则会发生顶管挤压失败。另一种是套筒或套筒部分破碎，顶圈尺寸过小或顶圈在施工过程中变形，导致顶圈与管端面或不平整的顶圈端面接触不均匀会导致顶圈和管道端面之间的接触。这样，在相同的应力条件下，管端面受力不均匀，部分区域先接触面大或接触面积大，压应力越大，最终破坏就会从这些位置开始并引起管道部分损伤。
2.2管道失稳。管道不稳定的主要原因是管道建设前后管道部分与设计轴线的偏差，随着顶管距离的增加，当管道周围土壤的土压力超过土壤的被动土压力时，管道将不稳定。管道与设计轴线的偏差主要包括施工过程中的下沉，浮动，偏心和错位，具体表现为：当顶管施工中的周围土壤不均匀时，顶管施工的位置恰好处于两种不同土质的边界处，如果下面的土壤比较软，在顶管机顶升过程中很容易造成下沉。或者在泥水平衡施工中，由于泥浆泵效率低，管道清洗不洁，长时间容易使泥管堵塞，导致顶管机沉没，泥水在顶管机顶部的压力下。耙机后，泥水的浮力使顶管机漂浮。在顶管灌浆过程中，当局部灌浆量过大时，浆体不能形成环形泥浆层，在隧道底部形成淤浆，导致管道浮起。
2.3管道连接处的破坏。管接头的破坏主要造成施工期间泥浆泄漏和管道受力引起的应力不均。英国牛津大学的实验研究表明，中密度纤维板优于刨花板，刨花板优于胶合板，较低密封件优选较厚的密封件。随着循环载荷数量的增加，密封材料的压缩性能逐渐降低，这与第一次载荷的性能完全不同。因此，造成密封材料损坏的主要原因是：1）接头材料刚性不足，在循环应力作用下引起变形，端口混凝土局部应力集中，端口缺陷 被毁坏，2）管之间的接触密封材料太大薄，不一致的材料。
2.4地面沉降。由于地质条件变化对地表变形的影响，在开挖过程中，土体的应力松弛引起水平应力减小，另一方面，由于顶推推力和泥浆或气体压力的平衡，水平应力增加。当由这两方面引起的应力变化能够保持水平应力基本不变时，施工对附近土壤的扰动最小，当掘进机通过时，挖掘机外壳与土层之间形成剪切滑动面，在剪切滑动面附近的土层中产生剪切应力，剪切应力引起地面变形。前进越快，剪切应力越大，周围土壤的位移也越大，太薄的覆盖层是地面沉降的主要原因，覆盖层很薄，沉降集中在管道的顶部。结算的绝对值很大。另外，覆土太薄。钻孔机的前部土壤容易拱起，原始土壤松动，松动后，很容易塌陷，在土壤之间留下许多空隙，导致表面沉降。
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3顶管工程施工质量控制
3.1施工前的准备。
3.1.1工作井的选择要点。工作井设计主要遵循以下原则：在土质较软，地下水较丰富的条件下，选择沉井施工作为工作井。在土壤条件较好，地下水较少的情况下，应采用钢板桩工作井。在选择施工场地时，应首先考虑避免房屋，地下管线，河塘，架空线等不利于顶管作业的场所。为了避免房屋和地下管线受损，严重的水土流失，井下安全和电击，建设成本将会增加，施工期将会延迟。其次，根据整个顶管施工的情况，应选择合理的工作井数量，以确保工作井的数量在整个生产线上是最小的。
3.1.2在施工准备阶段，应综合考虑施工阶段的地质条件和地层的变化，确定合理的施工方法。通过在施工过程中监测地面的沉降和隆起，可以控制施工速度，并且应该可以调查地下水的状况相关的稳定性因素采取相应措施。严格控制地面的负荷并持续监测由负荷引起的开挖面的不稳定性。
3.2注浆工艺。
触变泥浆的合理使用可以保持土壤稳定，减少滑坡，减少阻力，保护墙体。这是一项关键技术，涉及远距离高层管理人员的成败，浆液通过灌浆系统从灌浆孔注入周围土壤中。应该注意以下几点：
3.2.1膨润土是触变性泥浆的主要材料。作为用于顶管的膨润土，应选择钠膨润土。通过混合膨润土制备的浆料比钙更流动，并且触变性之后的凝胶化和固化性质高于钙，由膨润土制备的浆料更好，支撑和润滑土壤层。
3.2.2在顶升时，及时跟进制浆确保在掘进机后面形成完整的泥铤。当管段被顶入时，均匀设置在钻孔机箍中的注浆孔用于跟踪与顶管同步的注浆，以保证顶管机前进时形成的管壁周围的空间完全填满与触变泥浆。为了形成一个完整的泥环，注浆量与挖掘工程的过度挖掘和挖掘不足有关。原则上控制同步跟踪注浆量约为管接头外理论空隙体积的8倍，补偿注浆体积一般为管接头外的理论空隙体积。由于在曲线段外侧存在法向分力，因此土体的扰动和摩擦阻力会增大，所以当掘进机进入曲线段时，曲线段的注浆量应该增加形成一个完整的泥浆套。
3.3轴线控制及沉降监控。
在顶升过程中，必须严格监控管线的偏差。偏差的程度也应控制在一个小范围内，两个相邻管道之间的角度越小越好，同时，还可以适当增加木板的厚度以调整偏差。为了控制顶升起重力的偏心，顶起力应尽可能接近管道轴线，并纠正顶管误差。错误形成后，应逐渐执行，以便管道逐渐复位，不能进行硬调。在相反的结果的情况下，常用过度开挖，屋顶木材，千斤顶修正方法（根据实际需要进行具体选择）。为了监测搅拌桩加固基础的施工，危险房屋的沉降，顶管工作井，接收井和顶管对顶管施工过程的影响，危险房屋进行了调查。在整个顶管过程中每天进行三次监测，三点以上累积沉降大于20mm小于30mm或日沉降率大于5mm / d且小于8mm / d时，设置报警值为黄色报警，表明施工控制在累积沉降大于30mm处或以上或日沉降率大于8mm / d时，采取红色警报停止施工，并采取措施提高维护系统的可靠性，确定维修结构是否遭到破坏，居民住房基地的地下水位是否发生较大变化，结算控制点是否加强。监测，确认解决方案是否收敛，指示甲方设计和监督重建施工方案。解决方案汇总后，甲方和监事同意开始施工。
结束语
顶管施工在市政工程中，满足深埋大口径管道工程和高交通压力重大城市道路改造工程的设计是非常重要的，顶管装置比开槽管具有许多优点。随着社会和经济的快速发展，市政设施将逐步完善，各类管道的地下建设将大大增加，管道直径将增加，管道的长度将变长，管道的种类和类型将增加，顶管施工技术还有待进一步完善，以适应社会发展的需要。
参考文献：
[1]余彬泉.陈传灿.顶管施工技术.北京.人民交通出版社，2003.
[2]雨翔.顶管施工技术及验收规范.北京.人民交通出版社，2007.
作者简介：陈云华；四川；身份证号：510222197210264217
论文作者:陈云华
论文发表刊物:《基层建设》2018年第20期
论文发表时间:2018/8/9
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