摘要：随着社会经济水平的提高，我国的各个领域都在不断的发展壮大，市政工程项目也在如火如荼的开展起来，旨在不断满足人们日益增长的物质文化需要，在此过程中，给排水施工成为发展建设的重要内容。在新的时代发展背景下，对于市排水施工技术要点也提出更高的要求，为了更好的满足发展需要，顶管施工技术得到了行业内的认可和广泛应用，使得市排水工程系统得到升级和优化，所以，本文重点研究市政给排水施工中顶管技术的应用要点，希望带给读者一些帮助。
关键词：顶管技术；市政给排水施工；有效应用
0引言
顶管技术是一种在工程项目建设中应用范围较广的技术。使用了顶管技术的市政给排水管道工程具有工程成本低、对周边环境破坏小等特点，是市政给排水工程管道施工中常用的施工技术之一。在市政工程建设项目中，给排水管道属于基础设施建设要点，其发展完善对促进城市合理有序的生活和发展具有重要意义。因为顶管施工技术发展有着独到的使用优势，不仅能够最大程度的保证施工质量，还能优化管道结构，保障其运行的安全稳定性，符合城市对给排水工程的各项发展要求指标，值得推广运用。
1我国市政给排水施工中顶管技术的应用现状及存在的问题
顶管施工技术是一项非开挖技术，它是在一定的技术条件下，用主顶油缸装置和中继间装置将工具管装置或顶管掘进机装置推入到工作坑，当工具管装置或顶管掘进机装置到达接收坑之后再将其吊起的一个过程。在顶管施工技术过程中设备和操作技术是非常重要的，也是这个技术的核心，但目前我国的市政工程用顶管技术在排水施工中在这些方面还存在着诸多问题，具体如下：
1.1设备和技术比较落后
我国在给排水施工中应用顶管技术的历史虽然已有半个多世纪，但由于起步太晚，在顶管设备生产技术方面相比发达国家还有很大的差距。据了解我国国内也有生产顶管设备的企业，但因技术方面存在的空白太多研发能力不足，生产出来的顶管设备的使用效率很不理想。再一方面是我国自主生产的顶管设备各种功能配置不够齐全，不能适应特殊地质构造下的施工作业。
1.2地区差异太大
长期以来我国的经济发展水平和发展速度都是东部沿海地区优于西部内陆地区。在此背景下顶管技术的发展水平也是一样，东部地区远比西部地区高。据内部数据显示广东、浙江、江苏、山东、上海等地区的合计非开挖管道铺设率占全国总管道铺设率的3/4，西部地区只有在大的国家性工程项目中才使用顶管技术进行施工。再一方面是就全国整体来看，大城市在给排水施工时对顶管技术的应用比较广泛，而中小城市的施工仍主要以传统的手工开挖施工为主。
1.3专业人才缺乏
由于大部分地区对顶管施工技术的应用范围有限，因此这项技术在全国范围内的普及率不高，没有形成一个成熟的行业规范和专业领域，尤其是好多大学的土木工程专业对顶管技术的教授仅限于课本中的个别章节，并没有单列学科进行教学，这样就造成长期以来我国的顶管施工技术专业人才极其缺乏。市政施工企业没有现成的顶管技术专业人才只能从原有的施工人员中抽调部分人员经过简单的培训后就被指派从事顶管技术的施工作业，或者很大一部分企业因无法找到合适的人才只能选择传统的手工开挖施工方式。总之人才缺乏对顶管技术在全国范围内的广泛应用有很大的阻碍作用。
1.4自主研发能力不足
除了专业人才缺乏之外，我国在在顶管技术的应用方面还面临的一个大的问题是国内的自主研发能力不足。我国目前的大部分顶管设备都是从国外进口的，国内因专业人才缺乏之故在这个领域的研发能力比较欠缺，而且除了设备外很多相关技术也都是从国外学习借鉴过来的，自主创新相对很少。以上情况就使得我国在顶管技术的应用方面对外国设备和技术依赖性太强，如果外国设备禁止向我国出口我国的顶管施工技术将面临停滞的状态。
1.5应用的范围有限
