摘要：伴随我国城市的现代化建设持续发展，而地下空间的相关工程不断增加，很多特殊地理环境因素也使地下项目建设更加困难。文章结合项目实例针对顶管施工技术的具体应用展开探讨。
关键词：工程项目；顶管技术；应用
引言
当前发展阶段，市政给排水工程影响到现代城市化的进程和发展，也关乎到人们的生活质量，因此加强对其研究有着重要的现实意义。从施工的技术层面来讲，给排水施工项目工程所涉及到的内容比较多，市政给排水管道在管道埋深较大或不便开挖施工的地段广泛采用顶管施工的方式，这就对顶管的工艺和技术提出了更高层次的要求。
1、顶管技术的原理及组成
1.1顶管技术的原理
顶管施工技术作为一项非开挖施工技术，在确保路面不开挖的前提下，以路面的垂直方向作为开挖点，开挖出一个工作井，再利用千斤顶将钢制管道压入地下。在市政给排工程顶管施工过程中，通过利用管道之间的中继站，并以主顶油缸为动力源，利用顶进设备将顶管压入地质层，最后进行顶管埋设。
1.2顶管技术的组成
在市政给排水工程顶管施工过程中，主要由施工机械和施工作业地两个部分组成。其中，施工机械作为顶管技术施工中最重要因素，包括千斤顶、顶管机头等。顶管机头由于封闭式掘进机和敞开式工具管组成。封闭式掘进机包括多刀盘、加泥式和土压平衡式等。敞开式工具管包括、手掘式、挤压式、臂推式等工具；施工作业面由顶管工作坑和接收工作坑两个部分组成。其中，顶管工作坑主要是为顶管机头安装提供保障，而接收坑主要以机头出坑为主。
2、顶管技术在市政给排水管道施工中的应用分析
2.1施工前的准备工作
在市政给排水工程施工之前应预先做好充分的准备工作。首先应确保应用顶管技术所需的机械设备准备就绪；然后做好充足的安全防护准备，特别是对施工人员人身安全及机械设备保护的安全防护准备；其次，对施工图纸进行反复的研究，并结合施工区域的地质情况进行分析，避免出现严重的水土流失问题。
2.2工作坑位置的设置
工作坑的作用是防止地下建筑物及地表设施在出土或排水作业中受到破坏。工作坑一般是由钢材料、混凝土结构建造而成，是一个密闭式的保护体。在给排水管道施工的过程中，施工单位还需要再施工区域设置框架，用于保护支撑结构。顶管井主要由两部分组成：接收井和工作井。为了提升工作效率和减少工作失误，一般会同时对两口井进行施工。
2.3施工设备的安装及顶管规格的选择
在利用导管技术完成导轨作业之后开始安装排水设备。这样做的目的是便于将钢结构的安装位置、安装误差控制在合理的范围之内。在安装施工设备之前，应先对导轨的稳定性和安全性进行检测，确保管道的坡度满足国家标准要求。在对顶管的规格进行选择之前，首先应全面分析给排水工程的特点，确保所选顶管的直径满足该区域给排水的要求。此外，还要对顶管的长度、管径进行确定。一个合适的顶管长度和管径能够大幅度减少市政给排水工程的施工成本和提升工程项目的安全性。顶管的长度不宜过长或过短：较长的顶管能够减少顶管次数，提升施工效果；过长的顶管会增加施工难度，提升施工成本；过短的顶管会增加施工次数，提升施工成本。因此，需要依据工程实际情况对顶管的长度和管径进行合理的选择。
2.4管道防水
为了发挥出顶管技术在市政给排水管道施工中的应用优势，为了提升应用了顶管技术的给排水工程的安全性和有效性，需要对管道防水工作给予足够的重视。管道防水工作的目的就是确保顶管能够顺利出洞。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在市政给排水工程施工过程中一般会预留比顶管外径大一些的口径，但是口径太大会引发严重的漏水、渗透问题。在市政给排水工程即将竣工或后期维修过程中，使用管道防水技术可以通过利用钢板压紧的方式将促使地下水正常流通。
2.5顶管顶进
