摘要：顶管施工技术在市政给排水施工中的应用价值与潜力是不可估量的。其最显著的应用优势在于通过顶管施工，在根本上减少了城市市政建设管网乱挖的乱象，对整个建设项目施工作业周边环境予以合理保护，统筹兼顾，实现经济效益、社会效益与生态效益的最优结合。本文对市政工程中顶管施工技术要点进行了探讨。
关键词：市政工程；顶管；施工技术；要点
随着我国经济发展的不断加速，对城市化建设的要求也是越来越高。在城市建设的市政工程施工中采用何种的施工技术对整个城市都具有重要的影响。而顶管技术的使用在市政工程的施工中比较普遍，顶管技术的使用可以很好的改善城市的生态环境，减少对城市污染以及施工成本的节约等等，所以顶管技术的使用具有较多的优势，在市政工程的使用中值得推荐。
1 顶管技术的特点
顶管技术最显著的特点，就是在市政工程的建设过程中，无需进行开挖作业，就可以顺利实现市政工程建设。传统的市政工程在建设的过程中，尤其是像地下管网的建设，需要对市政道路进行封闭作业，并对施工区域进行大面积开挖，不仅施工效率低，同时还可能产生比较大的污染。但顶管技术的运用，则可以极大程度地优化市政工程的施工效率，全面提升市政工程的施工水平。顶管技术的特点主要是在不开挖原有路面的情况下，即可使得管道从地下管线、建筑物以及河道、道路下部安全穿过。顶管技术是一种非开挖技术，在市政工程中积极运用顶管技术，不仅能够减少对市政公路等破坏，还能够减少市政工程建设过程中可能产生的环境污染和生态破坏，从这方面来讲，顶管技术是一种绿色施工技术。
2 市政工程顶管施工技术要点
2.1对施工现场的勘察与调查
（1）对施工现场的人车流量进行调查，掌握人流量较大时段与主要线路，放置交通施工指示牌，以警示行人注意安全，安排专门人员进行交通疏通。
（2）对施工周围的排水系统进行调查，进而选择最佳的排泥水线路。掌握施工区域内的地下管网结构，以免对煤气、电力、排水管道等造成损坏。
（3）考察周围建筑物基坑结构，桩基深度与间距等，并对建筑物基坑的结构形式进行调查。
2.2 施工前技术准备
（1）工作坑的准备。当工作坑中的水位低于基底0.5-1m 时才可进行顶进，在开挖过程中要做好安全防护，提前准备好排水系统。运用方格网控制高程法来制作后背及工作底板，以确保工作底板的平整度，底板顶面应当做成前高后低的斜坡，底板两侧设置方向墩，底板上放置管身。
（2）设备安装。依据顶进的力度来选择适当的千斤顶，并对千斤顶仔细安装检查，主要检查液压元件是否可靠性。调整溢流阀的作用压力，检查工作坑中预制设备的变化。
（3）顶进的准备。首先应当试顶，每个测试部位都交由专门的人员进行看管，然后再将油泵开启，时刻对其进行观察，检查好所有的设备，以便于更好的进行顶进。
（4）顶管机头的选用。顶管可分为大刀盘土压平衡法、泥水平衡法、水冲吸法和气压平衡法等多种施工工艺, 在进行顶管机头的选用上应当根据机头穿越的土层性质与地下水情况等来进行选择。该工程中的土层主要为素填土、杂填土、泥岩、砂岩等复杂土层, 因此该工程选用敝开式土压平衡机头。
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2.3 施工设计
（1）顶管线路确定及井位设计。在进行顶进距离设定时应当充分考虑施工地区的设备条件与周围的环境，尽量安排工作井向两个方向顶进，在设计顶管线路时应尽力优化线路，避开那些不利顶管的土层，尽量让顶管线路避开结构物，在每个工作井或接收井内设计成检查井位，井间距应当充分考虑到日常的检查与现行的规范，尽量满足实际的所需要求。
