摘要：顶管技术在市政工程施工，尤其是管道施工中应用较为广泛，顶管技术在应用中有很多优势，但也有一些难点，我们在施工推进中要对这些难点、要点进行严格管控，以提升市政工程建设的效果。本文就顶管施工技术的应用优势以及技术要点进行了研究。
关键词：顶管技术； 市政工程； 应用； 要点；
顶管技术在市政工程领域取得了广泛的应用。施工过程中，顶管技术不需要破坏地表路面，就可以对地下管道、公路和铁路进行建设和维修，可以从很大程度上保护城市环境，有利于取得较好的社会效益和经济效益，极大地节约了资源和工程造价。
1 顶管技术的特征
顶管技术不需要开挖面层土体，就可以穿越建筑物、公路、河流，最大程度地保护了地表面貌，尤其在城市施工中，既可以降低噪声，又不影响交通，让人们不会因为噪音的污染而影响身心。顶管技术本身施工占地面积较小，造价低廉，对周围环境影响较小，从另一个角度节约了政府在市政工程的投入，实现了双赢的目的。
2 顶管技术的主要施工方式
2.1 泥水式推进法
泥水式推进法主要是通过刀盘掘进机的使用，利用刀盘掘进，通过合适的顶进速度，从而达到控制土压力和保持水压力的目的，泥土推进方法在施工过程中可以连续施工，而且不需要对地基和降水进行特殊处理，从很大程度上减少了人力物力。
2.2 土压式推进法
土压式推进法主要是利用刀盘掘进机进行顶推，在顶推的过程中，利用切削舱内的制定好比例的混合材料，利用单刀或多刀取得土压平衡来完成掘进，这种工作原理是整个泥仓来影响土压力和地下水压力，从而保持两者的平衡，但这种施工方法操作单一，设备单一，不需要使用泥浆泵等设备，在整个顶推过程中成本较为低廉。
2.3 泥浓式顶推法
泥浓式顶推法相对前两种方法比较复杂，主要是利用二次注浆的方法进行顶推，其原理主要是二次注浆处理，一方面可以减少操作过程中的摩擦力，另一方面也可以将顶管中的废物排除，从而保证整个施工过程的顺畅，对于这种顶推施工方法来说，适用长距离的推进施工，这一点相对前两种方法来说比较先进，但是这种顶推施工不能在岩石等坚硬土质中进行施工。
3 市政工程中顶管施工技术需要注意的问题
3.1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，然后有针对性地制定施工方案，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。
3.2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，计算得到最大顶力，随后运用完善与控制对策，提出合理的加固方案。
4 顶管施工技术在市政工程中的具体应用
顶管施工技术又被称之为顶进施工法，主要利用相关顶进设备，将预制构件顶入到路基或建筑结构中，以形成立体交叉通道。顶管施工期间需事先确定工作井及接受井位置，而后在井内启动推力设备，将顶管机头推入至土体结构中，最后将预制钢筋混凝土管顶进，完成管道敷设工作。
4.1 工作井及接收井
依据市政工程施工现场情况及需求，明确工作井及接收井数量及结构。同时，定期检测井内地质条件，选择合理开挖施工方式[3]。举例而言，在地质情况较为稳定、地下水较少的情况下，可采用从上至下的开挖方式，将管道进出洞处预留孔洞，并用砖块进行临时封堵。
4.2 顶进设备选型
在市政工程顶管施工期间，需涉及到气压系统、液压系统及吊装设备，需结合工程实际建设要求，对此些设备的规格及数量进行合理选择。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆具体而言，在保障顶进施工通风量及工作人员人身安全的情况下，选择具有一定经济效益的鼓风机；顶管施工中液压系统包括高压油泵、控制阀及溢流阀，主要为千斤顶提供压力油，需配置两台以上高压油泵；工作井内主要设备为千斤顶，可通过事先进行顶进计算，明确油管油压及电动油泵供给量。
4.3 顶进施工流程
4.3.1 顶管出洞
