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摘要：顶管施工技术由于其诸多优点在市政工程施工中被广泛应用，顶管技术最大的优势在于管道施工过程中不会影响周围的环境，可以在地下作业，减少施工造成的交通影响，方便居民生活，要求的施工场地较小，特别适用于城市排水管道施工，为了更好地保护城市环境，市政工程都在积极推行顶管施工技术。
关键词：市政工程；顶管施工；施工技术
随着市政工程建设数量不断增多，顶管施工技术的应用也越来越广泛，在工程建设中发挥积极作用。为提高顶管施工技术效果，落实质量控制措施，把握每个要点是十分必要的。
一、市政工程中顶管施工技术应用原理
市政工程的顶管施工技术应用过程中，要按照施工的原理以及程序来执行，保障顶管施工的质量。在具体的施工中，就是在主顶油缸和管道间中继间的推力下，把工具管以及掘进机从工作坑当中穿过土层，然后推到收坑内，从而连接在工具管和掘进机后的管道顺利通关土层，这样也不会影响地面的建筑。还有的顶管施工中是长距离的顶管，在主油缸顶力没有充分的情况下，就很难对管壁周围的土体摩擦力有效克服，在这一施工环节，就主要是采用分段施工，从而能有效解决施工中的难题。市政工程顶管施工技术的应用，有着施工的流程：施工准备—测量高程及轴线—挖顶管工作坑—铺顶管导轨—设置顶进后背—安装顶进设备及吊放管节—挖土顶进—测量及纠偏—再次挖土（管中土）顶进—测量循环作业直致完成。
图2顶管施工工艺
1.设计顶管井
市政工程现场的顶管井分为工作井、接收井两种类型，主要以钢筋混凝土结构为主，工作井可以设计成单孔井、单排孔井，根据市政工程的需求确定出工作井的形状。
2.顶管施工工序
首先是穿墙工序，施工人员开启穿墙门板后，把工具管从止水装置中顶出来，穿墙工序中一定要注意土体结构的稳定性，穿墙管中需要填充水泥粘土用于阻断地下水的干扰，穿墙之前可以采用注浆固结的方法提高穿墙管外侧土体的稳定性，如果穿墙的过程中出现破坏情况，就要立即进行修复，以免引起大范围的土体破坏问题，穿墙工序中打开门板后要立即进行工具管的推进工作，最大化的缩减门板开启的时间，穿墙管外侧的土体不要长时间暴露在室外环境中，注重土体结构的稳定性控制。其次是顶管出洞工序，顶管出洞是指顶管机牵连着第一道管子从工作井中进入到土体内，顶管出洞时要控制好推力的大小和方向，确保顶管机与顶管可以沿着设计的路径完成顶进工作。然后是注浆减阻工序，顶管施工的过程中利用压力注入触变泥浆，泥浆填充到顶管四周的空间内逐步形成泥浆保护套，泥浆保护套可以支撑地层结构，预防顶管上方的土层坍塌，解决了地面沉降的问题，同时可以降低顶管顶进时的阻力。最后是顶管纠偏工序，顶管路线不能偏离设计值，纠偏工艺可以纠正偏离设计轴线的机头结构，纠偏时采用千斤顶组改正机头的端面，防止机头与顶管之间发生偏差，促使机头可以按照规范的轴线完成顶进工作。
三、市政工程中顶管技术的应用
本文以南通市市政工程中的某污水管道工程为例，分析顶管技术的实践应用。该污水管道的总长度是 4621m，顶管施工属于该案例中的一部分，工期 30 天，案例中顶管施工图纸上，设计了 16 座工作井以及 17 座接收井，工作井的净空基本是 6.5m，每个工作井朝两个方向顶进，接收井净空是 4.0m，该案例顶管施工时采用的是密封泥水平衡式顶管工艺，取代了明挖工艺。
案例中的顶管施工技术面临着不良的地质，污水管道工程的地质中存在大量的淤泥夹砂层，而且地下水位非常高，在顶管顶进期间容易出现地层扰动的问题，为了预防流沙就要把控好顶管施工的过程，全面提高顶管施工的精确度，规避潜在的顶进风险。该案例中的污水管道经过 3 座桥梁、5 道河流，经过城区的管道两侧分布有市政道路、电力管线、住宅楼房、厂区、商铺等，规范设计好顶管顶进的路线，防止出现顶管偏位的情况。
