董宏杰 程建霞

1. 广饶县综合行政执法局 山东 东营 257300；

2. 广饶县住房和城乡建设局 山东 东营 257300

引言

市政工程是城市进行环境改造、基础设施完善的重要方式，为城市居民提供了良好的生活环境，还为城市发展提供了基础支持。顶管工程作为市政工程的重要内容之一，一旦顶管工程施工过程中出现技术不当问题，会导致顶管施工质量下降，进而影响市政工程的整体质量，因此，做好顶管施工技术及其质量控制，对于市政工程质量提高具有重要的影响。

1 顶管技术概述

随着人口数量的不断增多，对公共基础设施的建设有了更多、更高的要求，从而推进了更多市政项目的开展。市政项目涵盖各种各样的类型，涉及人们生活的各个方面，例如道路建设、电力设施建设等。顶管技术，主要指的是在不破坏地表土层的情况下，进行管道铺设。它所具有的一个明显特点就是，可以直接穿越地面的建筑物和地下管线、公路、铁路等浅度较浅的建筑，主要施工操作就是把管子直接在液压作用下顶进到地层中，最终完成管道的铺设任务。在施工中，省去了人力开挖的时间，是可以直接进行施工的一项技术，具有明显的优势。在建设施工中，减少了对环境的破坏，避免了对人们生活的干扰，缩短了工期。在传统的技术应用中，施工耗费的人力、物力、财力比较突出，经济效益低，顶管技术的应用，避免了许多不足，减少了对城市的干扰，在一定程度上提高了市政工程的建设效率。在社会发展过程中，建筑施工环境不断趋于复杂化，对施工要求也就变得越来越高，在这种情况下，顶管施工技术应运而生，解决了很多技术上的难题[1]。

2 顶管施工技术的优点

与采土埋管施工方法相比，管式顶管施工主要有以下优点：①一般来说，管式顶管施工中只需挖两口井，不仅会损坏路面，影响路面交通，还能降低拆除成本，提高企业的经济效益；②顶管施工过程中的开挖量非常低，远低于路面上开挖的地面；③顶管施工不会损坏人行道或建筑物，人行道建筑物的损坏程度较低；④挖深管道时，管道施工成本远低于人行道施工成本，大大节省了施工成本。⑤管道推进过程中，管道上方的土层不会损坏，以确保土层的结构完整性，同时管道连接不易损坏，从而大大延长其寿命。

3 施工原理

管道顶管技术是一种专门用于敷设管道的施工技术，通常用于给排水管道。混凝土施工过程中，施工单位必须通过顶推装置将管线夹紧到坑中。施工单位在施工时应考虑到工作坑的坡度和基坑壁与管线之间的摩擦，必要时应进行剖面施工。对于管道驱动，驱动力主要来自管线层、继电器层和主油缸层，管道嵌入工作是结合子切割机进行的[2]。

4 顶管施工技术目前的应用状况

中国公路工程日复一日蓬勃发展。不同城市的道路很多，人均用水量大，相应的水运也很大。城市工程在水运较大的条件下，发展了管道工程技术，在中国现代城市建设过程中发挥了非常重要的作用，有效解决了我国传统城市管道工程建设过程中的许多问题。这项技术在中国现代城市建设中得到广泛应用。市政工程中采用的顶管技术可以确保原路面在恶劣条件下不会损坏，也称为无沟渠顶管。城市道路上市政管道顶管破坏量较小，可减少地面开挖，大大减少了施工造成的城市交通不便和交通堵塞，同时保护分区道路路面的基石。但顶管技术不仅实用，实际施工过程中还需面对许多问题。第一，它面临着建设资金的巨大劣势。顶管工程建设初期需要对分区进行详细规划和设计，因此前期对工程机械的要求也很高。第二，由于管道顶管工程施工技术比较先进，需要较高的施工技术，因此也需要较高程度的专业水平的工程人员。本工程施工过程中要有高度专业化、经验丰富的技术人员完成现场指挥调度工作，需要注意施工人员的控制和布置，这也是一个重要问题。这是因为建设管道工程技术项目所需人员数量是一般建设项目所需人员的两倍，导致项目预算庞大，施工费用无法由普通施工企业自己承担，这也是阻碍我国管道工程技术推广普及的一个主要原因。

