崔 浩

（西安思源学院城市建设学院，陕西 西安 710038）

地下管网的施工在铺设中，顶管法进行施工是最为常见的一种采用暗挖方法的施工形式，在城市各类地下管网的建设中得到了广泛应用。由于这样的施工方法，有效的避免了城市各个路面的开挖数量，所以它们具有尽可能多地减少土方工程、减少房屋的拆除或者缩短施工周期和使用时间，对于周围环境的干扰小，且不间接中断当地的人流交通及其他物流运输活动等优势，在文明施工方面取得了显著成果，在开挖数量控制方面，仅仅应用于工作区域部位和接受区域部位的时候，使得施工在安全这两个方面都得到了有力保证，在建筑工程的实践中已经体现了很好地表达出较高的社会效益和经济效益，特别是很适合于管线贯穿建筑物以及公路、铁路等交通线，甚至于穿越江河的施工，对实现文明施工，科学施工具有重大的意义。

1 工程概况

本文以某市的一项市政供水给引水工程改造为例，该项建设工程需要在水渠的位置上分别施工3根直径约2500mm的钢管，每根钢管之间有7m左右到15m之间的中心间距，工程设计长度为800m的顶进水渠长度，总高程超过2400m。在整个工程的施工中，需要穿过淤泥混砂土、残留粘性地土、中砂以及粘土等土层，施工难度有一定难度。

2 该项目施工中顶管施工技术概述

在我国社会经济体制不断完善的大背景下，城市中各项基础设施开始逐渐完善。大多数情况下，实际施工中，地质条件的多样性会成为制约市政单位施工的开展，想要从根本上解决这一类问题，就必须依靠在实际施工中逐渐积累的经验结合科学的施工技术整体上提升该项目施工的质量。管线、地形等情况应当是进行市政给排水施工时需要重点考虑的问题，若是施工区域周围车流量较大且处于城市主干道，施工必然会对该区域的交通产生巨大的硬性。介于以上的种种原因，通常大多数市政施工单位都是采用顶管给排水施工技术方法进行市政给排水施工，最大程度地规避在道路面上进行施工对人们生活造成影响。

不需要进行管道开挖作业就可以进行施工的方式就是顶管技术，而所谓的顶管施工就是在进行分段给排水施工是时，每一段给排水管道的长度都在200m以上，最长的管道可能会超过1900m。这样的施工特性也就决定着该项目施工中应用顶管施工技术相较于传统的管道开挖技术有着明显的技术优势。首先，顶管施工不需要对城市道路进行开挖，能够彻底避免管道施工对于城市道路的破坏，在一些需要穿越铁路或者地面建筑物的项目工程中，更加适合使用顶管施工技术。其次，顶管式施工技术可以显著地改善和提升建筑材料的施工质量，缩短建筑材料的施工时间，并且可以最大限度地节省建筑材料和工程造价。最后，顶管式施工技术在整个施工过程中所需要使用的建筑物场地通常比较小，不会直接干扰到建筑物地面的活动，更不会对交通秩序造成影响，产生的建筑物噪音相较低，避免了建筑物在施工的过程中对周围社区和居民造成的影响，整个施工全过程绿色无污染。

3 该项目施工中的顶管式给排水施工技术难点

我们虽然不能完全否定顶管在实际施工中仍然存在着其他的技术施工顶管技术在这些施工技术上具有无法相容和比拟的巨大技术优势，但也正因为它一次顶管改进所占用需要的施工时间相对较长，也就意味着顶管施工技术相较于其他施工技术也有着更高的施工难度[1]。由于顶管施工技术所采用的是大口径前部缺口，在进行顶管施工时会出现较大的裂缝，在进行施工过程中会造成前部塌方等情况的出现，这也基本决定了不可能是采用人工挖掘的方法来进行顶管施工，而是否能够采用机械手段进行顶管的施工还是需要依据所在施工地点的实际气候和地质状况来决定，因此，市政给排水施工中顶管施工技术有很多的施工技术要求。

3.1 顶管推力对施工材料的影响

在大多数情况下，市政施工单位往往都会利用太正顶管装置和设备的推动系数值进行设定来提高和增加对市政给排水管线的顶管推动系数，但是我们在施工的过程中也还是需要根据现场情况相应地结合具体施工材料才能够进行一个综合性的考虑和分析。市面上普通混凝土管道的康业抗压强度一般控制在50mpa左右，玻璃纤维管道的抗压强度一般控制在80mpa～210mpa，而钢管的抗压强度则高达350mpa。由此我们可以清楚地看出，钢管具有较好的耐热和抗压能力，因为它的摩擦系数相对较小，不必再需要太大的推动[2]。就可以进行推进。因此，钢管是市政给排水施工中顶管施工技术会广泛应用到的一种施工材料。

