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摘要：随着我国经济的快速发展，人们生活水平的不断提高，我国对于市政工程基础建设越来越完善。顶管施工技术，能够简化市政工程的操作难度，提高工程施工的便捷性。顶管技术可以在很大程度上，降低市政工程对周围环境的影响，表现出高效、环保、安全的基本特点。市政工程中非常重视顶管施工技术的运用，致力于采取顶管操作，满足市政工程的基本需求。文章主要探讨市政工程施工中的顶管技术应用。
关键词：市政工程；顶管施工技术
引言
近年来，我国对于城镇建设的发展大力支持和政策扶持，已经有了非常大的成效。在市政工程建设中，顶管施工是一种地下式暗挖施工方法，它开挖的范围较少，能够穿越交通线下、湖泊、地下构筑物、地面建筑物以及各种地下管线等。它的原理是利用管道间中继间主顶油缸或液压千斤顶等的推力，把工具管从工作井内推进土层一直推到接收井内，一节接一节地压入土内，接驳好接口，直到到达施工要求，从而实现不开挖敷设地下管道的施工方法。
1市政工程施工中的顶管技术概述
顶管施工技术在市政工程中的应用，对于优化市政工程施工流程，提高市政工程施工质量具有重要意义。市政工程内的顶管技术，在顶进井的位置，顶管采用掘进机、工具管设备，借助主干顶油缸以及中继间顶进力的方法，促使顶管能够穿越土层，在接收井内实现稳定的吊起。工作进内的顶管，管道在埋设的过程内，选择机械施工的状态，采取封闭式的顶进方式，保持内部压力的平衡性，如水泥平衡、气压平衡等，完成顶管操作的过程。第一是顶进方法。根据市政工程的状态，选择管道对应的顶进方法，重点考虑现场的工程条件，如土壤地质、地下水位等，顶管顶进的环境内，不能出现砂性土或者黏性土，而且不能有地下水的干预，配合机械与人工开挖的方式，软土地基内，可借助网格式的顶管方法，控制好市政工程地基的平整度，才能落实顶进的过程，如果顶管顶部的金属管径比较小，就要选择挤密式的土层法，保障顶进方法的专业性。第二是布设顶管井。以钢筋砼、碎石为基础支持，如果市政工程土质稍硬，顶管井就要选择方木条件，适用于土质不稳定的工作环境内。配合顶管井支设支架，保障顶管井的安全与稳定。顶管井的地基，要根据管线位置、坡度进行施工，避免有沉降的情况，内部环境内，还要固定好导轨与顶管，如果是排水管顶进，还要规划好顶管井的位置，以免影响顶进的效果。第三是管道的顶进操作。安排在顶管井的布设后期，管道顶进操作中，顶进管的最前端，需要开挖类似于顶管道的坑道，深度保持在30～50cm，管道需采用千斤顶顶进，重复此类顶进操作，直到管道顶进操作完成。第四是顶管的接口操作。采取电弧焊的方法，在管段顶入之前，管段和已经顶入的管段，需要在内部实现焊接，运用麻丝油毡处理混凝土管接口，管内侧要留出1～2cm的空隙，两个管之间的空隙，顶进后仍旧保持1～1.5cm，完善顶管接口的位置。
2顶管施工
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，工程建设施工设置工作井和接收井，工作井和接收井主要是利用现浇钢筋混凝土矩形的井结构。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。
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2.2地面设备顶进设备的选型和布置、安装
工程施工实践中主要是选取电动空压机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，测算出项目需要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。
3顶管施工技术要点
3.1施工前技术准备
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施工优化
由于工作井造价比较高，需严谨确定工作井和接收井的位置和数量，能少则少。在确定顶进线路过程中，设计人员要严格设计顶进线路，应充分考虑树木、建筑基础、桥台桩基的位置关系，避开即将相交叉的障碍物或者其他构筑物。另外，如顶进深度范围内土层或者地下管网较为复杂无法避开时，施工单位要与设计单位进行商议，降低或抬高顶管高程，以避免破坏其他原有管线与降低施工难度等。
3.3顶管设计与顶力
顶管设计应根据地质和周边环境条件，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（构）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（构）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。顶力设计上，荷载结构法是现今对顶管受力状态研究的主要手段，认为地层对顶管管节的作用只产生作用在管节上的荷载。在顶进过程中管道会受到几种不同的荷载的作用，包括径向和轴向的荷载，其中在顶管径方向上受荷载分别有自重、上部荷载和土体荷载，在轴方向上会受到贯入阻力、管与土体的主顶推力、纠偏千斤顶的推力和摩擦阻力等的荷载。顶管承受的摩擦阻力成为了顶力的重要组成部分。摩阻力受土层参数、管道埋深、管径以及管与土之间的接触应力等因素直接或间接的影响，顶力的大小也因此受到影响。顶管在顶进过程中，普遍使用触边泥浆减阻的方法来减少摩阻力，不仅会对管道起到支撑作用，也会起到润滑作用。加入触变泥浆后，膨润土悬浮液会包裹着顶进管节，管道底部的法向力会因浮力的作用而减少，摩阻力也从而得到减少。
结语
市政工程提高了对顶管技术的重视度，规划好施工技术的要点，落实相关的控制方法，保障顶管技术在市政工程中的规范性和控制性，优化市政工程的施工环境，完善顶管操作的施工过程。市政工程控制好顶管施工技术的要点内容，维护顶管施工的有效性，满足市政工程的根本需求。
参考文献:
[1]陈立新.顶管施工技术在市政工程中的应用分析[J].技术与市场,2018,25(4):144+146.
[2]白霞金.市政工程给排水施工中顶管技术运用研究[J].农业科技与信息,2017(17):36-37.
[3]李森林.市政工程中顶管施工技术要点[J].建筑与发展，2012（6）：48~49.
论文作者:陈国纲
论文发表刊物:《防护工程》2018年第24期
论文发表时间:2018/11/26
标签：顶管论文; 市政工程论文; 管道论文; 管井论文; 荷载论文; 土层论文; 施工技术论文; 《防护工程》2018年第24期论文;