摘要：市政道路给排水管道工作对城市建设很重要，其中的顶管施工在市政道路给排水管道中起着相当大的作用。本文就顶管施工在市政道路给排水管道中的应用、施工过程作简单的探讨。
关键词：市政道路、给排水管道、顶管施工
引言：随着中国的日益强大，中国社会也变得越来越繁荣昌盛，很多的地区也都朝着城市化发展。城市建设中的市政基础设施工作对一个城市的发展至关重要，而做好市政道路基础设施工作，才能满足城市人民对居住、出行的高要求，解决自然灾害、交通不利等问题。给排水管道技术在城市道路建设中就像以前的游击战队一样，常年在地下工作战斗，但是因为技术不够完善，在地下施工时，会带来很多的问题。借鉴于古老的给排水管道施工技术，顶管施工技术就给排水管道施工的不足之处进行改善，在设计、施工方式、设备上做了相应改变。得到城市道路建设工作者的青睐，得以广泛推广，并应用到实际管道施工工程中。
一、顶管施工的工作概念与好处
（一）顶管施工原理。顶管施工摈弃开挖施工技术，通过借助管道在地下施工而不是开挖是地面表层。其工作原理是借助主顶机油泵、管道间等的推力，从接收坑将工具管或者推进机一直推到接收坑，其中会穿过石头泥土，利用顶管施工技术，趁机将管道从工作坑一节接着一节的往里面埋，一直埋到接收坑，并及时将里面的泥土运走。用顶进设备顶进的方法，能够减少管道与周围土壁的摩擦，缩短了顶进、埋管的时间。
（二）顶管施工的好处。利用顶管施工技术有很多优点，能够减少人力资源的投入，时间的投入，降低了生产成本、投资成本；采用地下施工的方式，施工的深度比较深，保护了地面上的原有建筑和动植物，不再有人们的房户拆迁纠纷等的问题发生，不需要阻断交通，可随意的跨越障碍物，跨越铁路、公路的公共设施；顶管施工只单纯的用机器和管子，带来的杂音小，不污染环境。
二、顶管施工技术的施工准备
（1）施工前需要了解现场的地质条件、对施工的深度进行安排设置，结合到天气等条件等因素。全面检查、测量、调试施工所用的仪器，以确保施工安全。
（2）管材拖拉材料要用的是高密度聚乙烯平壁管和无缝钢管，并且管材的强度要符合施工使用阶段的荷载要求；高密度聚乙烯平壁管物理性能要求：管材的抗拉强度≥19MPa、短期性模量的物理性能≥800MPa、、断裂伸长率≥150%、环刚度≥8KN/m2。钢管的物理性能要求：抗拉强度≥415Mpa、壁厚≥5mm、屈服强度≥210mpa。
（3）工作井底宽度W/m，被顶进管外径D/m，工作井底长L/m，它们的关系式为：W=D+(2.4~3.2),L=La+Lb+Lc+Ld+Le。其中La为顶进管节后尾端压在在导轨上的最小长度、Lb为每一节顶管的长度、Lc为出土工作间隙，一般的长度为1-1.5mm，Ld表示千斤顶长，Le表示后背墙的厚度，La、Lb、Lc、Ld、Le的单位都为m。在进行水泥搅拌桩的施工时，需在工作坑外侧做一个水泥搅拌桩的止水幕，桩柱直径为0.5m,相互搭接长度0.15m，需要掺入水泥量为19%，使用的是 P.032.5硅酸盐水泥，其用量为70Kg/m,水灰比例0.45~0.5。在开挖工作井时，做到开挖1m就及时护壁1m，在井底打入木桩，封闭井底。
（4）确定顶管参数和安装设备。管壁摩擦阻力：F1=S1×K1=πDL×K1，其中F1（t）为顶管侧摩擦力，S1（m2）为顶管侧面积,k1（t/m2）为顶管侧阻力系数.工具管切土的正压力：F2=S2×K2=π2×K2,其中F2为顶管正阻力,单位为t，S2为顶管正面积,单位为m2,k2/t•m-2为顶管正阻力系数。硬土层和软土层的工具切土正压力不同，一般硬土为30-60t/m2，软土为20-30t/m2。由上可得顶管的总阻力F=F1+F2。
（5）工作井导轨在安装时务必要牢固且满足管节中心高度和坡度的要求，因为它的作用是使指引导管节按原设计好的线路、坡度顶进。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆其允许的偏差轴线位置小于3mm、顶面高度为0mm到3mm之间、两条内轨距离±2mm。
