刍议顶管技术在市政工程管道施工中的应用

成林

摘要：道路给排水工程是市政道路给排水工程中的重要内容，其应用顶管技术，可以提高施工企业的经济效益和社会效益。并且从根本上改变了城市管网工程乱开乱挖现象。在施工过程中，应当严格遵守施工的技术规范和设计规范，并抓住重要工序和关键的问题，以确保施工质量。本文探讨了顶管技术在市政工程管道施工中的应用。

关键词：顶管技术；市政工程；管道施工；应用

随着社会发展，施工要求不断提高，技术操作人员需要不断强化对顶管技术施工操作的掌握程度，尽量做到施工中不出现大的偏差或者错误，而相关技术人员需要不断进行技术的改进与创新，让顶管技术拥有更加优越的性能，以适应未来的发展。

1顶管技术的主要应用范围及优越性

1.1城市繁华路段的管线敷设施工

顶管管线铺设技术，不用开挖地面或是土方，不会破坏城市的道路。在进行繁华地区的管线敷设施工的时候，运用顶管技术，不但不会影响交通的正常运行，而且不会影响城市路线的外观形象，能很好的减轻城市在交通上的压力，降低施工的成本投入。

1.2人口聚居地区的管线敷设施工

城市的自然环境、地理条件复杂多变，在规划管道施工时，必须考虑到河流、公路、铁路及地下建筑等的影响。在敷设城市管线时，往往会影响地下已有的管道，影响人民的正常生产生活。而在敷设施工时采用顶管技术就会很好的解决这一问题；对建筑物的地基不会造成平破坏，对人民的生产生活不会产生太大影响。在敷设管线的时候，管道在地下可以用曲线的方式来铺设，这样新敷设的管线既能避开地下已有的管线和建筑物，也不会影响居民区的供水供电管道。

1.3地表植被和绿化环卫区管线施工

从技术水平来说，顶管技术不再用传统的大面积长距离的施工方式，转而使用的是点状的小面积的新型的施工方式。在广泛使用新型的施工方式后，能最大限度的减少地下管线敷设施工时所需动土的面积，最大限度的减少对绿地和地表植被的破坏。

1.4天气条件恶劣地区的管线施工

就当前情况来说，地下所建的工作井是顶管施工的整体大环境，整个管线的施工必须在其中合理有序的进行。在工作井内工作，施工环境和施工质量就不会受到暴风雨雪等恶劣天气的影响；也不会被外界的恶劣环境影响施工进度，能最大限度的提高工期，保证投资和建设成本不超出规划范围。

2顶管技术在市政工程管道施工中的应用

2.1顶管施工的前期准备

①现场平面布置平面总体布置包括起重设备、自动控制室、料具间、管片堆场、拌浆棚及拌浆材料堆场、注水系统、弃土坑的布置等。始发工作井内安装发射架、顶管机、前顶铁、主推千斤顶、反力架等顶进设备，工作井边侧设置下井扶梯供施工人员上下。

②顶管机进、出洞处以及后靠土体加固为确保顶管机出洞的绝对安全，需对后靠土体及进、出洞区域土体进行高压旋喷桩加固。为防止顶管机进、出预留洞导致泥水流失，并确保在顶进过程中压注的触变泥浆不流失，必须在工作井安装洞口止水装置。

③顶管施工的工艺顶管施工又称为顶进法施工，是指利用顶进设备将预制的箱形或圆形构造物逐渐顶入路基，以构成立体交叉通道或涵洞的施工方法。顶管施工需先在确定的管段之间设置工作井和接收井，然后在工作井内安装推力设备将导轨上的顶管机头推入土体，由机头导向，将预制的钢筋混凝土管向前顶进，前端土体通过工作井运出，最后完成管道铺设。

