赵元炎

摘 要：近年来，我国的城市化进程有了很大进展，市政工程建设越来越多。管道工程是市政工程的重要组成部分，在传统的施工过程中，往往需要大规模的开挖，不仅工程量大、工作效率低，还容易对周围环境带来很大的影响。顶管施工技术的应用，可以有效对这些问题进行解决，有效提高市政工程的效率和质量。为此，我将要在本文中对市政工程建设中顶管施工技术的应用进行探讨，希望对促进我国市政工程施工的发展，可以起到有利的作用。

关键词：市政工程；顶管技术；施工应用

引言

顶管施工是一种地下式暗挖施工方法，它开挖的范围较少，能够穿越交通线下、湖泊、地下构筑物、地面建筑物以及各种地下管线等。它的原理是利用管道间中继间主顶油缸或液压千斤顶等的推力，把工具管从工作井内推进土层一直推到接收井内，一节接一节地压入土内，接驳好接口，直到到达施工要求，从而实现不开挖敷设地下管道的施工方法。

1顶管施工的技术概念

顶管施工又称为非开挖施工方法，其属于一种不开挖或者少开挖的管道施工技术。其在实际的运用过程中，需要使用顶进设备，一般是液压顶缸来提供顶力，用于克服管道在土壤前进中的摩擦力，将管道按照设计的坡度顶入到土中，然后将土方运走。在一根管子完成顶入后，再进行第二根管子的顶入。其原理是借助了液压油缸及管道之间的推力，将工具管道或者掘进机从一个开挖坑中，通过土层，推入到另一个开挖坑中。在城市中心或者地下有文物古迹的特殊地段，由于不能直接进行开挖，只能使用该技术进行施工。在一些施工路线较长的路段，由于油缸的顶力难以克服地层的摩擦力，需要将管道进行分段，每段之间设置由中继油缸组成的移动式顶推站即中继间，且在管壁和土壤的接触处，还应该注入一些减摩剂，可以有效减少管道前进的阻力。该技术和传统的开挖技术相比，去施工成本更低，对周围的环境影响小，不会影响地面交通的正常开展，施工的噪音也较低。但该施工技术也同样存在着一些缺点，如果施工土质过软，管道在前进的过程中，容易出现路线偏差，一旦出现，就难以得到有效的修复。

2顶管施工技术要点

2.1施工前技术准备

施工单位勘查人员到现场对人流车流和交通状况进行观察，分析得出最佳交通疏导方案。根据地下管线分布图，定位该地排水管、污水管、电力、燃气、通讯、给水等管道，综合考虑其与施工管道的位置关系，与相关部门协商迁移或者临时关停部分重位管线，若解决不了再考虑是否进行设计变更。了解清楚当地土层物理性质，根据情况，作出不同的处理。其中砂层、岩层有不同的处理方法，砂层要搞清含砂量、及级配关系、细度情况等。岩层则要搞清楚是否风化岩，若是风化岩就要检测其属性，看起强弱情况，其抗压强度和抗剪强度，是粉沙质还是砂质，是整体结构还是条片状结构等等。还需了解地下水的状况及变化规律如地下水来源、水面标高及是否受到潮汐影响而变化等。施工单位必须根据实际情况选择最优的施工方案，掌握各种顶管施工技术工法，结合难度、风险、成本等因素综合考虑是否运用微型螺旋钻顶管法、水平定向钻进施工法、先导杆螺旋钻施工法、泥水平衡顶管法等施工方式进行施工。

2.2设备的安装与调试

对于顶进设备的安装和调试，需要确保管千斤顶数量满足工程最大顶力的要求。顶进设备安装在工具管和调试设备之间。顶进设备安装完成后，需要进行调试，对液压元件、千斤顶等的可靠性进行整体检查，确定功能一切正常，线路一切完好，管路一切畅通。调整电接点压力表和压力继电器的压力阈值，逐步加大油压力，调整溢流阀的作用压力，推动管身，检查顶进推力是否满足要求。对于辅助设备的安装和调试，需要在预埋件上安装顶部、侧部和底部的钢刃脚，并安装人工挖土平台以及泥土输送设备。设备安装结束后，就可以进行试顶工作，试顶工作一般是使铺设管道产生初始位移为最佳状态。