（1）管节吊装成品管在搬运、吊装及运输过程中，应轻吊、轻装、严禁碰撞，管材堆放仅限一层。应对管体插口部分和橡胶圈进行特别的保护，以防止在运输和吊装过程中碰伤损坏。成品管在搬运、吊装及运输过程中，应采用专用工具和起吊设备进行搬运，不得破坏管口坡口。管节垂直运输，采用30t吊车。（2）管节焊接管节进场后，必须进行质量验收，出厂管材应自带坡口。钢管每节有效长度为6.0m，每批管节运至现场后，及时报请监理验收，质量合格的管材堆放至管材堆放区，对存在质量问题的管节予以标示并退场。对于管的尺寸、结构应认真测量，符合标准方可吊放至顶管的工作坑导轨上，准备连接顶进。管节焊接坡口为V型60。坡口，为保障管道焊接质量，焊缝焊接采用多层多道焊接，本工程施焊时平焊层数按3层施焊，立焊时层数按4层施焊，焊丝按之子线路走丝。电压、电流及送丝速度、出气速度等各项工艺指标必须严格按照钢管焊接施工作业指导书执行。（3）无损检验。全部焊缝进行无损探伤之前，等到焊缝冷却至环境温度之后需要进行自检，等到合格之后，再展开无损探伤。无损检测人员一定要获得相应资质证书，并且必须仅进行资质证书中要求范围内的施工。为保证管道的焊接质量与项目施工进程，此项目钢管焊缝的质量检测是业主委外进行检测，检测人员驻扎现场。（4）管道的顶进工作坑中的设施安装完成，通过检查所有部分状态良好，便能够展开试顶工作：校测装置垂直于水平标高能否满足设计标准，合格之后进行工具管顶进，再进行管节设置，重新进行标高测量，合格后试顶，等所有参数调整好之后，就能进行顶进施工。加强对开始5m管道顶进的偏差控制，确保轴线的偏差处于±10mm之内，保证高程的偏差处于±10mm之内。施工之时，保证勤顶，勤测，强化监控工作。顶进施工过程中，依靠顶管机进行持续掘进，千斤顶出镐后背没有移动的条件下进行管道顶进，主要操作过程为：安装顶铁且挤牢固，顶管机向前进行掘进的时候，油泵要慢慢地启动，此时千斤顶进油，且活塞要伸出大约一个工作行程，把管子推出一定的距离；停止油泵工作，开启控制阀，此时千斤顶回油，活塞收缩；设置顶铁，再进行以上操作，然后直到装设下一节管；将下管以及顶铁卸下。（5）中继间的拆除工作管段的顶管完成施工之后，需要将管段中继间装置拆除掉，先要对中继间支架与小油缸进行拆除，于工作密封圈位置对中继间的前段管道和后端管道进行焊接。
2.6测量控制系统与顶管纠偏
高程轴线偏差都是采用激光经纬仪进行测量，仪器需要固定到沉井底板，激光接收靶要固定到机头的前端位置，坐标中心要在掘进设备的中轴线上。在顶进过程中常打开激光经纬仪，机头的操作员依靠查看计算机显示屏激光光斑的移动数据与顶进长度，对偏差的发展形势进行分析，在确定纠偏的方式。激光经纬仪一定要运用陀螺仪，依照要求顶进长度与测量时间展开水平方向校正，另外高程方向采取连通器顶进过程中随时进行校正。顶进开始300mm的时候，针对高程与轴线要进行一次测量，为保证顶管施工符合要求偏差，正常顶管之时，每掘进大约1000mm就要进行一次测量；纠偏。顶管机纠偏系统是在机头位置，包含四个纠偏油缸，在纠偏过程中，依靠对所有纠偏油缸伸缩的控制，让纠偏油缸活塞杆合力可以推动纠偏位置向机身段出现偏斜的反方向进行一定角度的转动，这时候机身段与纠偏段间环形超挖的间隙出现变化，而机头顶进阻力会失去平衡，由于土压力以及后方顶推力共同作用，就使得后续管与机身段朝着纠偏段的偏转方向不断前进。
结束语
随着城市发展，市政基础建设也在不断完善，浅层地下管线管位紧张，管线开挖施工对人们出行生活带来不便，顶管施工等非开挖施工技术在市政给排水管道工程中被广泛采用。在实际顶管施工过程中，我们应从施工前准备着手，合理控制管壁摩擦力，并对顶管技术应用中的难点进行优化，在确保顶管施工进度和质量的前提下，降低施工成本，提升工程的经济效益和社会效益。
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[3]刘盛.顶管技术在市政给排水管道施工中的应用研究[J].山东工业技术,2019(07):98.
论文作者:佘俊玲,刘方兴
论文发表刊物:《防护工程》2019年第7期
论文发表时间:2019/7/1
标签：顶管论文; 管道论文; 给排水论文; 市政论文; 工作论文; 过程中论文; 技术论文; 《防护工程》2019年第7期论文;