经相关专家深入分析研究后发现市政施工企业对顶管技术的使用不积极，他们往往不把顶管技术作为铺设管道的必选，换句话说就是施工企业尚没有真正认识到顶管技术的优势所在。
2长距离顶管施工技术的优点
2.1施工效率高，综合造价低，安全
近些年来，城市发展速度和规模都在持续扩大和延伸，城市经济、物质、交通网络也在不断完善，很多老城区管道出现老化、渗漏问题，基础设施建设项目有待完善，需要进行合理的升级改稿，在城区人流密集的区域进行给排水施工的时候，非开挖顶管技术得到有效应用，其优点在于无需对地面进行开挖，还能够避免出现大量的拆迁程序，不仅保证了施工过程中的安全稳定要求，而且有效控制施工成本，提升施工效率。降低了工程经济成本，并且也提高了施工安全性。顶管铺设技术已经是市政工程企业的施工首选。
2.2应用简单便捷
现阶段在市政给排水工程施工过程中，所运用的顶管技术逐渐有传统的长距离大面积转化为小范围的点状施工方式，在施工的时候几乎不会影响到地表的树木和绿色植被，有利于对生态环境的保护，也不会在施工期间对周围高大建筑物和人们的日常生活生产造成影响，有效规避各种施工风险，受到人民的认可与推崇。
2.3受到的环境因素影响较小
因为顶管技术的应用过程是按部就班进行的，工序开展合理有序，这样就不容易收到外界自然环境因素的影响与阻碍，不会因为雨雪霜露等情况影响施工，从而有效保证了施工进度。
3市政给排水施工中长距离顶管施工技术的应用要点
3.1工程概况
本工程位于越秀区，施工起点位于东湖路，经过合群路、东川路、白云路、东华南路到沿江东路。管道总长1396米，主要采用明挖、顶管施工工艺，其中明挖II级钢筋混凝土承插管d1000长度约12米，管道埋深4米：I级混凝土顶管污水管DN3000m长度约1384米及其配套设施工程，管道埋深11.11~13.11米。管网工程共有分9个顶管工作井、7个顶管接收井、1座进水井和1座闸门井，分16段项管施工。顶管工作井、接收井均采用逆作法进行施工，护壁施工前采用D500高压旋喷桩处理。其中W1、W5、w9、w1I、w15工作并采用矩形顶管工作井，内空尺寸为9.5mX6.0米，并深为12.0~13.81米：W3、w7.W13、16工作并采用圆形工作井，内径29.5米，井深为11.89~13.46米：W2、w4、w6、8710.m12.为圆形接收井，内径为7米，井深为1.93713.53米。
3.2施工前组织设计方案
（1）工程地质条件
本工程位于广州越秀区南部，地质上北起于天河向斜西南翼，往南转入海珠背斜东北部，组成地层主要是白平系的泥岩为主，暗紫色、紫红色，夹些青灰色泥灰岩。根据勘察报告知，场地地下水混合稳定水位埋深为2.10~4.20m，标高4.50~5.40m。砂层孔隙水主要为承压水，局部地段含水砂层直接位于人工填土层之下，则属于潜水。孔隙水E要接受大气降水的渗水补给和河涌水的侧向补给。根据道路沿线I程地质调查及钻探揭露，在钻探深度范围内，出现的地质岩性有杂填土、素填土、粉质粘土、淤泥、淤泥质粘土、中砂层、泥岩和泥灰岩。顶管穿越的主要是泥岩、泥灰岩和少量砂层地层。依据地基土岩性结构与物理力学性质及其差异性，自上而下可分为一下4个工程地质层。
（2）碎屑岩
岩性以痛紫红色、紫红色泥岩为主，央青头色混灰岩。含微薄层硬石青，局部为粉砂岩，泥质结构为主，含钙质，场区按风化程度可划分为全风化带。强风化带，
3.3工程特点
（1）技术含量高
开挖与非开挖施工不可预计因素多，施工难度较大，技术含最高，特别是此项目顶管部位十凌大部为强风化或中风化岩：我司将组织具有多年项管工程施工经验、计划性强、资量意识强的精英力量负费本T程的施[管理：投入先进的机械设备进行施L.
