市政工程中顶管施工技术的应用分析

一、顶管施工技术及优越性 （一）顶管施工技术

顶管施工技术是一种用于市政施工的非开挖掘进式管道铺设施工技术，具有噪音小、施工场地小、对周围环境影响小及不影响交通顺利通行等优势。由于城市地下管道种类多、管道错综复杂，采用传统的开挖埋管法必然对施工现场周围环境造成一定破坏和影响，因而提出了顶管技术—非开挖施工技术。非开挖技术是指利用微开挖或不开挖技术对地下管线、管道和地下电缆进行铺设、修复或更换的一门科学，具有经济、高效、保护环境、地面建筑不用搬迁、不影响交通等特点，是一种高科技且实用的技术。

（二）顶管施工技术优越性

与传统的开挖埋管法相比，顶管施工技术在施工工序、工程进度及管道地基施工等方面具有明显优势。具体内容如下：

施工工序：以市政给排水工程为例，由于该工程中排水管道直径较大、管道埋深大，土层开挖后需要进行支护处理。如果遇到地下水位较高情况，还需要进行降排水处理，无形中增加了施工工序。尽管顶管施工技术不能全然取消这些施工环节，但一定情况下可以不采用某些施工工序，比如支护。

工程进度：与传统的开挖埋管法相比，顶管施工技术工序相对较少、开方工程量小、回填作业量小，使得工期长度相对短一些，有助于在规定日期内保质保量地完成施工，并降低对地面交通、环境过分影响。

管道地基施工：顶管施工技术由于采用的是管道和土同体置换的方式，与传统开挖埋管法相比，能够有效减少管道地基沉降现象，并减少对土层过分扰动。

二、顶管施工技术的适用范围

目前，国内的工业水平在不断提高，工业废水越来越多，新建的工厂也越来越多，那么需要铺设的排污管道也就越来越多，通过排污管道这些工业废水将进入污水处理厂。在铺设这些管道的工程中，顶管施工技术发挥了不可磨灭的作用。通过不断地实践总结，其结果表明，顶管施工技术在铺设管道时主要具备以下几点优势：施工时不会导致工地地面建筑的拆迁，遇到地下管道时也不必重新设计，

减少了设计者的工作量；施工不会破开地面，占用地表面积小，对人们的生活和道路交通影响小；机械是施工的载体，可以节省人力物力還可以提高作业效率；然而有人担心地下挖隧道会使地面下沉，关于这一点顶管施工技术也可以完美解决，这项施工技术对周围的环境和建筑不会产生影响；在人们的印象中工地是很嘈杂的，但这项技术产生的噪音却很小，并且是在地底工作，所以噪音能得到很好的控制，不会出现干扰人们正常生活的情况。

三、市政工程给排水施工中顶管施工的应用 （一）顶管施工前的前期准备

前期的准备工作分为两个部分：第一部分是现场平面布置。平面布置包括注水系统、管片堆场、自动控制室、弃土坑和起重设备等的布置工作。主推千斤顶、顶管机等顶进设备和始发工作井发射架以及下井扶梯设施的布置工作。第二部分是顶进管的进出口、后靠土体的加固工作。对顶进管进出口和后靠土体尽进行加固工作能有效提高顶管机出洞的绝对安全，在工作井洞口安装止水装置可以减少泥水在顶管机进出预留洞时的流失和触变泥浆在顶进过程中的压注流失。

（二）顶管井的设计

经常用到的顶管井结构一般是钢筋混凝土的，建造结构复杂繁琐。目前情况下，顶管井有两种类型，分别是接收井和工作井。其形状大部分是圆形、方形和矩形，受力性能最大的是圆形结构其次是方形和矩形。建造时，工作井与接收井按照一定间隔来进行布置，间隔距离和设计井之间的距离保持一致。施工完成后按要求进行检查井的施工工作。

（三）工作坑

工作坑需要各种机器设备相互配合工作，先要采用先进的仪器检测工作井情况，然后根据情况实施方案，开挖基坑机器和管线设备需要配合好才可以把工作处理好。有的施工地方需要进行铺层，砂垫层的工作对于巩固地基很重要，各项步骤需要按照流程进行。对井壁的处理工作也很重要，它应用模板组装形成系统，为避免其他施工问题影响模板系统，需要把模板系统和井下脚手架分开。

（四）管口防水

保证顶管道正常作业，需要在工作井口预留一个跟管口相比较大的口，当市政给排水工程完成以后需要对原先预留的洞口进行封闭，这样不会影响管道的工作。也可以在其他施工中应用洞口止水的方法，这样可以改善施工对环境的影响，

在顶管作业中.进出洞流程非常重要，这个环节出现问题对整个施工都会造成很大的影响。

四、顶管技术施工要点

（一）将触变泥浆压入到管道外壁形成一个泥浆套，以此来减小管外壁和土层间相互作用的摩擦力。摩擦力减小的幅度与泥浆套环的形成好坏直接相关。泥浆套还具有支撑作用，可以通过减少粘土坍塌来控制地面沉降。一般顶管机头尾端的压浆工作需要与管道顶进工作同步并且及时跟踪补充中继间、中间管节处所需要的泥浆量。通过采用上述压浆的施工方法，可以达到预期的施工效果。

（二）进行顶进工作时，严格按照设计路线实施。超提刀和千斤顶的结合能进行纠偏的工作。为保证顶进轴线不偏离设计轴线，需要对顶进轴线进行相关的测量工作。每次顶进入节混凝土管时就需测量1次。为保证测量具有较高的精度，对测量控制点进行多次检测。以便及时控制相邻管间错口在15%的壁厚以内，竖向偏羞稳定在30～40mm以内。

（三）在顶管工程施工过程中，工作井预留洞口一般均会大于管外节径以保证管子能够顺利的出洞。一般会采取洞口止水方式进行顶进时间隙的封闭工作。有关研究者在沉井制作时，采用一个10毫米厚的钢法兰和钢板以及16厚毫米的橡胶法兰来进行洞口止水的工作。此方法不仅阻止了地下水和泥沙进入工作井，还节约了材料-使用过的压板和橡胶法兰可以再次回收利用。

（四）进出洞，顶进中遇障碍物后的处理以及风化或者是微风化地质的处理也是顶管工程中决定施工质量的关键工序。因此，在施工过程中既要提防泥沙的大量涌入和塌方以及管道顶进方向的准确性，又要根据现场实际情况给出解决障碍物的技术方法，还要钻研相关地质钻探资料，为处理中分化和微风化的地质提出合理的解决方法奠定基础。

五、结束语

顶管施工技术作为市政工程常用的一种施工方式，为了保证地下管网规划与施工质量，相关人员必须分析与掌握市政工程施工中顶管施工技术要点，并在施工过程中注意这些关键问题。除了文中提到的一些施工关键点，施工人员专业素质及设备先进程度等内容都是影响管道施工质量的重要因素。为此，施工单位应从各个方面分析与控制市政工程中顶管施工技术和工艺，全面保证地下管道施工质量。

参考文献：

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[2] 黄少斌，顶管施工技术在市政给排水施工中的应用[J] 科技风，2013，（05）：119

[3] 韩君，顶管技术在市政给排水施工中的有效应用[J] 中国建筑金属结构，2013，（06）：120