关键词：顶管施工技术；市政道路；工艺流程
引言
近年来，对于已建成的市政道路进行管线铺设时，一般在开挖施工时都需要将交通中断并设置路障，严重影响到行车和施工人员的安全。所谓的顶管施工，主要是指将砼套管安装到管线需要穿越道路的地方，然后主管线从套管穿越，不会对路面造成破坏和不影响正常交通行驶是顶管施工的主要特点，而且管套能够对道路的主管线起到很好的保护作用，在出现故障以后方便维修。
1工程概况
某市政工程施工段为 2 部分，其中一路段长度为 480m，起止桩号为 K4+040—K4+520，另一段长度为 825m，起止桩号为 K5+560—K5+860。选取 III 级钢筋混凝土顶管用于施工，类型为 DN12000\DN800，5 座 Φ8000 工作井，8 座 Φ4000 接收井，都选取人工挖井方式用于工作井、接收井，并将中继间设置到工作井和接收井之间，两段顶管所需中继间为 10 个。根据施工现场地质勘察情况，2 条顶管在第四系残积层亚粘土与碳系强风化砂岩，切割岩石成块，大多数蚀变成土。残积层亚粘土的特点为极差富水性、较小水量。风化砂岩结构极为疏松。
2施工准备工作
主要以某市政道路工程为例，部分线缆需要穿越道路路基，施工采用顶管施工工艺，开挖深度大于3m，使用5m长的钢管进行顶进。在施工前要充分做好准备工作，为后续的顺利施工奠定基础。
在对顶管施工方法进行选定时，需要对现场的水文地理、地面建筑、地下建筑以及交通情况进行综合考虑，还要对地表变形控制进一步分析，确保顶管施工的安全性、稳定性和经济性。在进行顶管施工时，首先要考虑整个排水系统，通常是从下游开始施工。在对起始掘进段顶管进行选择时，要确保具有较好的施工条件、较短的顶程和较少的技术风险。另外，要测试和分析现场技术数据，以便于对地下实际土质进行了解，确保施工过程中具有良好的施工环境，对顶管设备运转规律进行有效掌握，对操作人员进行合理组织，通过起始掘进段的顶进数据，对各项施工技术参数进行适当调整，从而使顶管施工工艺得到进一步优化。施工单位要定期保养所有顶管设备，在确定其检验合格后才能够运入施工现场。在安装工作坑的过程中，需要联动调试单机和整机，按照例行保养制度进行顶进施工。另外，要确保工程质量安全、地面建筑物与地下管线保护以及道路交通维持都符合设计要求；顶管机头要根据不同的工程地质、施工条件与水文地理等情况进行合理选择。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在对上述各种因素进行综合考虑以后，对顶管和施工方法进行合理选择。
3顶管施工工艺
3.1施工顺序
首先要安置基坑底基础及后靠背，然后进行导轨安装，接着进行承压壁的设置，随后机械能主顶设备的安装，然后对顶管机头进行安装，再进行土方运输设备的安置，最后安放管节进行顶进。
3.2顶进工艺流程
在进行顶进施工时，第一步是对沉井中心线进行测量放样，然后将顶机架和主顶设备安装到位，再使用顶进管机进行顶进；第二步是将下一节管节吊下，通过顶进机顶进管节，将第一节管顶完为止；第三步是将第三节管节吊下，然后拼装管节，顶力接近许用力，将中继环吊放下来，然后按照上述方法继续顶进，最后出洞，顶管机与管节分离。
3.3顶力估算
按照管壁外侧同步注入触变泥浆进行施工，Ｒ2=F2为手掘式顶管产生的阻力。按照软土地层顶进的施工经验，通常为8～12kN/m2，按照50m的顶进长度和0．52的管道外径进行计算，P=F2лDL=1130kN≈113t为最大顶进阻力。一般情况下，要完全满足顶力需要，配备150t液压千斤顶即可。控制活塞行程为700mm，供电量为10L/min，主油泵最大供电压49MPa。
3.4顶进施工
1）顶进方法。在进行顶进施工以前，需要全面检查施工设备，并进行试运转；另外要确保顶管在导轨的中心线、坡度和高程与设计要求相符合。同时要避免工作井内进入流动性土或地下水，而且要保证具备所有条件以后才能够实施顶进作业。
2）顶进作业。在工具管切入土地以后，需要对其水平偏差严格控制，确保偏差在5mm以下，设定标高加以抛高数为其高程。在工具管连接第一节钢管时，尾部至少有20～30cm搁在导轨上，同时需要立即连接砼管。在进行人工挖土以前，要在周边土体中切入刃口部分，分层开挖程序按自上而下进行，避免正面坍方。在挖土过程中如果有地下障碍物出现，在确保安全的前提下先清除障碍物，然后进行顶进施工。如果有特殊情况，需要及时通过应变技术措施解决。可以通过机顶设备对顶管道内土进行再次顶进，将管内泥土顶出管道外面。在顶管交接班时需要逐一详细地交换开挖情况和排除故障所采取的措施，为后续施工提供安全和技术保障。
3）施工测量。在进行顶管施工时，要经常进行测量，在视线清楚、不易扰动、易于保护、方便校核的地方设置控制点。特别要重点测量地面控制点至工作坑内的控制点，在测量时严格按照施工要求进行，避免轨道、管道底标高与设计标高存在较大的差距，从而对管道底坡度造成严重影响，阻碍了对顶的顺利进行。在顶进顶管时，需要不间断的测量高程、转角和方向，正常情况下控制在80～100cm进行一次测量。
4）检查井施工。在施工过程中，要对施工进度进行严格控制，对质量进行严格把关，杜绝检查井内出现透水事故。施工时要确保此环节不会出现偷工减料的情况，检查井施工作为极其关键的施工环境，需要加强重视。
5）纠偏测量及控制。一般情况下，施工单位在对地面进行简单有效的控制测量时通过经纬仪进行的，要确保地面控制测量中低于1cm的误差，水准点控制网可以通过现有道路已设水准点进行布设，可以把水准网直接引入工作井内。在将测量仪基座布设在工作井后方时，要防止仪器座因顶进内沉井受力而出现移动或变形。如果仪座出现轻微位移，需及时调整对轴线和标高。一般倾斜仪传感器都安装在机头内，施工人员能够按要求进行及时纠偏。在顶进纠偏过程中，要进行大量的测量和频繁的微调，并保证纠偏角度在1°以内，最大不能超过1．5°。因为在起始推进阶段主要依靠主顶油缸控制机头和方向，因此一方面要将主顶的推进速度进行减慢；另一方面要对油缸组进行不断调整，使其与设计坡度要求和质量标准相符合。
6）闭水试验。在完成顶管对接以后，需要进行闭水试验，试验按照国家验收标准进行。如果有漏水和渗水情况出现，需要及时查找问题原因并进行有效处理。
4结语
顶管技术在道路建设中的应用，不但可以减少面层开挖对原有道路造成的破坏，而且具有较少的占地面积，能够在地面构筑物和地下管线中进行穿越。另外还使沿线的拆迁工作量大幅减少，保障了交通畅通，使工程造价得到降低，具有较好的社会效益和经济效益，在未来道路施工中具有广阔的发展前景。
参考文献
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论文作者:段合庆1,侯中华2
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第18期
论文发表时间:2017/11/28
标签：顶管论文; 测量论文; 道路论文; 管线论文; 标高论文; 工作论文; 情况论文; 《建筑学研究前沿》2017年第18期论文;