（2）地质变化
施工范围内的地质变化多蜡，极短的距欢内地质差别都极大，顶进的地质不均决定了顶管I具头需要适应各种情况下的顶进，如果顶进断面为淤泥层，地基示载力低，满要进行地基处理后进行项管。如果顶进断面为沙层，需要进行连续工作。如果在水下顶管，需要制定严密的技术措施防止管节之间漏水流砂，避免管节之间的不均与沉降造成管节声直情缝导致工程施工事故，根据地质资料，项目顶管部位七质大部为强风化或中风化岩，对顶管机头摩损大，需要多次修复机头刀盘，应对措施为方面需要有施工经验丰富的施工队伍和技术力最负责施工，另方面，混凝土管管节需要采用“F”型接头的承插式管，避免管节脱节，还有，在顶进纠偏过程，一定要“勘测勤纠”，将偏位控制在规范的要求内。
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（3）周边环境复杂、场地狭窄
施工场地范围内周边环境复杂、场地狭窄，旋喷桩及挖土施工过程还可能有隐碍物（如地下管线），施工过程需要相当谨慎，在准备工作中，需要有防止涌水涌沙的技术措施，避免土休超挖地层损失过多，对暴边的地层影响即沉降过大，造成工程损失。施工治线在现有道路下，特别是位于白云路的W8.9#，现场路面较窄，来往交通车辆较多，施工时需尽可能缩小工作开占用位置。施工中特别需要注意合理的安排场地各个阶段的使用并保证施工安全。
（4）环境保护要求高
本工程位于管线起点位F东湖路，终点在东堤二马路，龙过合司路东川路自云路地下和上空管线复杂，道路车辆较多，对坏减保严量求比店。期问必须采取有效消施，加强周图的环境保护工作。
3.4穿墙施工要点
（1）对于穿墙之后产生的空隙，需要选择与之相匹配的原材料进行填充，最常见的是使用强度较低的水泥和黏土；
（2）穿墙施工前期，首先要对相关位置做好加固处理措施，避免在施工过程中出现墙体裂缝现象；
（3）要求工人在进行推管工作的时候，严格按照施工流程按部就班操作，保证动作的快捷和准确性，做好防水防渗漏处理；
（4）要求工人对穿墙中所有可能发生的风险因素进行分析，制定出切实可行的防范措施，保证施工质量和施工效果。
3.5顶进施工
顶进施工是整个施工流程中至关重要的环节，对于工作井和接收井施工中，一般都会选择钢筋混凝土结构，因为工作井的构成包括单孔井和单排井，所以，在使用顶管进行顶进操作之前，需要合理设置深基坑支护要点，保证顶进起始阶段和终结阶段位置的准确性。进入到施工阶段之后，需要在基坑内部放入钢管，尽量避免这一过程中施工机械设施出现位移情况；与此同时，做好基坑井周边位置的预留工作，便于进行施工操作。在工程施工现场必须确保排水基地中地表层水源满足施工需要，强化与基坑井的联系工作，保证给排水的流畅，优化基坑井排水系统。
3.6新设管道及配套检查井等材料的选用及做法
（1）开槽施工段雨、污水管道采用钢筋混凝土管，其中管道覆土0.7≤h＜4m采用Ⅱ级管、4≤h＜7m采用Ⅲ级管；管径d≤1350采用承插口管、d≥1500采用企口管，管道基础采用180°砂石基础，做法见标准图06MS201-1/11；管道接口采用橡胶圈接口。新设雨水方沟采用2孔（B×H=2.5m×1.5m）钢筋混凝土箱涵，做法见雨水方沟结构设计图。
（2）运用顶管施工技术的管道，要求使用Ⅲ级钢筋混凝土作为钢承口管。管道接口做法见标准图06MS201-1/25，其中橡胶圈需采用遇水膨胀橡胶，钢圈需采取防腐措施。
（3）预留管线过路管采用2孔d1500Ⅲ级钢筋混凝土企口管（管道中心间距1.5m）管道基础及接口做法同排水管道。管道两端采用砖砌封堵。4）桩号1+626至1+650段主路下雨水主管、桩号1+690和1+650处d800雨水口连接管埋深较浅，需进行包封加筒预制时预埋），连接件由防坠网生产厂家配套提供，防坠网应符合国家标准《安全网》（GB5725-2009）的技术要求。
3.7全面控制管道位移
采用长距离顶管作用于建设工程项目的时候，需要掌握的要点内容主要涵盖设计位移和偏移两大类重点问题。在施工中，无论是因为何种原因产生位移或者偏移现场，如果没有进行及时准确的处理，都会对顶管的最终施工效果产生不利影响。所以，当管道出现偏移的时候，要求相关施工人员采用全面确保顶缸推油缸的推进才能够保证整体顶推系统得以正常运行。与此同时，还需要在施工的过程中将压力控制在合理的工作范围内，从而才能够保证整个施工工程都始终控制在安全的范围内。
4改善我国市政给排水施工中顶管技术的应用现状的应对策略
在市政给排水施工中顶管施工技术具有很明显的优势，主要归结为以下几点：不会破坏现有路面，不会阻断交通；相比开挖施工它可以有效减少工程量降低施工成本；对用管线施工非常有利，可以选择管道最容易穿过的地方进行管线铺设；不会给周边的建筑物带来损害；施工安全系数高。针对上文分析出的一些问题再结合顶管施工技术的优势可以看出顶管技术的广泛应用是很有必要的，如何提高我国市政施工中顶管技术水平应从以下几个方面入手：