5 顶管施工技术质量管理

5.1 顶管施工准备工作

良好的开始是成功的一半，顶管施工亦是如此，在给排水项目施工准备工作中，最为重要的就是对施工现场进行勘测，完成平面布局等相关工作。总体平面布置工作比较烦琐，既包括施工中可能用到的起重装置以及自动控制装置等设备，还需要对注水系统、拌浆棚和拌浆材料、千斤顶、反力架等进行严格检查。在施工前期准备过程当中，还需要制定一个详细的施工规划，并预测可能出现的情况，制定出相应的应急方案。在施工之前，需要对现场的工作做一定的计划和梳理，包括要用到的工具、器械以及场地的设置、各种现代化的装置，提前做好准备工作。然后根据具体的施工情况，做好人员的调配和工作的调度，主要进行一些设备的安装，例如顶管机、发射架等，以保证施工顺利开展[3]。

5.2 现场勘查

现场勘察是管道顶升技术应用的前提。结合市政工程建设的要求，对施工区进行了现场评价，并根据测量数据改进了管道工程的应用方案，以确保管道工程的安全，促进市政工程建设的有序发展。施工单位在进行现场勘察时应做好以下几个方面的工作：①施工区地下管线的分布；②建筑区地址；③关于施工环境，施工单位可以根据市政工程施工质量要求，通过对施工现场的调查，完善管道工程方案，为今后管道工程技术的应用奠定良好的基础。

5.3 施工中需掌握的操作技术标准

第一，开始顶管工程之前，发出安全警告，要求所有人员不要停留在升降台顶部和侧面。在启动过程中，观察举升过程是标准的还是正常的。第二，缓慢启动机械设备，缓慢拉钩，鼻子和接触面完全吻合，逐步调整升降速度，开始正常生产；第三，如果在顶推施工过程中油压上升或下降，应立即停止工作，找出故障原因。千万不要坚持操作带有疾病的机械设备，以免发生事故。第四，是正常施工过程中常见的问题：①鼻子碰到障碍；②背板进一步变形；③上部铁扭曲；④管道位置偏差难以纠正；⑤难以控制膨胀的升力；⑥机油压力回路故障；⑦泥浆泄漏与泥浆泄漏之间的缝隙。一旦发现这类问题，立即停止工作，检查解决问题，不要盲目地继续工作[4]。

5.4 选择管道

市政建设中，施工单位必须科学选择管线，目的是延长管线寿命，降低施工成本，加强市政工程效益。目前我国市政建设中使用的管道材料有三种不同，即混凝土、塑料和钢。由于管道必须通过推力推送到规定位置，因此管道的这三种材料在施工过程中可能具有较强的推力，但不同材料管道的压力承载能力不同。在市政建设中，管道主要用于家庭和工业废水排放。污水中可能有大量化学物质腐蚀管道。因此，施工单位在选择管道时应考虑污水对管道的腐蚀。在选择管线长度时，施工单位应考虑施工区内管线的长度、折弯和地质条件。例如，施工单位应该选择长，但完全小的管线。

5.5 做好工作坑处理

工作坑处理是泥水平衡顶管施工顺利发展的重要技术基础，对工程后期的顶管施工控制具有重要影响。本工程工作坑的处理和施工中，应重点管理工作坑的开挖、工作坑出口处水位的处理、工作坑后盖的处理、工作坑后翻等。工作坑的水处理通过在进口处设置马头门来完成。工作基坑处理中，布置钢筋并嵌入管线。锚固定后，锚焊接在底部钢结构上，C25混凝土用于浇筑施工。后矿井建设需要后立面与顶管中心线相互垂直，同时需要加强后立面的地面性能，从而有效地防止变形和回弹的发生[5]。