2.3施工步骤

2.3.1顶管穿墙

在实际施工的过程中，应该确保穿墙闷板处于随时开启的状态，保证掘进机装置或者工具管可以从顶管的外部顶出。此外，在施工的過程中，应该准备一些强度参数较低的水泥粘土并进行充分的填实，用以安装墙阻水或者堵水。应该特别引起注意的是，为了保证中间增设止水板环有较高的耐磨性与拉伸性，现场作业人员应该选取的施工方式为止水法兰加压板，防止管道在穿墙的过程中，造成部分土地机构的暴露，容易对管道造成腐蚀。

2.3.2顶管出洞

在做好一系列准备工作之后，开始进行施工顶进技术操作，顶管出洞，在顶进施工中，为了预防积水从洞口和外壁间缝隙流进工作井中要在工作井的内部留有必备的有机头和出洞洞口，并且要保证预留之间是密封的，形成一个完整的密封的内套环结构，套环内不再设置一些防水橡胶板，把整个套环安装在预留部位，加固焊接在外围打在预埋钢管上面，保证紧密结合。

2.3.3浆减小阻力

由于管道在顶进的过程中，往往摩擦阻力非常大，有时会出现难以顶进的现象。为了有效减少管道在顶进过程中的摩擦阻力，可以对顶管机头尾部位置进行压降处理，将浆水压入到管壁和土壤的接触缝隙中，这样可以有效减少管道在顶进过程中的阻力。同时，为了有效弥补排水管道在顶进过程中出现的泥浆损害问题，可以在给排水混凝土管道和中续间位置进行跟踪补浆，让管道得到进一步润滑。

3该技术在实际应用过程中应该注意的问题

在该技术在实际应用前，一定要做好水文地质勘查工作，掌握地层的实际情况，然后制定针对性的施工方案，有效对施工进行指导。及时了解地质变化的情况，对回填土应该采取加固措施，做好其沉降情况的监测，及时发现地表沉降的情况，及时对施工方案进行调整，防止出现大规模的地表沉降。做好有毒有害气体的监测工作。当顶管在地层中掘进的过程中，很容易遇到淤泥土质，腐烂的动植物在地下产生有毒有害的物质，这些物质一旦泄露，就会对周围的居民身体造成较大的影响。为此，在实际施工的过程中，应该定期对有毒物质进行监测，及时掌握有毒物质的含量，一旦出现大规模泄露的情况，应该停止施工，并及时对周围居民进行疏散，保证相关人员的生命安全。在管道顶进施工前，必须要做好对地下管线和附近建筑物的勘查工作，确定埋设的深度和管线的走向。然后，制定合理的施工方案，避免在实际的施工过程中，对地下管线和建筑造成破坏，保证施工的安全进行。如果需要穿越建筑物，应该做好管道埋深的设计，注意管道顶进施工对建筑物可能造成的影响，及时观注地表的变化情况，将施工对建筑物的影响，降到最低。在顶进施工的过程中，一定要做好相关的顶进计算工作。准确计算出需要的顶进力，然后选择合适的顶进装置，该装置不仅能够提供有效的顶进力，还应该在尺寸上符合施工的要求，然后采取针对性的控制和完善措施，提出有效的加固方案。

结语

随着城市建设的不断发展，各种市政管道工程越来越多，为了克服传统管道施工方法所带来的各种弊端，可以采用管道顶进施工方法，其属于一种不开挖或者少开挖的施工方法，可以有效降低施工成本、提高施工效率、降低对周围环境的影响，我们应该积极对该施工技术进行应用。

参考文献

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（作者单位：宜昌市城市桥梁建设投资有限公司）