顶管技术穿越的地质层较多，容易出现腐蚀的问题，考虑到防腐要求顶管选用钢筋砼管，因为该案例顶管施工的工期紧张，要尽早开工，所以该案例比较注重顶管施工工艺的应用，案例中编制了专项方案，施工人员根据专项方案中的内容在污水管道施工现场规划好工作井、接收井，同时设计好管道顶进路线，施工过程中严格审查各项顶管操作。案例中顶管施工分为两个作业段，作业区域中全部是淤泥夹砂层，第一段覆土厚度是 5.0~6.5m，钢筋砼管的管径为 D1500，长度为 2221m，第二段覆土厚度是6.0~8.4m，管径 D1650，长度是 861m，顶管从工作井钻进时利用水平螺旋钻杆向顶管的机械钻头传输扭矩力，驱动电机把顶管从工作井推送到预留井内，该案例中地层扰动较大，采用水平螺旋钻杆的推进方法可以减少扰动，保护顶管施工的土层结构。
四、市政工程顶管施工技术的控制
市政工程顶管施工技术中，控制好各项顶力的计算过程，顶力计算关系到顶管顶进的工作效益，准确计算出顶力数据保障顶管可以准确的钻进到土层内。技术控制方面还要注意顶力的实际变化，由于市政工程土层不同，引起的阻力也有一定的差异，灵活控制好顶力才能保障顶管的稳定性， 还可以降低顶管纠偏的次数，保障顶管施工技术的优质性。
五、市政工程中顶管施工技术需要注意的问题
顶管施工过程中，除了严格落实上述技术措施外，还要注意以下问题，有效保障工程质量。
（1）水文地质勘查。市政顶管施工前，应该严格按要求开展水文地质情况勘查，掌握工程施工基本情况，然后有针对性的制定施工方案，有效指导工程施工。了解土层地质变化情况，回填土地带应该采取加固措施，重视沉降观测，防止地表沉降幅度过大情况发生，确保地基稳固可靠；
（2）有毒有害气体预防和检测。顶管施工穿越的地层中，可能遇到淤泥土，腐烂的动植物会在地下生成有毒有害物质，对施工人员和周围居民的身体健康可能带来不利影响。为此，施工中应该加强监测，及时掌握有毒有害气体含量，重视通风换气工作，保障施工人员安全，促进顶管施工效益提升；
（3）地下管线和建筑物勘查。顶管施工之前，必须严格按要求进行地下管线和附近建筑物的勘查工作，确定其埋设深度、管线走向等内容。然后制定有效的施工方案，采取安全防护措施，避免对周围管线带来不必要的扰动，实现对工程质量的有效控制。重视周围建筑物基础的沉降观察，了解穿越的建筑物类型，对不稳定部分采取加固、托换等措施，实现对工程质量的有效控制；
（4）顶进计算。整个施工过程中应该重视顶进计算工作，熟练应用计算公式，准确计算出顶进推力的结果。要选取合适的油缸类型，计算获取最大顶力，然后有针对性的采取控制和完善措施，提出有效的加固方案。
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。合。因此，加大针对顶管施工技术在市政给排水工程中的研究，对城市建设具有极为深远的意义与价值。
参考文献
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论文作者:周海红
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第16期
论文发表时间:2018/11/8
标签：顶管论文; 市政工程论文; 施工技术论文; 穿墙论文; 工作论文; 土层论文; 工序论文; 《建筑学研究前沿》2018年第16期论文;