摘要：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，降低对施工周边环境的影响。合理应用市政工程中顶管施工技术，能够提高市政工程的施工质量，推动市政工程的快速发展。
关键词：顶管施工技术；市政工程；应用
1市政工程中顶管施工技术原理
1.1顶管施工原理
市政顶管施工中，主要借助主顶油缸和管道间的推力，将工具管或掘进机从工作坑内穿过土层，沿设计管道路由推进，直至接收坑内。工具管或掘进机进入接收坑内后吊起，完成整个施工任务。在施工中，紧随工具管或掘进机后面的数节管道沿设计路由及高程埋设于两坑之间，作为功能性管道达成设计的要求。长距离顶管施工中，由于主油缸顶力不足，施工中为了克服管壁四周的阻力，常用分段方式开展施工。在不同管段之间设置中继站，管壁四周加注减摩剂，以有利于长距离管道顶推施工顺利进行。
1.2顶管施工技术优势
与开挖法相比，顶管施工具有自身显著特点和优势。例如，顶管施工开挖部分只有工作坑和接收坑，整个施工过程安全可靠，对交通的影响很小，减少了施工期间交通疏导工作的压力。管道顶进施工中，土方工程量较小，只需要挖去管道断面的土即可。施工任务少，能有效减少对周围建筑带来的破坏，有利于落实安全文明施工的各项要求。同时还能节约人工费和机械费，实现节约施工成本的目的。
1.3顶管施工存在的不足
需要注意的是，与开挖法相比，顶管法施工也具有明显的缺陷与不足。例如，曲率半径小，整个顶管施工中曲率半径小会加大施工难度，给工程建设带来不便。此外，当顶管施工穿越软土层时，如果质量控制不到位，极易发生偏差，且纠偏差难度也较大，出现问题后处理较困难。如果遇到不良地质条件后采取的改进措施不当，容易导致管道出现不均匀沉降现象，影响施工安全。
2顶管施工技术的设计
2.1现场踏勘及调查
1现场人流和车流情况：施工前应提前观察施工影响地区的人和车来往的流量，根据实际情况规划出施工之后需要进行交通疏导的路线。要在路口和明显的位置放置指示牌减少对居民生活的影响，在人员车辆密集时要安排专职人员负责此处的交通疏导任务。2附近的排水系统：要调查好附近的排水管线，还要寻找是否有排放施工临时排水的通道。如若没有，则需要修建临时排水管路，保证施工临时排放要求。3定位煤气、电力、通讯、煤气、供水等市政管线位置，提前做好管线保护或迁改方案。4探察地下管线：为了管保证工程的顺利实施，一定要提前对之前项目的管道进行物探，探明管线的类别、规格、高程，与顶管施工方案的关系等，确保顶管施工管道对现状市政设施无安全隐患方面的影响。5探察基础：顶管路由有很多是通过穿越建筑物实施的，所以需要提前探察建筑物的基础是否适合工程的实施，如果基础不满足施工条件，则需对施工方案进行调整。
2.2施工前技术准备
地下的工程项目就需要了解地质情况，土壤的性质等。调查地下水的情况，着重了解水位、水质的相关数据。还要了解是否有含沙层、淤泥层、岩层，顶管施工管段尽量避开此类不良地质结构层。为顶管施工提前做好需要的技术准备。
2.3顶管项目的预算
预算就是施工前对项目的投资进行匡算控制。避免出现施工实际投资额度远超工程控制价的情况出现，所以要在施工之前做好预算。做预算有很多需要注意的要点：第一，地质条件直接影响成本的高低。工程设计阶段就应提前做好工程地质勘察工程，提出有针对性、可行性的设计方案。施工单位在工程开工前应对地勘进行取点复核。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆第二，管道的强度，每一种管道受到的顶力都是有限的，施工前应根据设计工况选择满足强度要求的管材，保证施工过程中及施工完成后的管道质量要求。第三，土壤摩擦阻力，阻力会影响很多因素，比如注浆量及注浆效果。顶进过程中，管道内外都会有摩擦阻力，应引起充分重视。第四，压力，压力分为垂直压力和水平压力。可能由地质条件决定，也可能由施工设备决定，情况十分复杂。
3顶管施工技术在市政工程中的应用
3.1现场踏勘及调查
一、观察现场人流和车流的情况以确定人流及车流的交通组织和路线，在路口设立交通导向牌以及高峰期安排人员指挥交通。二、是摸查清楚附近的排水系统，并设计出最佳的临时排水线路，必要时应新建临时排水管道，以免污水横流。三、对于施工现场的煤气、电力、通信、供水、煤气等管道进行定位并标示，查看是否需要临时关停或搬迁。四、调查原有污水管道以及雨水渠箱等埋设较深的市政地下建筑物。五、对于附近的一些桥梁等构筑物应调查其桥台基础、间距及桩基深度，附近建筑物的基坑采取何种结构形式，以及是否采用喷锚结构施工，长度是否在顶管顶进轴线内。
3.2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。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。
3.3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。
3.4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。
4结论
经济科技的发展越来越快，影响着城市的发展进程，顶管施工技术符合现代社会对于城市建设的要求，既可以保护环境又文明建设。项目实施时不会影响公共设施，也没有很大的工业噪音，对于粉尘的控制也特别好，也有集中排放废物的地方，所以越来越多的项目使用此技术。
参考文献
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[4]马丽丽.顶管施工技术在市政工程中的应用[J].山西建筑,2017,43(31):86-87.
论文作者:吕锐,郭亚琼
论文发表刊物:《防护工程》2019年第1期
论文发表时间:2019/5/22
标签：顶管论文; 管道论文; 市政工程论文; 施工技术论文; 土层论文; 情况论文; 地质论文; 《防护工程》2019年第1期论文;