摘要：随着市政工程建设需求的不断增多，顶管施工技术的应用越来越普遍，这对工程建设有积极的影响。但是目前顶管施工技术也还有一些缺点，应该在实践中改进和处理，完善市政工程顶管施工质量管理体系，通过不同的水平、不同类型的顶管市政工程的实践，顶管施工技术是有利于市政工程施工，这也影响到市政工程顶管施工质量和效率。
关键词：顶管施工技术；市政工程；质量
随着城市化进程的加快，有效推动了施工技术的快速发展，顶管施工技术近年来广泛应用于建筑业，也越来越成熟，在发展过程中由于其不需要大面积的地面开采进行了地下管道的铺设，不仅避免了污染造成的建设给城市环境带来破坏，不损伤周围的建筑物和道路，增加了经济和社会效应，所以在当前市政工程建设中，顶管施工技术得到了广泛的应用。
1.顶管施工的特点
顶管施工是一种非开挖铺设地下管线的施工方法，它可以用于铺设穿越河流、房屋、铁路及公路等各种管道的施工，具体涉及到电力电缆管道、通信电缆管道、给排水管道、煤气管道等各系统的管道工程。具体工艺就是在管线的一端做一个工作井，另一端做一个接收井；然后将顶管机安装在工作井内，借助工作井后座主顶油缸及管道间中继环等的推力，把顶管机及紧随其后的管道从工作井穿越土层一直推到接收井内，最后在接收井内将顶管机吊起。这样就完成了整个管道的铺设。
对于顶管法，我们都说，其优点是不需要开挖面，有些能穿越地下的建筑和道路，河流，最大的保留城市原貌，使城市不会有太多的破坏。不仅如此，这项技术还对噪声控制产生了重大影响。现代人普遍害怕噪音污染。在快节奏的生活中，噪音污染无疑增加了人们的身心压力，这对身心都有不可磨灭的影响。这项技术的使用将在很大程度上改变这种状况。所以我们说，顶管施工技术的优点主要包括施工占地面积小、施工现场破坏环境小，尤其在噪声污染控制上具有无可比拟的优势。在某种程度上，保护了城市的外观，并且不影响使用现有的管道和其他结构，优点是节省资源，最大限度利用现有资源，在降低项目成本的同时，从另外一个方面同时也为政府节省开支从而达到双赢的结果。
2.顶管施工技术在市政工程中的优势
顶管施工已经成为非开挖施工方法中的重要部分，其最主要的特点是没有挖掘城市的地面，可以通过地下管道敷设，与传统的开挖施工工艺相比，在市政工程建设的过程中，顶管施工可以省下一大笔钱，同时具有相对较短的工期。此外，顶管技术在市政工程建设中的应用，可以很大程度上降低施工噪声污染，还可以减少灰尘等杂质对空气排放产生影响，也对保护环境具有重要意义，因此，在建设市政给排水施工工程、电力隧道工程建设中被广泛使用。
在市政工程建设过程中，顶管施工由于其自身的优势，在相关工程中应用十分广泛，顶管管径不断增大，断面也从圆形发展到了矩形，比如近年来大断面的矩形顶管在市政工程建设中也得到了许多应用。在施工中，可以通过施工地面上工作井然后直接顶进施工，从而节省了大量的施工资金和时间，提高了施工的效率。在顶管施工技术应用的基础上，有效地降低了市政工程施工面积，大大降低了城市的表面损伤面积。顶管技术的应用不会影响地面活动，也不会影响城市的交通和人们的日常出行。在顶管施工技术的应用下，产生的建筑施工噪音相对较小，不会影响人们的休息和生活。在施工中可进行深铺设管道，可有效穿越铁路、公路等建筑物。在市政工程建设中应用管道施工技术可以有效地降低工程造价，可以充分体现在技术环境保护特性的应用上。
3.顶管施工技术在实践中的应用
在施工人员的应用中，顶管技术的应用十分广泛。施工人员要有良好的质量和丰富的经验是必要的。首先要熟悉和了解地形、环境和地质条件，然后明确施工中的施工机具和注意事项，制定合理可行的方案，做好今后的准备工作，避免不必要的返工。本文通过研究工程应用中的实际施工案例的方法来探讨顶管施工技术的应用。在施工前，你应该在基坑周围设置施工围蔽，并设置施工标识牌以显示正在施工中。
案例：市政工程施工中的顶管施工技术应用，要结合实际的工程内容来进行展开，如某顶管工程直径为1500毫米，1808米为正常排放管长度，1500毫米为管道内径。需由高位井顶进低位井，5.3米到8.4米之间为埋设深度，选取承口式钢筋混凝土管、楔形橡胶圈接口等作为顶进施工的主要材料。这一工程主要是对市政道路的给排水工程进行的施工，所以在具体的施工中，就要能注重实际工程的地理和地质条件，对周边的施工情况以及地下管线情况等基础问题要加强重视，摸查清楚才能施工。
