摘要：在市政工程中，顶管施工技术的应用能有效提高工程质量，规范施工工序，避免施工过程中的不利影响。市政工程顶管技术对每项技术都要实行质量控制，规避市政工程中潜在的工程缺陷，把控顶管施工操作的过程，规划好顶管施工技术中的要点，以便满足市政工程的根本需求。
关键词：市政工程；顶管施工技术；应用
引言
随着经济科技的发展，市政工程建设不断增加，对地下管网建设要求不断提高，要求地下管网工程施工要减少对道路交通及周边建筑物影响，减少在地下管网工程过程中对周围居民生活的影响。顺应时代潮流发展，朝着社会要求的方向改变，必须要提高施工技术。
1顶管施工的技术概念
顶管施工又称为非开挖施工方法，其属于一种不开挖或者少开挖的管道施工技术。其在实际的运用过程中，需要使用顶进设备，一般是液压顶缸来提供顶力，用于克服管道在土壤前进中的摩擦力，将管道按照设计的坡度顶入到土中，然后将土方运走。在一根管子完成顶入后，再进行第二根管子的顶入。其原理是借助了液压油缸及管道之间的推力，将工具管道或者掘进机从一个开挖坑中，通过土层，推入到另一个开挖坑中。在城市中心或者地下有文物古迹的特殊地段，由于不能直接进行开挖，只能使用该技术进行施工。在一些施工路线较长的路段，由于油缸的顶力难以克服地层的摩擦力，需要将管道进行分段，每段之间设置由中继油缸组成的移动式顶推站即中继间，且在管壁和土壤的接触处，还应该注入一些减摩剂，可以有效减少管道前进的阻力。该技术和传统的开挖技术相比，去施工成本更低，对周围的环境影响小，不会影响地面交通的正常开展，施工的噪音也较低。但该施工技术也同样存在着一些缺点，如果施工土质过软，管道在前进的过程中，容易出现路线偏差，一旦出现，就难以得到有效的修复。
2市政工程顶管施工技术的应用
本研究装选用的工程是处于某市的大渡口污水处理厂污水管网工程，在此工程中包含A线管网D1000-D1200，长度达3.68km，B线管网D600-D800，长度达1.28km，C线管网D800-D900，长度达3.39km，这三个排水系统它们的总长度为8.35km。
2.1施工前技术准备
可以要求业主及设计单位提供顶管顶进路线的详细地质资料，并尽量了解土层的物理性质（颗粒组成、含水量大小、塑性指数及透水系数）、分布状况（分布范围和埋深厚度）、力学参数（内摩擦角、内粘聚力及标准贯入值）等。了解地下水状况及其变化规律如地下水水面标高、来源、是否受潮汐的影响而变化等。若存在砂层则应搞清含砂量的多少及其砂的级配关系和细度情况；岩层则要搞清是否有裂隙发育；若是风化岩层则需搞清是否强风化、中风化或者弱风化，抗压强度和抗剪强度是多少，属于砂岩还是粉沙质泥岩，是否为整体结构还是条片状结构等。一般说来，现行业主及设计方提供的地质资料不够详细，甚或截然不同，作为施工单位，必须要求业主补钻。在业主应承条件下我们也可以自己在顶进线路上补鉴别孔，或局部问题点补技术孔。
2.2顶管施工
2.2.1顶进技术工作井和接收井设置
在实际的工作井和接收井施工安排中要根据当时工程的特点，此次工程建设施工设置七个工作井和九个接收井，工作井和接收井主要是利用C30现浇钢筋混凝土矩形的井结构，再具体设置时保持工作井的内净空达到6.5m×5m，接收井的内净空达到4m×4m。而且在设置工作井和接收井的地方保证其地质条件稳定，处于地下水比较贫乏的位置，在开挖时从上到下分层施工挖掘，在管道进出的地方留有足够的余洞，挖完之后先用砖进行封堵后期再取出，避免出现意外情况，也方便了后期施工操作。
2.2.2地面设备顶进设备的选型和布置、安装
