摘要：近年来，我国城市化进程的脚步越来越快。随着经济的发展、科技水平的不断提高，市政工程的施工效率、施工技术都取得了长足的发展。顶管技术由于其优良工艺、极强适应性等优点逐渐开始被广泛应用到市政工程中。本文尝试着对于顶管技术的施工特点，结合市政工程建设的相关应用，分析关于顶管施工技术的相关工艺问题，为提高顶管施工的工程质量贡献微薄之力。
关键词：市政工程；顶管施工；技术应用研究
前言：近年来，我国经济正在飞速发展，身为世界第二大经济体，城市化进程已经变成了我国现阶段的发展重点。随着人们生活水平的不断提高，良好的居住环境成了所有人的祈愿，市政工程的发展是完善城市服务功能的关键。因此，该如何把当代的先进技术科学合理的融入到市政工程中去，以提高施工效率和工程质量为最终目的，已经成为了所有从业者的职业目标。
一、何为顶管技术
顶管技术如果用一言概之，那就是市政工程，以非开挖掘进式管道铺设施工技术，其具有不影响周边环境或把周边环境影响减低到最小的优点。施工场地规模小、噪音小、并且能够深入地下开展作业，这些优点都是开挖埋管无法比拟的。不过，顶管技术也并非完美，它也有它的弱势。例如：施工时间长、工程造价高等。
近年来，顶管技术的发展已经十分成熟了，各种各样的顶管方式接踵而至。可归根结底，顶管施工技术再怎么转变，其最终原理依旧大同小异。大多都是采用垂直地面为工作井，然后用高压千斤顶将水泥或者钢制管道顶入地下。其技术差别就在于将管道内的泥巴、石头等渣土所采用的挖掘方式不同，或人工、或水抽、甚至现在已经出现遥控式的了。
二、顶管技术要点
顶管技术，是一种不容易施工好且不为人知的工程。其最大的目的就是在最大程度上少开挖或者不开挖的管道埋设施工技术。这种非开挖工程技术解决了因管道埋设施工而对已建好的城市建筑物的破坏、公路堵塞、沟渠河道流水等问题，在稳定土层、环境保护等方面有其独特的优势。这对于那些交通繁忙的路段、人口密集的城区、地面建筑物众多的区域、以及地下管道复杂的城市尤为重要，它创造了一个美丽、干净、舒适、美好的城市环境。
非开挖技术是近些年才开始流行的专业术语，其涉及的就是利用少开挖，即工作井和接收井要开挖、或者不开挖；即管道不开挖技术来对地下管线进行铺设或者更换，顶管直径DN800-4500。通过工作井把需要更换或者铺设的管子顶进土层，工作井的管子一般可在地下穿行一千五百米以上，且能够曲线穿行，以便能够躲避或者绕开其他管线以及障碍物。其主要的技术特点在于纠正管子在地下延伸的偏差，尤其是那些需要非开挖铺设的大、中型管径。具有高效、经济以及保护环境等综合功能。这种技术的主要优势就是不挖开地面、不用拆除地上建筑物、不影响交通、不影响沟渠河道正常通水、不破坏当地环境，且施工并不受到气候以及其他天然因素的影响。
顶管技术虽然有着其独特的优势，可是现阶段仍然没有普及，大多数都是沿海地区或者经济发达地区在使用。大多应用于排水管道、天然气、石油、通信电缆等各种管道的铺设。其既能穿越公路、铁路、山川、河流、桥梁、地面建筑物、甚至适用于海峡。采用这种技术，可以减少大量的征收费用以及拆迁费用、环境污染以及交通堵塞，不论是经济效益或者社会效益都非常显著。
三、顶管技术施工应用分析
3.1顶进管的选择
顶进管一般都是选择采用钢筋砼管，如果条件允许，没有对腐蚀特别要求的话，也可以选择钢管。钢筋砼管不论是规格设计还是配筋以及应力验算都应当遵守钢筋砼的标准和技术规程，尤其是和钢筋砼管相关的标准和技术流程。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
3.1.1钢筋砼管的选择
一般都是根据工程性质来选择顶进管道的直径以及确定内置，同时也会根据管道需要承受的压力来选择铜管的配筋以及壁厚。顶管工程工作面上需要搭配挖土工人，因此一般管内径不会低于500mm。顶进管道的长度选择是影响整个工程的可控性和预算的关键所在。在进行直线推顶时，采用长管可以有效的减少装管次数且作业效果良好。但是长管也有缺陷，长度越长、一旦发生线路偏差，其矫正难度相比于短管更加困难。建造顶压坑时，顶压坑也会随着管道的长度增加。不论是挖坑、支护、回填、以及修复的费用自然也相应的增加。