当工作井及接收井布设完毕后，可将机头放在导轨上，以调整方向，准备顶管出洞。具体而言，在工作井前壁预留有机头及管道洞口，防止井外水从预留洞口或机头外壁缝隙流入到工作井中，在预留孔洞及管道之间设置密封装置。其中，密封装置主要就是在井壁预留孔处设置钢性内套环，将套环内圈设到橡胶止水板上，使其处于预留孔及管节之间，确保洞口密封度符合后期顶进要求。
同时，在机头前端进入到密封套环处时，可采取破墙出洞的方式，利用砖砌结构作为临时封堵，并在顶进前用风镐凿去部分封堵墙体，以更好的安装管节，开始后期顶进施工。
4.3.2 顶管设计
为确保顶管施工的专业性，需对顶管施工流程进行设计，一方面，当管道外壁摩擦力与机头前方土体压力大于顶进设备推力时，需计算顶进长度经验计算；另一方面，基于顶进各项数值，明确划分顶管段，及时设置中续间距。
一次性顶进长度经验公式为N=（L×S×F+A）×K。其中，N表示工作井千斤推力；S为外周长；F为单位摩擦力，可在采用膨润土减少阻力期间可使F=10kN/m2；A为顶管机头前端面积；K为实际安全系数，可设定为1.2。依据公式N=（L×S×F+A）×K，N表示工作井千斤顶推力，取4000kN，S为外周长，取4.71m，F为单位摩擦力，可取值为10kN/m2，A为顶管机头前端面积为1.766m2，k为安全系数，取1.2，计算出一次顶进长度L为70.73m，最后结合实际顶管总长度，明确顶管段数及最长段距离。
4.3.3 顶管纠偏
对顶管进行纠偏，防止其与设计轴线偏离过大。在顶管后部设置纠偏千斤顶机组，改变顶管方向，确保其可沿设计轴线顶进。同时，在管道顶进期间，需明确纠偏顺序。举例而言，在顶管左侧可采取左伸右缩的方式使用顶进设备；而在顶管左右侧均出现偏差的情况下，应先调整偏差较大的方向，并对造成顶管偏差的原因进行分析。如果在顶管偏差超过额定限度时，需及时停止顶进施工，在确保顶管已恢复到正常方向的情况下再开展后续施工，以切实提升市政工程总体质量。
4.3.4 顶管注浆
在顶管注浆施工期间，需通过压注触变泥浆来填充管道空隙，保护管道外部结构，起到支撑地面，减小地面沉降的作用。在实际施工期间，应首先对点关机头尾部进行压浆，而后在中续间或混凝土管道处开展补浆作业，最后在混凝土管道适合的位置进行补浆，防止泥浆损失对结构整体质量造成不利影响[4]。同时，在浆液配置过程中，需确保土层中粉粒、粉质粘土含量高、渗透系数适中。同时为防止泥浆扩散过快，可在泥浆中额外加入粘土或的粉煤灰等，确保泥浆具备一定的稳定性。
4.3.5 顶管通风
由于长距离顶管施工期间会产生一定的有毒气体，需采用抽风或鼓风等手段，保证作业环境通风良好。其中，鼓风式通风机就是将风机置于地面，将空气通过鼓风机吹入到工具管内部；抽风式顶管通风就是利用风力流动期间产生的负压，将有毒气体与空气进行置换，以提升顶管施工期间的安全性。
5 结束语
在顶管技术施工过程中，针对施工要点进行严格管控的主要方面有施工前的勘察与设计、顶管施工中的纠偏等，我们在进行市政工程施工推进时必须根据工程需要进行管控，只有把握住顶管施工需要的重点管控才能有效提升市政工程的建设质量，也才能更高效地推进市政工程施工进度，为城市建设提供助力。
参考文献：
[1]孙钰，杨家昕.顶管施工技术在市政工程中的优势分析[J].建材与装饰，2017（50）：9-10.
[2]曹万金.市政工程建设中顶管施工技术的应用[J].工程技术研究，2018（3）：85-86+127.
[3]毕研东.市政工程建设中顶管工程技术的应用[J].建筑知识，2017，37（10）：83-84.
[4]杨鸿炜.顶管施工技术在市政工程中的应用[J].山西建筑，2014，40（36）：104-106.
论文作者:张树成
论文发表刊物:《基层建设》2019年第19期
论文发表时间:2019/9/21
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