（6）后背墙的固定。后背墙作为千斤顶的主要支撑物，必须要使它的受力均匀，可采用钢板来固定，管道顶进方向要垂直于后背墙，只允许有0.1％H,0.1％L的偏差。
（7）千斤顶和顶铁的安装。千斤顶用的型号为zB.50高压油泵，其安装要与管道中心的垂线对称，合力的作用力点与管壁反作用力点在同一条轴上。顶铁可以让一组千斤顶的合力在管端处分布均匀并能调节管端和千斤顶之间的距离。在安装顶铁时要擦干净顶铁和顶铁之间、顶铁和导轨之间的相接面，防止长期不用，积满的灰尘等物质影响到施工。然后将交合板垫在顶铁和管口之间。安装完成后，注意使千斤顶轴线和顶贴周线、管道轴线，三线平行。
三、顶管施工过程
（1）下管就位。在下管前要全面检查所有混凝土管的质量，以防所用的管材已经遭受损坏或者出现了裂缝而出现安全事故。管的端面要平直、管壁无坑洼或者鼓起的情况，管壁要保持光亮清洁。确保管口的质量符合要求后，先擦干净管口然后涂一定量的润滑剂，同时检查起重设备的质量是否符合施工要求，如符合，则迅速进行下管就位，精确测量管材下放过程中的管材中心和前后端管底高程。
（2）稳管和接口的处理。及时测量下放的每节管的管的中心、前后端，看是否符合施工的要求，确保其与导轨贴合并符合施工的设计。确保管的高度和顶进方向施工过程中的准确性，填充管间接口的外侧时可选择麻油，留出一定的管间空间，用内套环连接管内的管节。保持管间的严密顺滑，管道接口对应内套环中心，防止管缝间出现泥土等障碍物和填料缺乏密实度。当用到的顶管较长时，还需要及时在顶管的外壁涂一层泥浆，以此来让周围的土层更平整、坚实，避免土塌陷，减小顶进的摩擦阻力。
（3）挖土。土质的质量要先经过检测并符合施工要求。要保证能在管顶之上的地方形成土拱，不需要在管端处添加管帽，需在管前先挖出10cm-30cm的地方，再施工顶管。严格控制管前的超前挖出量，不得多挖，超挖不应该出现在管道的下部135°范围，形成的土弧要贴合管外壁，同时进行挖与顶进的工作。
（4）出土。出土跟管劲的大小有关，管径在800mm以上的，要用四轮小车运土，先运到工作坑的底部再垂直提升到地面并运走；如果管的直径为1500mm以上，需用双轮手推车运土到坑底，垂直提升到地面再运走。
（5）顶进。按照“先挖后顶的”施工原则，顶进前确保铁安装平直，顶进过程，随时观察油泵压力表的变化，如果发现表的读数突然变大，应当马上停止施工并作检查；控制千斤顶活塞杆的外伸长度在施工要求的范围内，不能长时间的停留在一个地方，必须连续顶进，而且千斤顶的排列需和管道中线对称。
（7）顶管偏差的校正。一般出现管位发生偏差达到1.0mm的时候，就要校正。校正的方法是根据管道设计坡度和前面一节管的走向来进行的，校正速度不能过快，应该慢慢使管子通测复位，动作轻柔，不可以生硬大力的校正，防止适得其反。不用校正的情况：前面一节的管子的走向有可能自己恢复到预定位置的时候。
结语：顶管施工在市政给排水管道的应用中给城市的给排水工作带来很多福利，顶管施工技术比较高超、设备比较新进，优点更多，具有可持续发展性，相比较于旧的排水管道技术，顶管施工不仅能够带来一定的经济效益，节约各种成本，操作原理较简单，并且对交通无阻碍，对城市无污染，安全性也更高，值得被广泛推广利用，也希望顶管技术不断革新发展。
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论文作者:梁艳梅
论文发表刊物:《基层建设》2018年第20期
论文发表时间:2018/9/17
标签：顶管论文; 管道论文; 千斤顶论文; 工作论文; 排水管论文; 市政道路论文; 给排水论文; 《基层建设》2018年第20期论文;