工作井地面设备选取上要利用顶管技术施工所需要的各种设备，例如，液压系统、配电站、倒装设备等。此次工程施工实践中主要是选取两台电动空压机（1m3和3m3）的及其作为气压系统设备进行空气的生产与压缩，然后把空气净化之后进行储存量足够多时在输入到管道中；在施工中用来洁净施工环境的鼓风机（5kW）设备主要是排烟和施工用气进而保障使馆人员的呼吸安全；对主顶和中继间的千斤顶提供运行的压力油主要是利用高压油泵、溢流阀、油管、控制阀和油箱等液压系统。选好这些设备还要对具体实际进行改变，此时把每个工作井中配备两台高压泵进行并联循环作业并且配备一套完整的压浆系统，压浆系统主要包括泥浆池、注浆泵、搅拌机、管道等，最后为工程建设施工的方面选用一台合适的门式吊机。
井内顶进设备主要是选取在此项技术施工中最重要的施工设备主千斤顶，根据当地的实际需要，测算出此项目需要2台2000kN油压的千斤顶进行作业施工，并且在布置时要左右对称，千斤顶的油程保证在1500mm，设备中的电动油泵要供给主顶油管，满足这些才能顺利进行施工。
2.3顶进施工
2.3.1顶管出洞
在顶进施工中，为了预防积水从洞口和外壁间缝隙流进工作井中要在工作井的内部留有必备的有机头和出洞洞口，并且要保证预留之间是密封的，形成一个完整的密封的内套环结构，套环内不再设置一些防水橡胶板，把整个套环安装在预留部位，加固焊接在外围打在预埋钢管上面，保证紧密结合。
2.3.2长距离顶管施工的设计
顶进技术进行顶管施工在一定情况下需要考虑设计长距离顶管施工，这主要是管道受到外壁的摩擦力比较大机头前面土体压力作用比较大，而此时工作井内部的千斤顶推力没有那么大，这样就必须设置相关的辅助增加推理的系统。在进行一次性的增加推理的顶进长度计算式，推算公式为：N=（L×S×F+A）×K，取一定的相关值利用公式可以计算出本次施工中一次性的顶进长度，本工程中A线的一次性顶进长度最多为70m，而且由于在此线路管道中全线长度为1230m，应用顶进技术分设了7个工作井，所以在工程施工中必须要布置中继间来完成整个工程操作。
2.3.3中继间的设置
设置中继间，主要是根据工程实际需要的，中继间设置的主要作用是在长距离顶管施工中增加推力，此系统的主要构成主要是千斤顶组、壳体和千斤顶紧固件、承压法兰片和其他一些相关的液压系统，电气操作系统。详细的结构图如图1所示。
图1中继间结构示意图
中继间推进的过程当中，最佳后支撑点的选择是后油压管道，使用中继间结构当中的千斤顶组来推进前半段油压管道，采用主千斤顶来对油压管道的后半段进行推进，每次推进的距离大约是30cm，在施工的过程当中，使用千斤顶组来对油压管道进行分段推进，可以实现长距离顶管的计划。在油压管道当中进行分段中继间安装，安装的具体位置需要由管道当中的阻力决定，安装位置在最前方的中继间在顶管的过程当中主要受到来自机头和管道外壁的阻力，应该为其储备足够的安全顶力。
结语
在市政工程建设中，顶管施工技术具有显著的优势，其不但能够彻底解决管道网开挖混乱的问题，而且能够有效应对地下最恶劣的土壤条件，同时最大限度降低对其他专业工程的影响，其针对复杂地形和交通布局城市制定出来的施工方案具有经济、快速、准确、安全等特点。所以，施工单位在市政工程中要对顶管施工技术合理利用，掌握其施工特点，采取有效的措施对整个施工行为进行控制，最终推动市政工程的快速发展。
参考文献：
[1]游作华.顶管施工技术在实际市政工程中的实践探究[J].江西建材，2014（16）：11-12.
[2]权凡.市政工程建设中顶管施工技术的应用[J].建材与装饰，2017（45）：38-39.
论文作者:王磊
论文发表刊物:《基层建设》2018年第34期
论文发表时间:2019/1/3
标签：管道论文; 顶管论文; 千斤顶论文; 市政工程论文; 施工技术论文; 设备论文; 技术论文; 《基层建设》2018年第34期论文;