5.6 顶管穿墙

顶管穿墙是顶管施工技术中较难的施工工艺，做好顶管穿墙的技术质量控制，有助于提高顶管施工技术的整体施工水平。施工人员应当结合顶管穿墙的工艺质量要求，做好现场的勘察和记录工作，在综合对现场各项参数分析的基础上，进行穿墙施工方案的科学制定，为顶管穿墙施工工艺的应用，提供科学的方案支持，明确顶管施工流程。结合现场实际施工需求，进行止水板位置的确认，为后续施工工作的开展，提供良好的环境支持。最后，施工人员在顶管穿墙施工结束后，应当做好现场管道的检查工作，确保现场管道的完整度，以保证顶管穿墙施工符合施工质量要求。

5.7 顶管出洞

顶管出洞是整个顶管施工过程中最为重要的一步，有着至关重要的地位。穿墙顶进后，开始进行顶管出洞，在井口要预留较大的出洞口。在顶管推进的过程中，不仅需要做好止水工作，还需要对顶管推进过程中出现的偏差进行矫正。应该根据环境土质的不同采用不同的止水措施，一般浇筑一道级别较高的素混凝土作为前止水墙。如果施工区域为圆形，则需要浇筑一道同样的弓形前止水墙。同时，针对内衬预留洞结构，要安装双道橡胶止水装置，最大限度提高止水处理质量，以及安全性和可靠性。顶管施工过程中的出洞口处理，施工人员要对触变泥浆进行压注处理，以避免对出洞段土地造成干扰。关于止水工作，可以采用比较常用的法兰加压板止水法，也可以根据实际情况使用填充物，填充物一般为纸筋黏土，并经过夯实达到适宜的强度[6]。

5.8 注浆减阻

顶管施工技术的关键就是注浆，施工单位做好顶管施工注浆工作的协同，有助于促进市政工程建设效果的提高。因此，施工单位在进行注浆协同的过程中，应当基于泥浆损失有效控制的需求，进行降压处理工作，从而保障顶管施工的有效推进。

5.9 检查和纠偏

管道顶推施工时，必须确保管道中心线符合设计要求，进行管道顶推施工时，管线不能随意改变，测量位置清晰正确。根据规范设置测量平台，然后选择临时平整点。每项测量应从计划的管线到职业安全部门进行检查和观察。一般建议每隔500mm测量一次顶管施工。顶管整流工作旨在减少鼻子与设计轴之间的偏差，避免设计结果与设计规范不符。发现机头偏离时，通常通过千斤顶组合理调整使机头恢复正常来实现[7]。

5.10 加强顶管通风工作

应用顶管机时，需要有效记录数据测量，其中每隔0.5s的时间间隔旨在按照设计的参数完成顶管机，从而防止顶管机出现故障。当误差间距为5mm时，此时应校正顶管机，校正过程中应合理启动校正序列。同时，有必要对有毒的其他层和顶管工程进行检查工作，以避免今后对建筑业主健康造成潜在的安全风险。因此，应实时监测管道叶轮中有毒气体的含量，并通过通风设备进行有效处理。管道进气有两种方法：第一种方法，通风方法，主要是将管道叶轮内的所有空气排出，实现空气交换；第二种方法，即气泡，是利用地面机械设备将新空气输送到工具管中充空气[8]。

6 结束语

综上所述，确保做好顶管施工质量，对于市政工程质量的提升具有重要的作用。因此，施工单位应当正确对顶管施工技术进行认知，并做好顶管施工技术要点掌握，保证顶管施工技术的科学应用；在保证顶管施工质量的基础上，进行施工质量控制，不断对顶管施工工艺、流程进行完善，强化施工监管，从而做好顶管施工各环节的管控，促进顶管施工质量的提升。