4.1更新设备，引进新技术
因目前国内生产的专业顶管设备技术上存在很多缺陷功能不够健全，因此国有大型市政施工企业应先从国外引进一批高性能高水准的设备，设备引进之后先选择几个典型的工程量较大的给排水施工项目用新设备进行施工作业，然后借助媒体资源将施工过程向社会广泛宣传，等到施工项目竣工之后再将新设备的施工过程以案例的形式向全国各大市政施工企业发布。宣传发布施工案例的目的是为了让国内其他市政施工企业充分了解顶管施工技术的优势，引起社会各界的关注，让业内外各界人士都对这项技术有充分的了解，从而在全国范围内形成普及应用这项技术的土壤。市政施工企业在引进新设备的同时也要派送施工企业内专业能力较强的人员到国外学习新技术以及设备的操作方法，专业人员学成之后再将新技术向企业内的顶管施工队伍通过实践的方式进行传授，以此来提到顶管施工队伍整体的技术水平和设备操作水平。
4.2加大对西部欠发达地区的投入
顶管施工技术在西部欠发达地区应用比较少的根本原因仍是经济原因。由于经济相对落后当地市政企业没有足够的资金去引进最新的设备和技术，再加之高层次的专业人才不愿意到经济欠发达地区就业，以上原因使得在这项技术在这些地区的应用显得阻力重重。针对以上问题国家要加大对西部欠发达地区的市政基础建设的资金和技术投入，制定各项优惠政策鼓励引导掌握最新顶管施工技术的人才到西部地区去就业。除了国家政策扶持之外西部地区的市政施工企业也要充分认识到顶管施工技术的优越性，从自身做起向发达地区的施工企业学习技术，用政府下拨的专项资金引进设备，同时高新聘请顶管施工技术方面的专业人才加入到企业中一同推进这项技术在该地区向前发展。总之，促使顶管施工技术在西部欠发达地区更进一步发展不但需要国家的大力投入扶持还需要当地政府和施工企业自身的努力，只有这样才能有效改善目前顶管施工技术在该地区的应用现状。
4.3培养高层次专业人才
面对在市政给排水施工时专业顶管施工技术人才缺乏的现状须从以下几个方面入手来改善：
（1）国内各大高校要设置关于顶管施工技术方面的专业课程或专业，从本科阶段起就要让学生学习这项专业技术，而且高校要从行业内部挖掘这方面高水平的技术专家来做教学指导或亲自教学，千方百计提高学生的学习效果。
（2）因为顶管施工技术具有很强的实践性，高校在向学生教授这项专业技术时除了理论教学还应多为学生提供实践学习的机会，让学生多到施工工地去参观学习。学生通过对比传统开挖施工方式与顶管施工方式可以更直观地认识到顶管施工技术的应用在我国城市给排水施工中的重要性和优势。
（3）除了以上两点之外各大高校也应从思想上重视顶管施工技术的教学，通过对优异学生派发助学金奖学金的方式鼓励学生到欧美发达国家留学专门学习这项技术，学生学成回国时就能成为领域内的专家，这样就能有效弥补我国在这个方面高层次人才缺乏的短板。
（4）提高自主创新能力。不论在设备上还是技术上长期一味依赖外国是有很大风险的，所以国内的各大市政施工企业就应把自主创新放在首位，在向国外引进设备和技术的同时一方面要做到自己完成领会消化另一方面还要通过自主创新更进一步发挥顶管施工技术在给排水施工中的优势。企业内部要制定出相应的激励机制鼓励员工对这一领域进行技术创新，只有创新才能使这项技术真正为我所用，也更能因地制宜地发挥出它最大的优势。
（5）提倡应用新技术。国家在鼓励创新的同时也要大力倡导市政施工企业推广应用新技术，市政施工企业首先要统一思想全方位认识到顶管施工技术的种种优势，如果在技术应用过程中企业因为自身原因导致失败就应从自身找问题而不是质疑这项技术的可使用性。除此之外各大市政施工企业要向国内长期采用这项技术的企业学习成功的经验，将这些成功案解刨后制定出适合当前施工项目现状的施工方案并采用新技术进行施工作业。
5结束语
改善目前我国市政给排水工程中顶管施工技术应用的现状要从更新设备引进技术，国家加大对欠发达地区的投入，培养专业人才，自主创新，推广新技术等几个大的方面入手。在市政给排水项目施工管理过程中，运用顶管施工技术是时代发展的必然选择，因为顶管技术自身带有其他技术所不具备的使用优势，能够从根本上提升市政基础工程的安全性和时效性，并且为日后给排水施工系统正常运行打下坚持基础，促进城市生态文明建设发展内容，实现给排水建设项目工程的健康、可持续发展。
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论文作者:陈立峰
论文发表刊物:《基层建设》2019年第15期
论文发表时间:2019/8/7
标签：顶管论文; 技术论文; 市政论文; 施工技术论文; 给排水论文; 管道论文; 设备论文; 《基层建设》2019年第15期论文;