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摘要：近年来，城市化进程步伐越来越快，城市基础设施得到很大完善。作为城市基础设施的重要组成和关键部分，给排水系统与人们的生产生活有着密切联系。顶管技术属于一种综合性施工技术，涉及多方面内容，包括地质学、化学、冶金以及电子技术等，在市政给排水施工中应用顶管技术，无需进行地面开挖，能够有效降低给排水施工对城市环境造成的污染，促进城市经济可持续发展。论文对顶管技术在市政工程给排水施工中的应用进行分析。
关键词：市政工程；给排水施工；顶管技术；特点；应用
引言
与传统沟槽施工相比，顶管施工技术因其特有优势在市政工程中得到广泛应用，其具有良好的施工效果、较低的成本投入以及非开挖施工等特点，其能够便捷地穿越公路、铁路、河流以及建筑物，能够对施工环境起到有效的保护。强化市政工程中顶管施工技术的运用，能够提高市政工程的施工质量，推动市政工程的快速发展。
1顶管施工技术的特点与应用范围
顶管技术又叫做非开挖管道敷设技术，顾名思义，在管道施工过程中，应用顶管技术不必对地面层进行开挖，就可以穿过地下管线、河道以及铁路公路等。与开挖敷设技术相比，顶管技术具有诸多优点：造价低、工期短；占地面积不大；不会对地面活动造成影响，不影响城市交通正常运行；不会对现有构筑物及管线使用造成影响；施工过程中噪声污染较小等。因此，效率高、无污染是顶管施工技术最突出的优点，目前已经在市政工程中，特别是给排水施工中得到较为普遍的应用。
一般遇见以下三种情况时市政工程建设选择顶管施工：①敷设的城市污水管径大于DN600mm，且施工现场条件有限，不可利用开槽埋管的方式进行施工，且管道沿线没有其他建筑物基础；②城市架空管线遇见繁华街道、交通干线、铁路、古迹及江河湖泊时，需暂时转入地下；③老城改造时，管线错综复杂或地下管线不明，无法施工开挖方式进行管道施工。
2顶管施工技术的应用现状
当今城市的各种地下管道施工过程中，已经很普遍的在应用顶管施工技术。相比顶管施工进入工程实践的初期，施工技术水平也在实际工程的不断检验中得到显著的提升。目前，衡量一个企业是否能够承担大型工程项目，首先就要勘察这个企业是否具备顶管施工的能力。可以说，顶管施工技术已经成为各个建筑企业生存和发展所必须掌握的一门施工技术。在地下施工过程中，特别是城市地下管道的施工过程中，就要求减少对市民正常生活和城市生产的影响。例如，在城市地下施工过程中，要充分考虑到对城市现有交通、地下管道（供水、排水、供电、通信等）、地面建筑的影响问题。利用顶管施工技术，就可以最大限度地避免这些问题的出现或者降低影响。随着顶管施工技术的不断成熟与新型大推力顶管施工设备不断问世，目前已经可以实现一次顶进几百米。此外，对于有特殊要求的工程项目，可以实现一次顶进上千米。
尽管顶管施工技术已经较为成熟，但是在实际的顶管施工过程中，特别是长距离大口径的顶管施工过程中，经常面对着工程量巨大、工期紧张、工程质量要求高、施工场地距离居民生活区较近等多项复杂因素的综合影响。因此，对于长距离大口径的顶管施工项目，要特别注意顶管施工过程中的顶力管控、顶进纠偏等难点问题。对于可能出现的施工问题，要积极做好预防，采取主动措施，切实保证市政工程建设中的顶管施工质量，维护社会和谐与稳定。
2顶管施工技术在市政工程中的应用
2.1施工前技术准备
可以要求业主及设计单位提供顶管顶进路线的详细地质资料，并尽量了解土层的物理性质（颗粒组成、含水量大小、塑性指数及透水系数）、分布状况（分布范围和埋深厚度）、力学参数（内摩擦角、内粘聚力及标准贯入值）等。了解地下水状况及其变化规律如地下水水面标高、来源、是否受潮汐的影响而变化等。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆若存在砂层则应搞清含砂量的多少及其砂的级配关系和细度情况；岩层则要搞清是否有裂隙发育；若是风化岩层则需搞清是否强风化、中风化或者弱风化，抗压强度和抗剪强度是多少，属于砂岩还是粉沙质泥岩，是否为整体结构还是条片状结构等等。一般说来，现行业主及设计方提供的地质资料不够详细，甚或截然不同，作为施工单位，必须要求业主补钻。在业主应承条件下我们也可以自己在顶进线路上补鉴别孔，或局部问题点补技术孔。
2.2顶管线路确定及井位设计
顶进距离由设备条件及周边环境来综合确定。考虑到工作井造价比较昂贵，应尽量少一些工作井，最好安排往两个方向的顶进。由于现行的设计院设计管道大多都按明挖方式进行设计，经过现场调查后应尽量优化线路设计，避开不利于顶管的土层、并尽量让顶管线路避开建筑物及树木。最好在每个工作井或接收井设计检查井位。线路与周边结构物的距离设计应考虑到以后作检查井的方便及空间，尽量避免冲突。检查井的间距可按现行规范和设计单位研究进行适当的加长。若顶进深度范围内的土层较为复杂，应与设计部门进行协商考虑抬高或降低标高。
2.3顶力及管材设计
顶力计算现行有很多方法和模型，但这些方法只能为定性分析和综合取值考虑。传统上顶力大小主要与土质和是否注浆有关，但实际上顶力的大小和很多因素有关，如采用设备的形式、采用管材形式、土层的变化情况、后靠背的刚度、是否有纠偏、工作井的形式、顶进速度、注浆的压力等。实践证明，现行主要采用整体三维模型和多参数系统来模拟顶管在顶进过程中各部分结构的受力情况。关于管材设计，现行对管材的配筋量、砼的强度、端部的细部处理及钢筋布置等。
2.4注浆减阻
注浆减阻施工就是利用压注触变泥浆，对管道周边缝隙进行填充，以此降低顶进阻力和减少地面沉降。对距离较长的顶管施工，注浆减阻能够取得较好的应用效果。在施工过程中，顶管机头部和尾部是最先进行压浆的部分，然后对中间部分进行压浆，以此对顶进过程中的泥浆损失起到补充作用。
2.5校正顶进偏差
在顶进施工过程中，一旦管位偏差超过10mm，需要及时校正管位。在对顶进偏差进行校正时，必须缓慢、均匀进行，以免造成管道损坏。当机头与设计轴线之间发生偏离时，需要通过千斤顶组进行纠偏，使机头方向发生改变，以此降低偏差，确保顶进施工质量。除此之外，对方向偏差和高程偏差来说，需要先对偏差较大的部位进行纠正。
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。
结语
在市政工程建设中，施工单位在市政工程中要对顶管施工技术合理利用，掌握其施工特点，采取有效的措施对整个施工行为进行控制，最终推动市政工程的快速发展。
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[4]刘金龙，郭 鹏.谈市政给排水施工中顶管技术的应用[J].中小企业管理与科技（上旬刊），2011（2）：97.
论文作者:杨鑫泗
论文发表刊物:《建筑模拟》2018年第29期
论文发表时间:2019/1/2
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