摘要：近年来，顶管施工作为一种现代管道铺设技术，在市政地下管线施工中得到了广泛应用，尤其是市政排水施工中应用较多。利用顶管法施工与传统的明挖覆盖法相比，极大地减少甚至避免了因管道施工对群众出行造成不便，可很大程度减少长线深挖施工带来的风险隐患，明显缩短工期，有效降低施工成本。为后续相关施工领域提供了相对先进行技术与理论支持。本文着重分析顶管技术在市政排水施工中的应用。
关键词：顶管技术、排水施工
市政工程是城市现代化建设中重要的组成部分，受到社会各界越来越多关注。市政工程施工质量关系着城市化建设的成效，关系着千家万户生命财产安全。城市化建设过程中会涉及到多种管线施工，如果均直接进行开挖施工，将会严重影响城市正常运行，扰乱城市居民生活，破坏城市美好环境。应用顶管技术，能够有效地缓解甚至避免这些问题，提高管道施工效率，保证施工质量，确保施工安全，降低总体投资，所以它在市政排水工程施工中得到了广泛应用。
1 概念
所谓顶管施工方法，是一种不开挖或者少开挖的管道埋设施工技术。它的优势比较显著，它能够有效避免或者降低传统开挖施工对城市造成的干扰，施工过程不会产生过多的灰土，没有杂音，不需要占用太大的施工区域，可最大程度降低对周边通行车辆和人群出行干扰。顶管施工技术，不但能够加快建设速度，同时还能够有效减少工程造价，降低建设项目总投资，如今它被大量、广泛地应用到项目建设中，尤其是市政排水工程施工。
2 效益简述
市政排水管道，以重力流排水方式为主，这对管道的纵向坡度提出了严格的要求。顶管施工对于管线铺设工作，有着其非常明显的效益。在使用顶管科技的时候，不用或者只是少量地对路面进行挖掘，减少甚至不会对附近的建筑以及路面带来不良干扰，可以确保路面交通有序运行，不会导致过于拥堵的交通，而且不会产生显著的环境方面的负面影响。同时，顶管工艺成熟，不需要过于庞大的建设装置。由于它有着如此多的优点，因此在当前的市政排水设施建设工作中得到推广。
3 顶管技术的施工要点
第一，选取高品质的管材。满足设计与规范要求的排水管管材是顶管施工的基础，是确保工程质量的关键。在市政排水管道建设工作中，使用最多的是混凝土以及钢筋混凝土管材，在开展具体工作时，要切实结合所在区域的具体情况以及建设工作对于管线的规定等，合理选取管材。在使用该项工艺的时候，要保证管道抗压强度满足设计和规范要求，选择合适的管节长度，结合工程具体铺埋深度、土质情况等要素来确定。
第二，选择合适的顶管工艺。城市排水顶管施工，常见的顶管施工法有泥水平衡法和土压平衡法，可根据具体的地质和地下水等情况来选取。
第三，合理设置工作坑和顶管长度。顶管施工工作坑有两个大的类型，分别是工作井和接收井。工作坑一般又分圆形和方形的，可根据具体环境来选择。其一般都是钢混混凝土结构的。它的品质会对顶管施工有非常明显的影响，所以在设计和施工的时候，要严格按照有关要求进行，确保顶管施工顺利进行。另外，需要根据现场建筑物和地质条件等情况，合理选择顶管长度，尽量减少工作坑的数量，合理降低工程造价。
第四，控制好顶力。在进行管道顶管施工作业的时候，必须要掌控好顶力。影响顶力的要素比较多，比如使用的材料，管道的尺寸以及工作场地的环境和工作者的工作水平等。所以，在进行顶力设计的时候，要保持合理的富裕量，这样做的目的是为了便于纠偏，在挖掘的时候，要设置工作舱，在具体的开展建设活动的时候，禁止施工人员到舱内，要结合具体的施工状况，选取油缸之类的装置。
4 市政排水施工中顶管技术的施工步骤
4.1对于工作坑的选择与开挖
工作坑的选择，是基于现有城市管道需求以及管线走向或已有陈旧管道走向的关键节点为主要依据，确定相应管道功能后进行工作坑开挖。其开挖环境应当具备互不影响的基础，通过相对稳定的保护措施，将成熟的施工技术贯彻入管井设计，为后续工作提供相对完善的施工环境。所以，在工作坑开挖准备过程中，应当针对管井支护结构进行验算，在确保具备满足施工人员生命财产安全的情况下才能够开始施工。
最后，应根据工作坑的结构形式选用对应孔井支撑体系，不但需要满足现有结构环境尺寸和后续机械设备的使用，更需要针对其中施工环境进行有效维持，避免因为地方环境的影响，出现与工作井相关的道路或岩土情况破坏，为后续荷载受力结构造成难以挽回的影响。