2.2顶管技术施工中顶进管的选择

（1）合理选择顶管长度。道路给排水施工过程中，选择顶管的长度对于工程的控制性和经济效益都具有重大影响。在垂直推顶的情况下，固然使用较长的顶管可以取得较好的施工效果，但由于长度逐渐增加，容易导致顶进路线同原定顶进路线产生偏差，而难以进行恢复；顶管长度较短时，在顶管施工的顶进过程中，容易将钢管挤入周围的土层中，导致顶进线路弯曲，无法确保顶管顶进的控制性。因此，为确保管道敷设工程质量，科学、合理选择顶进管道的长度是重要基础。一般情况下，可以根据管口直径来制定顶管长度，具体为：顶进管道长度和顶管直径的比值等于或超过2.1时，选择长管；顶进管道长度和顶管直径的比值等于1.15时，选择标准长度的顶进管；顶进管道长度和顶管直径的比值小于或等于1.1时，选择短管。（2）合理选择顶进管直径。要根据施工需要和工程性质来确定顶进管的直径，根据顶进管所承受的压力来确定顶进管的厚度和配筋及外径。由于管道敷设施工时，需要挖土工人的密切配合，因此一般情况下需要选择直径为500mm以上的顶进管。

2.3穿墙

在市政道路给排水施工中应用顶管技术进行顶管施工时首先应打开穿墙闷板，在安装穿墙止水装置之前应该将工具管顶置放于井外。接着为有效地提高穿墙管的临时阻水和挡土作用，应该往穿墙管里及时地填充和压实低强度的拌和土水泥茹土及纸筋茹土。同时，为了进一步确保穿墙外孔侧的距离满足施工的要求，就需要确保土体的强度和稳定性。在穿工作井的工具管的墙之前应该对穿墙管的外侧进行注浆固结作业，并及时地、有效地分析在穿墙时可能遇到的各种问题。在开启闷板之后应及时地推进工具管和做好穿墙止水作业。

2.4工作坑的施工

工作坑的施工工作井与接收井合称为工作坑，工作坑通常采用钢筋混凝土结构。工作坑的施工主要有装配式和现浇式两种类型。装配式施工工艺是指在工厂中浇筑预应力混凝土板，并在施工现场进行组装；现浇式施工工艺是指在现场直接进行浇筑。我国市政给排水工程顶进法施工时，工作坑主要采用现场浇筑的方式。工作井对于顶管施工的施工质量有重大影响，工作井应该足够牢固，可以在工作井外壁设置水泥搅拌桩或者支撑物体，以增强工作井抵抗千斤顶后推力的能力。同时，工作井内应有足够的空间，以方便工作坑内排水、运输和出土等。

2.5顶管出洞

顶管出洞是顶管施工工艺中最重要的一道工序，也是最容易出现事故的工序。顶管出洞就是顶管机和第一节管子从工作井中破出洞口封门后进入土中的过程。在顶管出洞过程中，为了防止管线偏斜，应对工具管进行调零。同时，还可以采取多种措施来弥补下跌，例如在工具管出动前设置初始角、工具管下加支撑等方式。

2.6注浆减阻

注浆减阻就是在顶进过程中对管道周围进行注浆，以填补管道与周围土体的空隙，同时可以形成泥浆保护套，减少顶进过程中遇到的阻力。在进行顶管施工的过程中，对泥浆的使用也有严格的要求，必须在施工中使用的膨润土泥浆，以确保顶部不暴露在泥浆中，在施工中，使用四个灌浆孔，然后建立成一个独立的泥浆套。在进行压浆时，压浆量的使用量一般根据施工现场的情况来判定，但是唯一要确保的就是跟踪泥浆量与钢管管节外空隙体积的比例为1：8。压降展的压力要确定在0.09MPa左右。同时，注浆还有加固土体的作用，尤其是采用顶进法施工工艺穿越铁路、公路和建筑时，应当尤其注意控制地面沉降，防止地面不均匀沉降造成铁路、公路和建筑的开裂和破坏。因此，在进行注浆减阻施工时，首先要对顶管机头的尾部进行压浆，压浆和顶进要同步进行，并在中续间和混凝土管道的相应部位进行跟踪补浆作业。

3结束语

綜上所述，顶管施工具有各种各样的优点，对于提高社会效益与经济效益以及降低工程成本具有重要的作用，不但在很大程度上改变了城市管网乱挖的现象，而且还有效的保护了城市的环境。

参考文献

[1]张弢.浅谈市政给排水施工中顶管技术的应用[J].智能城市.2018（05）

[2]陈思奇.顶管技术在市政给排水施工中的有效应用[J].河南建材.2018（03）

[3]焦继伟，牛刚伟，王亚松，李飞祥，许立成.有关市政给排水施工中顶管技术的应用研究[J].建材与装饰.2017（48）

（作者单位：泰兴市远宏环保建筑安装有限公司）