在顶管设备的安装中，主要包括导轨、千斤顶、油泵、顶铁等安装。导轨一般采用钢轨，在安装时必须保证其稳定性，并严格按照施工设计的坡度进行安装。千斤顶与油泵安装，重要的是要注意，需要有备用油泵，安装完成后，必须进行相应的调试和运行，在顶推过程中，如果发现油压过高时，应立即停止施工检查，之后才继续顶进施工；对于顶铁的要求，有必要保证其硬度和刚度较强。在安装过程中，有必要确保顶部铁的轴线相对于管道平行。
施工前准备。主要是指对整个施工过程中所使用的机械设备的检查，以及对控制台各种管道的检查。当然，对于一些机械设备来说，应该尽可能在最差的条件下进行试验，以确保其安全性，在后期的工作中不会影响到项目施工工期。
施工过程中可能用到的关键技术。首先，在施工过程中要处理好顶进土体的处理问题，以及它的装载和运输问题，为了减少阻力，我们在顶管机头和管道外壁注入触变泥浆，控制泥浆量。第二，顶进管道过程中也涉及到一系列技术，主要是指顶管顶进测量控制和纠偏的技术。为了保证所记录数据的准确性，需要记录顶进每0.5米的参数，这样能够减少由于测量设备落后所造成的测量误差。同时，如果偏差及时纠正，偏差可以控制在5毫米左右。当然，也要注意纠正过程中的纠正方法，不应匆忙，应采用勤顶勤测勤纠的方法，并使用动态纠偏方法，逐渐使管道沿着预定轴线顶进。如果纠偏或顶进过于激烈，可能会导致无法控制的后果。最后，还应注意管道内的通风问题，鼓风式、抽风式、鼓风抽风组合形式是常见的方法。我们最常用的鼓风式通风，是把风机置于工作井的地面上，且在进风口附近的环境要好一些，把地面上的新鲜空气通过鼓风机和风筒鼓到掘进机或工具管内。鼓风式通风风筒出口气流有效射程长，排出工作面有害气体、烟尘的能力强，安全性能好，这种通风形式尤其适用于手掘式顶管。如果遇到沼气等则驱散能力强，鼓风式通风可选用小型风扇。由于风压在风管内的衰减比较大，鼓风式通风不能用于太长的顶管施工中。具体长度应视鼓风量、风筒直径等决定。
4.顶管掘进机选型
举个矩形顶管施工的案例：深圳市华为产品研发园矩形顶管地下通道工程位于深圳市华为坂田基地K区，冲之大道与稼先路交汇处西南侧，场地东侧隔居里夫人大道为华为小区，南侧为隆平路，西侧隔冲之大道为华为基地G区，北侧隔稼先路为华为深圳基地J区培训中心。该工程为华为坂田基地K区接驳G区之地下通道。该段通道长度约为52.3米，外包尺寸宽度为7.7米，高度为4.5米。根据本工程的地质资料显示，顶管管道通过的地层主要处于粉质粘土，根据以上地质情况：
1、本工程选用的是泥水平衡的顶管机，切削下来的泥土在泥水仓内建立高于地下水压力10～20kPa的泥水，以平衡地下水压力。
2、顶管机的刀盘前面切割面安装固定刮刀，刀座和刀盘焊接采用耐磨焊条。刀盘刮刀对前面土体是全断面的刮动。
3、顶管机的刀盘和泥土仓是个多棱体，且刀盘是围绕主轴作偏心转动，经过刀盘对前方土体切割，当有大块土体或块石进入顶管机泥土仓，经刀盘转动时就会被轧碎，碎块泥土小于顶管机的隔栅孔就进入泥水仓被泥水循环管输送走。
图4-11矩形泥水平衡顶管机
5.顶管施工技术应用中的注意事项
①施工前要了解土层状况，对于不同的土质，应该制定不同的方案，否则会出现难以修复的偏差。对于顶进后会大面积下沉的地段，我们提前采取加固措施。②施工人员安全防护工作一定要做好，一般地下囤积了多年的腐烂淤泥和动植物，会产生有毒有害气体，我们应该在施工过程中随时监测这些气体，以确保施工安全进行。③地下管道错综复杂，我们应该提前查明这些管道的结构、走向和深度。庞大的建筑物、桥梁等也会影响施工，提前了解这些障碍的结构，桩基深度等情况可以保证我们的工作顺利进行。④精确计算顶进力度大小，以便确定设备类型和中间工作井的数量，提前安排好施工计划，可以缩短施工工期，也能够使施工持续进行。顶管工程顶进开始后不能中断，应24h不停地顶进，直到顶进结束。
结论
总而言之，市政工程施工顶管施工技术的应用，重要的是要掌握保障工程质量的综合顶管施工技术，通过顶管施工技术的应用研究，从理论上探讨了相关施工工艺流程及优缺点，它可以为实际的相似的工程建设提供参考和指导，从而保证工程建设的整体质量。
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论文作者:龚浩
论文发表刊物:《基层建设》2018年第17期
论文发表时间:2018/7/23
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