关键词：市政工程；顶管施工；技术应用
引言
顶管施工技术在市政工程建设中的优势非常明显，需要注意的施工要点需尤为重视。但开槽埋管仍是目前市政工程建设中应用最多的管道施工技术，顶管施工技术相对而言仍处于起步阶段，还有很多亟待解决的难点。待这些难点被一一攻克，顶管施工技术更加成熟完善，其可更好的服务于市政工程建设，产生更大的经济效益及社会效益。
1顶管施工的特点
顶管法被叫做非开挖管道铺设技术，它的特点包括减少开挖层级的次数，方便通过地面建筑物与地底导管和空路、水路、陆路等线路，相比通过挖掘土层铺设，所投入的资金以及时间将进一步缩短。同时，顶管工程措施能够减少噪音，缓和粉尘污染，降低对交通的干扰和破坏，当称之为真正的低破坏、高质量的工程技术。顶管施工法因为其上述多种益处，在城市管道铺设中特别是在市政管线工程中获得了十分普遍的利用。顶管施工的做法具有几方面益处：作业面积由线减少成点，干扰面积减少；作业活动不受工程进度影响，对交通影响程度低；声音与嘈杂声低，市政作业对百姓的周围环境破坏小，不影响之前管线与设施的正常运用；能够在较深的区域以及水中进行作业，能够平稳通过铁路、水路、房屋，降低沿线的破坏工作量，减少预算成本。但其对工程人员的专业知识技能要求较高，需要专业的施工技术与水文数据信息。
2顶管施工技术要点
2.1现场踏勘及调查
首先，观察人流及车流情况，确定交通组织路线。并在相应路口设置交通导向牌，高峰期时安全专门人员指挥交通，确保交通安全；其次，调查周边的排水系统，必要时设置临时排水管线，以防污水乱流；另外，现场定位电力、燃气、通讯、给水等管线，明确是否要搬迁或临停相关管线；此外，要对埋设较深的市政地下构筑物进行调查，如雨水渠箱等；最后，对周围的桥梁等构筑物进行调查，如桥梁的桥台基础、桩基间距。四周的建筑物基坑是何种结构形式，长度是否在顶管顶进周线之外。
2.2施工准备阶段
顶管施工前，可尽量要求设计方或业主提供施工线路上详尽的地勘资料。尽量明确施工土层的分布情况、力学参数及物质性质等。砂层考虑含沙量及砂的级配关系及粗细情况，岩层考虑是否有裂隙，风化岩还需明确是弱风化、中风化及强风化中的哪一种，明确其抗剪强度及抗压强度有多大。若设计单位及业主提供的资料不一致或不详细，施工单位须业主补测，确保资料的准确性。另外，分析施工现场周边的建筑物、水文及交通情况，且同时要考虑施工后地表变形的控制，保证施工能安全、经济、稳定的推进。市政工程建设施工顶管技术时，首先要对整个管线系统进行全方位分析，须确保施工情况良好、技术风险小且顶板短。另外，认真分析测试现场获取的数据，确保施工时顶管设备的施工环境良好。此外，施工人员应根据现场实际情况，科学配置，积极调整相关工艺参数，高效完成顶管施工。另外，可根据施工的具体情况设置施工防治，确保施工顺利推进。
2.3顶管施工工序
顶管施工的原理是在不开挖的条件下，利用顶进设备，在工作坑中根据坡度、曲直线等相关设计要求，克服与周边土壤间的摩擦力，将掘进机或工具管进土中，利用机械或人工将管道内土方运走，然后敷设管道。该技术主要利用的是管道、主顶油缸及继电器的推力，这些力将掘进机或工具管从工作坑推至接收坑。由于要克服摩擦力，故对于较长距离的顶管，一般采用分段顶进的方式，在每段管道中间设置中继间，并在管道周围添加减摩剂增加管道一次性推进距离。
2.3.1穿墙前注浆止水
顶管工作井穿墙前需先进行注浆止水。其中，常见的注浆材料包括黏土、水泥及石灰。一般三者的配比为3：1：2，将注浆材料按比例进行混合搅拌，制成浆液，并将注浆液与土壤相结合，通常洞口搅拌范畴为4m×4m，以保证工具头能进行出洞的整个操作。经固结处理后的天然土壤注浆后可起到止水的效果。
2.3.2顶管穿墙
顶管穿墙前应保证墙体闷板处于并保持开启状态，以确保顶管工具管或掘进壮士能从顶管井外推。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆另外，为实现水安装时的强大堵水、阻水目的，应将水泥黏土充分填充，这里使用的水泥黏土强度低且经过搅拌夯实。尤其需注意的是，为确保增加密封板的强度及耐磨性，现场人员应选择止水法兰加压板的施工方式，以免出现供水管道穿墙而暴露外部墙体，最终出现腐蚀损坏的情况，造成不必要的经济损失及质量伤害。