一般情况下，管长度须相对于管径来衡量，当L/D外≤1.10时，为短管；当L/ D外=1.15时，为标准管；当L/ D外≥2.10时为长管。
3.2顶管施工前的准备工作
3.2.1现场平面布置
平面总体布置包括了注水系统、弃土坑、搅拌棚、搅拌材料堆场、起重设备、自动控制室、料具间、管片堆场等。始发工作井内安装发射架、顶管机、前顶铁、主推千斤顶、反力架等顶进设备，工作井边侧设置下井扶梯供施工人员上下。
3.2.2顶管机进、出洞处以及后靠土体加固
为确保顶管机出洞的绝对安全，需对后靠土体及进、出洞区域土体进行高压旋喷桩加固。为防止顶管机进、出预留洞导致泥水流失，并确保在顶进过程中压注的触变泥浆不流失，必须在工作井内沿进管道的外圈一周安装止水装置。
3.3顶管施工工艺
顶管施工又被称为顶进法施工，是指利用顶进设备将预制成椭圆形或圆形构造物逐渐顶入路基，以构成立体交叉通道或涵洞的施工方法。顶管施工需要在那些率先确定的管段之间设置工作井以及接收井，随后在工作井内安装推力设备将导轨上的顶管机推入土内，由机头导向，将预制的钢筋混凝土向前推进，前端土壤通过工作井运输出来，最后完成管道铺设。
3.3.1顶管井的设计
顶管井分为两类：接收井和工作井。但是顶管井的建造结构却因为工程具体需求不同，类型诸多，一般是采用钢筋混凝土的结构。工作井的结构通常来说，是分为单口井和单排孔井。单口井形状颇多，常见的有圆形、正方形、矩形等；单排孔井形式较为单一，常见的多为矩形。如果从承受性能划分的话，从高到低排列：圆形>正方形>矩形。
3.3.2顶管施工工序
施工过程中，如果当地土质较为柔软或者有流沙的话，那么在管子顶进方向距离工作井边的一定范围，需对于整个土体进行改造或者加固，以便加强土体强度，防止挖掘时该部位土体抽闲坍塌。掘进机准备出洞时，则应当先拆除破封门，并且将杂物清理干净。将掘进机刃进工作井井壁中，当止水橡胶法兰与掘进机充分结合后，拨除钢板桩；顶管出洞时，掘进机要调零；要防止掘进机穿墙时下跌。为防止掘进机下跌，可采取土体加固、加延伸导轨、保留洞口下部预留缝隙的砖墙、顶力合力中心低于管中心或将前部管子同掘进机用连接件连接成整体，同时亦可将掘进机头抬高。
结束语：科技的发展造就了新技术的出现，顶管设计对于市政工程意义重大。特别是对于那些地面建筑较多、交通繁忙的城市和地区而言尤为如此。其不仅减少了大笔拆迁费用，也降低了市政施工对于当地人民的影响。时代在进步，国家经济在发展、城市化进程已经势不可挡。随着各种城市配套设施逐渐完善，各种地下管道建设也会成倍的增加，顶管设计和施工也会相应增多。管径逐渐加大、长度逐渐加长、种类逐渐增多，这将是今后城市顶管施工的发展趋势。所以，我们应当跟随时代的潮流，抓住契机，进一步提高和完善施工技术以及顶管设计，让其达到综合国际水平甚至超越综合国际水平。
参考资料：
[1]姜光辉.市政工程中顶管施工技术的应用研究[J].交通世界，2019（Z1）：76-77.
[2]杨晓亮，郝臣君.顶管施工技术在市政工程中的应用[J].中国住宅设施，2018（12）：106-107+105.
[3]曹爱军.大口径顶管施工技术在市政工程中的应用[J].山西建筑，2018，44（32）：97-98.
[4]张职杨，张海静.顶管施工技术在市政工程中的应用[J].技术与市场，2018，25（10）：142+144.
[5]肖咸霖.市政工程建设中顶管施工技术的应用探讨[J].居舍，2018（22）：62.
[6]鲁亦文.顶管施工技术在市政工程中的应用[J].建材与装饰，2018（31）：1-2.
[7]赵辉.市政工程施工中顶管技术分析[J].住宅与房地产，2018（18）：274.
作者简介：王建基（1975.9），男，甘肃靖远人，长安大学土木工程本科毕业。单位：银川第二市政工程有限责任公司，研究方向：施工管理。
论文作者:王建基
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第23期
论文发表时间:2019/6/11
标签：顶管论文; 市政工程论文; 技术论文; 施工技术论文; 管道论文; 工作论文; 都是论文; 《建筑细部》2018年第23期论文;