3.2 后座的承压能力

制约该项目浇筑顶管施工技术主要影响因素之一就是其后座承压性。对于管道加设推理方法是在顶管实际上施工中不得不慎思地考虑的一个重要原则[3]。而推力的强度又直接的关系到顶管后座能够承受管道的反作用力，如果强度过高会出现底座损坏的现象，因此，在施工的过程中会增加后座强的厚度，进而增加后座的承重能力。

3.3 渣土排出的问题

由于顶管及时分段顶进的长度通常都较长，因此渣土排出的工作如果采用人工排出首先会极不安全，其次还很难满足施工的实际需求[4]。而采用水排的方式进行渣土排出，首先就需要极大的长度进行，水压能否满足施工所需是一个值得深入思考的问题，因此往往都会需要增加水泵为水进行增压。

3.4 管道直径的制约

管道直径也是制约该项目施工中顶管施工开展的一个重要因素。如果是在施工的过程中由于管道的直径比较小，相关的工作人员对于管道中进行的施工往往都是需要弯腰或者附身，这样就会大幅度地降低了施工效率并且也就给相关的施工人员造成了诸多的不便。因此，大口径管道是本次项目施工中进行顶管设计的主要材料。

3.5 通风安全性的问题

由于该工程在施工顶管时所需要的长期时间是在管道内部这种具有封闭性的工作环境中进行的工作，因此，氧气稀薄的问题时有发生。除此之外，钢管表面的油漆在对于土壤进行顶入作业过程中时会从空气中散发出对于人体健康有害的气体，再者由于加上在土壤层中也是从空气中释放挥发有害的气体，因此在管道中对于施工人员经常都会受到巨大的环境和生命健康威胁。

4 该项目施工中顶管施工技术的要点

4.1 顶管施工准备

要结合实际情况制定好的施工总平面图，对多方位各个领域的施工技术内容做一个综合性参考，例如自动化控制房间、起重装配器、料具间、管道堆场和注浆系统等[5]。在始发工作井内除了布置逆向反力架、主堆千斤顶、顶管机以及发射架等设备外，也根据需求在工作井边侧增加一个下井式扶梯，为工作人员上下行走提供了便利。

4.2 顶管的主要施工设备

由于在建筑物的顶管施工中，如果在顶管的地基上进行了一个管道的顶进周围并不是存在任何其他建筑物的地基，管道的直径也大于750mm，那么在进行施工时就需要一些起重装置、反力墙，以及千斤顶等装置。在该项目顶管施工之前就需要对顶力进行计算，根据计算出的顶力结果选取适应的顶进施工设备。

4.3 管道顶进技术

在对实际顶进浇筑过程中需要每完成一根水平管道浇筑时就立即对其进行第一次测定。需要注意的是，它需要对最初开始时间20米以内的物体进行多次测量。允许轴线以及高程出现偏差但要控制在一定的范围之内[6]。在总体设计施工结束之后就需要定期地检查管道中心线和高程。在进行管道顶进施工的过程中应当保持充足的连贯性，施工过程中不允许有停顿产生。更为重要的是需要有橡胶或者其他的材质的缓冲材料在顶进作业的接触面作为缓冲，确保在整个施工过程中能够有一个均匀的受力状态。对橡胶添加润滑剂能够保障施工过程的流程，确保不会出现梗阻的现象。

4.4 管节止转技术

大多数情况下，在进行市政排水管道的施工作业过程中机头会因为受到为力的作用在不断地旋转，这就为施工带来了很多不必要的困难，因此适当的采取相应的止转措施来应对，进而为工程的顺利开展。

4.5 制作与浇筑泥浆

在整个市政排水管道顶管的施工过程中都需要大量的泥浆作为润滑材料，而施工中的要点就是水泥浆的配比[7]。为了使工程的质量能够得到保障，需要科学的计算泥浆的被配比，并尽量选择材质优良的材料进行搅拌。在注浆的过程中要将注浆机的压力合理地控制起来确保注浆的压力始终低于顶管体上精致土的压力，并且以绝食及的地下结构层变化来调整注浆方案。完成整个施工之后需要制定有效的保护措施，避免沉降现象的发生。

4.6 降水措施

适当的降水措施也是地下水位较高顶管作业时必备的作业项目，进而能够保障顺利地展开施工，通常井点将水的方式是施工过程中最经常采用的一种施工手段[8]。需要根据实际的地质条件以及地下水位来确定井点的位置，要确保井点的位置与坑壁有1米以上的距离，各个井点之间的间距也应当保持在一米以上，并且确保在水层以下埋设。井点的钻孔直径应当不小于350mm以及不小于450mm的深度。在进行井点降水时应当实时掌握周围建筑物地基的沉降情况，若出现异常情况，需要及时的采取有效的防护措施。

5 结语

总而言之，在复杂地质下进行顶管施工技术还存在一定的问题以及难点。本文针对现实中的顶管工程概况和顶管施工技术现状开展了分析，根据实际在顶管施工过程中存在的一些问题针对顶管施工技术重点进行了补充。只有能够确保建筑物的施工材料和结构设计的技术科学性以及高度严格的建筑地质施工技术要求。