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4.2管道设备安装
液压顶管设备安装需要确保环境相对稳定，避免因为导轨方向或力度不足造成管道刚性损坏。故而，要尽量选择钢材来制作导轨，安装导轨时，必须要保证导轨牢固、顺直并且平行，来确保纵坡能遵照管道的设计坡度。在使用时，技术人员要经常校核、检查导轨，以避免导轨发生位移现象。同时，千斤顶要与油泵匹配并且配备备用油泵，在设备安装完成后，相关技术人员必须进行设备调试运转。在顶进过程中如果突然出现油压增高的情况时，要立刻停止顶进，及时检查原因并处理问题，然后再继续进行顶进。拼装式的顶铁刚度必须达到使用要求，而且顶铁相邻面必须要相互垂直。施工人员在完成顶铁安装以后要保证其轴线能够平行于管道轴线，并且相互对称，此外，施工人员在安装前要检查顶铁与导轨之间是否有污物或尘土，必须要保证其接触面之间清洁无污物。
4.3顶进过程注意事项
在顶进过程中，地下水的水位要控制在管底0.5m以上的距离。顶进时，施工人员要注意防止水进入施工的顶管管道。在顶进开始前必须要严格检查所有设备并且试运行合格后方能进行顶进。
（1）如果在顶进施工的过程中遇到障碍物，可采用破岩井来处理孤石等障碍物。通常在钻探时，每个钻孔都有一定的间距，能对地下的地质情况代表性的反映出来，但是不能把该区域的地质情况完全而十分准确地表现出来，在顶管设计时，我们的技术人员还要查看该区域以前的地质勘察资料，以查看是否有风化或者是微风化地层。
顶管施工技术虽然有着许多优点和长处，但是它也有使用局限性，不是所有环境都能使用。顶管施工时，如果施工的环境中遇到风化或者是微风化时，人工或机械顶管的顶进工作都不能得到正常的开展。因此，我们的技术人员在顶管设计之前必须要熟悉的了解施工环境的地质情况，如果施工区域内存在风化、微风化现象，就要进行记录并且要特殊处理。在施工中遇到风化距离长的情况时，我们的施工技术人员也可以采用暗挖隧洞的措施进行处理。
（2）校正顶进偏差。在顶进施工的过程中，避免不了管轴发生偏差，如果其偏差大于允许偏差值时，施工人员就要对其进行校正。在对管道纠偏校正时，严禁采用猛纠硬调的方式，要缓慢校正管子，使其逐步调整到位。纠偏的过程是利用在机械设备后部设置的纠偏千斤顶组来改变机头的断面方向，使得机头回到原来设计轴线的位置上，以此减少偏差，使管道能够按照设计轴线方向进行顶进。
4.4洞口防水措施
我们在进行顶管施工时，为使得管子能顺利从工作井中进入土层，工作井的预留洞口一般都要比管节外径尺寸要稍大一些，在顶进以后，然后在进行封堵措施。沉井制作时，施工人员可以采取洞口止水的措施，具体做法为：在其洞口预埋一个10mm钢法兰，并且钢法兰的表面还要焊接螺栓，然后再安装一个16mm橡胶法兰，最后再采用10mm钢板压紧，施工中，如果没有在工作井中发现泥沙及地下水，施工人员就可以回收钢压板及橡胶法兰等材料。顶管施工中，进出洞可以说是一道非常重要的施工工序，穿墙施工后，掘进机的方向严重影响着后序的管道方向、井内管节拼装以及一些其他的施工工序。在穿墙施工时要注意，必须提前做好防井外泥水涌入洞内，并且施工人员还要格外注意防止塌方及流沙的现象。同时，为确保顶进方向的精确，施工人员在施工时要密切注意管道的轴线偏差，如果发生问题，要及时处理，以免为后序工作带来不必要的麻烦。
4.5 其他注意事项
顶管施工时，我们还要注意施工细节，比如正确安装止水密封圈和承口木板缝隙的填充。现场平面布置要规划整齐，设备、材料摆放到位，人员配备齐全，严格工作纪律。机械运行前进行检查、调试。
结语
顶管施工相对于开挖埋管，从社会效益与经济效益上来讲更具有优越性。很大程度改善了城市管网乱挖现象，另外一方面也要加强工程实施过程中的监督管理，抓住关键问题和重要工序，严格遵守设计及施工规范技术标准，防止出现质量问题。
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[4]沈建斌.顶管技术在市政给排水施工中的有效应用[J].江西建材，2016（14）：84-84.
论文作者:欧剑荣
论文发表刊物:《基层建设》2019年第12期
论文发表时间:2019/7/19
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