（2）顶力及管材设计。在设计顶力时要充分的考虑施工地区土层的变化、设备的形式、管材形式、后靠背的刚度、注浆的压力等因素，根据该工程的实际特点，研究后决定采用整体三维模型，考虑多参数系统来模拟顶管顶进过程中各结构的受力情况。在设计管材时需要按照轴心受压柱来进行考虑，并对其纠偏进行适当的处理，同时需要预留一定的安全系数，进而保证管道的偏心受压及局部应力集中。
（3）顶管井的设计。在对顶管井进行设计时通常会设计为工作井与接收井，使用的是钢筋混凝土结构，其中工作井的结构形式包括单孔井与单排孔井，单孔井主要包括圆形、方形或者矩形形状，而单排孔井主要是矩形形状，由于其形状的不同导致了他们受力性能有所差异，其中圆形的受力性能相较于方形与矩形较好。
（4）顶管井的工序。首先要进行作为基础与重要的一步，那就是穿墙，需要打开穿墙闷板将工具管顶出井外，并安装穿墙止水装置，也就是在穿墙管内填夯压密实的纸筋粘土或低强度水泥粘土拌和土，以便起到临时性阻水挡土的作用。在进行工作井工具管穿墙前，需要对穿墙管外侧进行注浆固结，以确保穿墙孔外侧土体的稳定与强度。
2.4 顶进施工
（1）顶管出洞。完成了所有的井内、外的准备工作后，就可以进行顶管出洞工作。工作井前壁需要预留有机头及管道出洞的洞口，在孔洞与管道之间设置密封装置，防止井外的土与水流入工作井内。工作井预留的洞口需要采用砖砌体进行临时封堵，在顶进前用风镐凿除内层一部分封堵墙体，然后依靠机头的前端刃口破除外层墙体切入土体，当工具管顶入土体后，缩回千斤顶活塞杆，卸去替顶和分压环，安装管节，开始进行管道的顶进施工。
（2）注浆减阻。通过压注触变泥浆填充管道周围的空隙，形成一道泥浆保护套，起到支撑地层，减少地面沉降，减少顶进阻力的作用。施工人员应当先对顶管机头尾部位置进行压浆处理，以保证能与顶管施工作业同步进行，为了有效弥补给排水管道在顶进过程中的泥浆损失问题，可以在给排水混凝土管道与中续间位置进行适当的跟踪补浆处理。①在进行泥浆配置时，因土层中元素含量不同、渗透系数不同、泥浆的扩散速度不同，因此泥浆的密度也有所差异，一般情况下，土层中粉粒、粉质粘土含量较高的泥浆密度应保持在1.0-1.3之间，而对于土层中的砂砾、圆砾含量较高的，可在泥浆中加入一定比例的粘土，或者是增加粉煤灰、木屑等, 其中泥浆的密度应当保持在1.4-1.8 之间。除此之外，在进行泥浆搅拌时一定要确保搅拌均匀，储存时间保持在10h 左右，这样可以促进膨润土、水、碱发生一定的置换作用，进而增强泥浆的稳定性。②泥浆的压注，第一次压浆量为管道外周空隙的1.5-2倍，每个压浆断面设置4个压浆孔，并按圆周90°进行分布。制管时应预埋好压浆孔，并设置在钢套环的下面。当顶进结束后，应采用水泥砂浆并掺加适量的粉煤灰对浆液进行置换。
（3）顶管纠偏。纠偏是指机头偏离设计轴线后，利用设置在后部的纠偏千斤顶组，改变机头端面的方向，减少偏差，使管道沿设计轴线顶进。在进行纠偏操作时多采用千斤顶进行装置辅助，当给排水管道顶管同时存在方向与高程偏差时，应当先处理偏差大的那一部分，以保障整个管线敷设质量的稳定性。当顶管机头发生旋转时，可采取在管内的相反方向增加压重块或在中间站提供旋转纠正力矩等方法进行纠正。
总之，随着市政设施的不断完善，地下各类管道建设规模逐渐扩大，顶管施工技术的应用将会越来越广泛。在顶管施工中，必须严格控制施工工艺，做好过程控制，注意施工难点问题，遇到问题及时处理，确保施工质量。
参考文献
[1]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)
[2]骆金坤.市政给排水施工中顶管技术的有效应用探讨[J].中国高新技术企业.2016(18)
论文作者:吴朋飞
论文发表刊物:《基层建设》2018年第8期
论文发表时间:2018/5/24
标签：顶管论文; 泥浆论文; 机头论文; 市政工程论文; 土层论文; 管道论文; 穿墙论文; 《基层建设》2018年第8期论文;