浅析顶管技术在市政地下管道施工中的应用技术

王中顺

【摘要】顶管技术是市政地下管道施工中的一种主要的施工技术，利用顶管技术能够在不开挖的情况下实现地下管道的施工，其对于减少市政地下管道开挖施工对路面设施的破坏以及对道路交通所造成的影响具有着十分良好的效果。顶管施工技术在实际应用中具有着一定的复杂性，要充分确保市政地下管道施工的顺利开展，还需要加强对顶管施工的主要应用技术的分析与研究，以此来保障施工的安全与质量。

【关键词】顶管技术；市政地下管道施工；应用

一、市政地下管道施工中顶管技术应用的注意事项

1、地质勘查工作是顶管技术应用的基础保障

顶管技术由于主要是在地下施工，虽然不开挖道路面层，但施工也会受到地质条件较大的影响，主要包括工程地质和水文地质两个方面。基于此，在市政地下管道工程顶管施工前，应该充分做好地质勘查工作，首先，要通过地质勘查合理确定顶管施工的线路及方案，避免施工导致所经过的区域道路及建筑出现损坏问题。其次，如不能避免规划路线中存在可能导致地面工程出现问题的地质条件，则需要采取有效的措施予以加固，避免市政地下管道施工结束后，出现较大的地表下沉，导致地面出现沉陷或开裂等问题，对地面建筑及设施造成威胁。

2、工程检测是保障施工安全的必要前提

地下管道施工不同于地面工程，在施工中可能会穿过淤泥层，在淤泥层中由于动植物腐烂等原因极有可能会产生有毒有害气体，并且可能随着顶管施工的推进而在工作区域内扩散，对施工人员造成危害，严重情况下甚至会危及生命。因此，在应用顶管技术进行市政地下管道施工的过程中，一定要注意做好工程检测工作，对施工环境的危险因素进行实时有效的监测，并要做好通风工作，保障通风换气系统的正常运行，及时排除施工环境中的有毒有害气体，从而保障施工人员的生命安全。

3、地面勘探是避免工程施工破坏其他管线的必要措施

顶管技术作为一种较为先进的地下管道施工技术，其相应的顶管设备也大多具有障碍探查的功能，但要充分保障地下管道施工过程中不会对其他管道线路造成影响，还需要结合地面勘探工作来予以实现。地面勘探工作能够准确探查管道施工线路及施工影响范围内的管线分布情况，根据已有管线分布的具体情况，通过施工方案的调整予以避让或采取技术措施进行处理，从而避免施工对市民正常生活造成影响。

4、顶进推力计算是保障顶管施工顺利进行的关键

顶进推力的准确计算是顶管施工顺利开展的基础，对顶进推理的计算要结合工程地质的实际条件以及工程施工的实际需求两方面因素来进行计算，以确保准确性。顶进推力的计算结果是指导工程中继间设计及油缸选型的主要依据，也是工作井设计的重要参考，在实际的施工设计过程中，还要根据计算得出的最大顶进推力，对工作井进行有效的加固。以此来保障工程施工的顺利进行。

二、顶管技术在市政地下管道施工中的主要应用技术

1、顶进管及设备的设计选型

由于市政地下管道工程工作环境具有着一定的腐蚀性，因此所选用的顶进管一般为钢筋混凝土管，为确保最终应用于施工中的顶进管的质量与性能满足施工的实际要求，在其进行设计与制造的过程中还需要进行完整的应力验算及配筋，并通过试验对管的强度及韧性进行检测。在完成基本设计与验算工作后，要结合地下管道工程施工的实际需要，确定管径与长度，管的内径主要以工程建设的实际要求为依据，外径则要根据实际受力情况及管的韧性条件来确定，管的长度理论上竟可能越长越好，但实际施工中由于线路发生偏移后难以恢复，且相应的施工成本也会随长度而有所增加，所以需要结合工程实际与施工设计来确定适宜的长度。施工中应用的主要顶进设备有千斤顶、顶铁、高压油泵、运土设备等，对这些顶进设备的选择一般要结合地下管道施工的实际条件与需要，以及顶进管的管径与管长的设计来进行科学的选型，应确保设备的规格、数量、性能符合施工要求。

2、施工准备工作

运用顶管技术进行施工前要做好一系列的准备工作，首先要做好自动控制室、料具间、拌浆棚及拌浆材料堆场、起重设备、注水系统、管片堆场和弃土坑的布置。其次可通过高压旋喷桩对顶管进、出洞区域以及后靠土体进行有效加固，保障施工安全。最后，要装配好工作井洞口止水装置，避免施工设备进、出预留洞时出现泥水损失。

3、施工工艺流程

（1）穿墙。主要技术流程：第一，要通过纸筋粘土以及低强度水泥粘土拌合土的填充来形成临时隔水层，防止地下水渗入影响施工。第二，在工具管顶出前，做好穿墙管外侧的注浆加固工作，保证穿墙管外侧土体区域的强度与稳定性。第三，做好穿墻前相关问题及管件部分的检查，针对可能存在的问题拟定有效的应对方案。第四，门板打开后，迅速通过设备顶进工具管，并及时安装止水装置。

（2）顶管出洞。顶管出洞施工环节中主要应注意保证管的质量，避免施工中因受力过大出现损坏，这就要求在施工前就要做好对管体外观的检查，在确保无纵向缝隙和损坏，且管壁平整光洁，没有鼓泡坑陷的前提下，才能应用于管道施工中。顶进前还要做好管道位置、管底高程的测量与检查，确保一切无误才能进行顶进。顶管出洞时应确保工作可能无工作人员，以此来避免对工作人员人身安全带来威胁，同时还要做好发射及接受工作井的土体加固，进一步保证顶管出洞环节的安全性。

（3）注浆护壁。在顶管顶进的过程中会受到土体的摩擦阻力的较大影响，为解决这一问题，一般会采取将膨润土与水的混合浆液注入到管道周围的土体中，从而在管道与土体间形成一层润滑层，来降低管道顶进过程中所受到的摩擦阻力影响，并提高有效的顶距，同时，浆液在土体中逐渐凝结也能够对土体进行加固，有效保护管壁，防止大量沉降的发生。

（4）纠偏措施。在顶管施工中有时会出现位置偏移的问题，需要采取有效的促使进行纠正，主要方法有三种：顶木纠偏法，当偏差超过2厘米时，将较为结实的木料两端分别顶在管子偏移侧的另一侧管壁以及垫好钢板的管前土壤上，确保牢固后继续顶进，在支撑阻力的作用下纠正管道偏移。千斤顶法，基本与顶木纠偏法相同，主要是利用小型千斤顶与顶木配合，对管道进行纠偏。超挖纠偏法，当偏差在2厘米内时，在偏向的反侧进行超挖产生阻力，以纠正管的位移。

参考文献：

[1] 詹仕发.顶管技术在市政给排水管道施工中的应用探讨[J].福建建材，2014（01）.