2.3.3顶管出洞
顶管出洞的偏斜是市政管道施工的重点。管线出洞时应使用管道辅助工具进行相应的调整，并在工具管壁下部的井壁位置放置支撑设备，以确保顶管施工质量。
2.3.4注浆减阻
作为顶管施工的重要组成部分，注浆系统的重要性不言而喻。为确保注浆作业能和顶管施工同步进行，施工人员应优先对顶管机的头尾进行压降处理，且为了减少顶进中的泥浆损失，应在管道和中续间进行适当的补浆处理。
2.3.5顶管纠偏
顶管纠偏时需在千斤顶装置辅助下完成。尤其需要主要的时，当同时出现高程偏差及方向偏差时，应先修理偏差值较大的偏差，确保整个顶管施工工程质量稳定，有序实施。
2.3.6事故应急措施
顶管施工时，若发生任何异常情况，应立即停止施工，向相关技术人员分析具体情况，技术人员认真分析原因，寻找科学合理的解决措施。待异常情况解除后，方可进行下一步顶进工作。不可为赶工期，故意隐瞒实情，造成不必要的经济损失。
2.3.7施工现场管理
施工现场管道中常会有施工残留物及污染物，应及时清理，避免对管道中的仪表、设备及阀门等造成不必要的损伤。由于封闭后管道清扫难度加大，故通常进行管道安装前后都应该进行清扫，分段施工时，应分段清扫，减少封闭后的工作量。清扫完成后可对管道进行分段或整体打压测试，检查系统的气密性及强度。打压时要考虑季节的影响。由于温度低时，打水压会在管道内结冰，故通常寒冷的冬季指进行打气压测试，如若一定要在冬季进行打水压测试，应采取相应的防冻措施。另外，由于打气压存在一定的安全风险，故测试前应制定相应的安全防范措施。打气压、打水压都应遵循国家相关的验收标准，若出现渗水等现象，应及时查找原因并进行相关修复。
2.3.8通风及照明措施
虽然地下沼气不会影响封闭式机头，但为了防治管道内气压较低缺氧，并提高测量的准确度，通常会使用11kV的鼓风机对机头传输空气，增加含氧量。另外，施工时管到照明设施都使用经工作井操平台配电箱供电提供的36V安全电压，除此之外，每隔三个管节安装1个60W的照明灯，并设置紧急照明装置，保证工作人员能在停电后安全撤离。
3顶管施工质量控制措施
（1）在进行顶管施工时，根据以往的施工经验，开挖的工作井的深度都超5m，且工作井施工的工作时间大约需要连续进行一个月。工作井是整个顶管施工的核心环节，其施工质量直接影响到施工各方面的状况，所以工作井的质量尤其重要。在进行工作井的砌体施工时，为最大程度的发挥砌体材料的抗压作用，应当使砌体可以始终保持受到来自径向方向的压力。（2）对于后背墙的质量控制。在进行施工时，应当确保后背墙的枕木完全接触在土壁在上。因此，应当确定两者之间的接触面是否具有较好的密闭性以及平整性。这两项指标达标，才能够有效地保证后背墙周边土体承受均匀的压力。如果在顶管施工过程中发现后背墙外侧土体有较多含水量，在撤掉受力时将会对土体造成土体液化，使得顶管顶进无法继续进行。施工人员应控制好土体含水量或采用相关的手段降低土体的含水量，使顶管顺利进行，从而提高工程进度与质量。（3）严格控制标高、轴线。整个顶管施工最重要最直接影响顶管的施工质量的两个重要因素是施工管线的标高和轴线的走向。在进行顶管施工时，施工人员应当根据设计图纸，对工作坑内管线的标高和走向及相关位置进行测量，尤其是管道的轴线方向以及水准点的位置，并标识。在进行导轨设施的安装时，施工人员应当再三复核，确保相关的数据符合设计要求，严格控制管道的高度以及方向，将误差缩小到允许范围。
结束语
在市政工程的管道施工中，顶管技术已是不可或缺的重要技术支撑，其突出的优越性更胜传统的开槽开挖施工工艺，但相对的难度也有所增加。充分学习并掌握好顶管技术会为城市建设带来更大的经济收益和环保效益。
参考文献
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论文作者:黄正佳
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第18期
论文发表时间:2018/10/24
标签：顶管论文; 管道论文; 管线论文; 施工技术论文; 市政论文; 工作论文; 穿墙论文; 《建筑学研究前沿》2018年第18期论文;