市政工程建设中顶管施工技术的应用陈丽

陈丽

新疆佳祥建筑工程有限责任公司新疆乌鲁木齐831400

摘要：随着改革开放和城市建设的发展，社会对于市政工程建设的要求越来越高，只有实现对市政工程管理系统的有效控制，才能确保城市建设的有效发展，在此过程中，我们要实现对市政工程顶管施工技术的有效应用，以满足市政工程建设的可持续发展，这就需要我们对一系列的管道施工环节进行规范，确保其顶管施工技术的规范性、合理性、科学性，以确保市政工程建设的可持续发展，这对于城市管网建设、城市道路建设等意义非凡。

关键词：市政工程；顶管技术；施工技术；管理优化

前言

目前在我国市政工程施工中顶管技术得到了广泛的应用，特别是在一些管道工程及交通繁忙的城市主干道改造工程施工中顶管施工更是十分常见。由于顶管施工不需要大面积破坏路面，与开槽埋管相比，其更具有较大的优势。特别是在当前施工技术水平不断提高的情况下，市政配套设施也不断的完善，在这种情况下，顶管施工技术越来越成熟，其应用也会不断增加，有效地提高了市政工程的施工效率，降低了施工过程中可能对环境带来的污染。

1顶管施工的特点

顶管施工技术也称为非开挖管道敷设技术，其不需要对路面进行开挖，就可以穿越地面的构筑物及地下管线，不会对路面设备及地下管道带来破坏，施工周期较短，具有较好的经济性，而且利用顶管施工不会有粉尘产生，对周围环境和交通影响较小，施工具有高效率、无污染的诸多优点，在目前市政管线施工中应用得非常广泛。

2顶管施工技术简述

2.1工作原理

利用顶管施工技术进行施工，不需要对路面进行开挖就能够进行施工，只需要在路面垂直上方挖一个工作井，利用千斤顶将钢制管道压进地下。在对污水管进行施工时，通常会使用主顶油缸和道间的中继站等动力源来将管道压入到地质层，当污水管道进入到地层后，才能进行顶管埋设。

2.2顶管施工平衡理论

在顶管施工过程中，需要严格遵循气压平衡、泥水平衡及土压平衡等平衡理论，确保施工技术的适用性。特别是在实际施工过程中，需要做好施工区域地质的环境的勘察工作，明确设计的要求，从而进一步对顶管机、施工工艺和辅助设备进行选择，有效的确保施工的进度和质量。在顶管施工中，工具管的质量与整体施工的质量息息相关，所以需要确保工具管的材质和质量要与施工规定的要求相符，在具体施工过程中为了提高管道的承受力和耐腐蚀性，则需要利用钢管和混凝土管来进行施工，确保施工的进度。

2.3顶管施工要求

顶管施工前需要做好设备的检查工作，确保施工设备具有良好的性能。在施工过程中，为了能够确保顶进的顺利，通常会采用触变泥浆施工法来减轻顶管顶进过程中的阻力，利用触变泥浆施工法先将泥浆压入到顶进的土层中，然后再进行顶进，在压浆时需要遵循少量多次的原则。当顶进完成后，则需要对泥浆进行置换，利用水泥浆来对顶管进行固定，确保顶管具有良好的稳定性。在顶管施工过程中，顶管顶出洞口环节是最为关键的环节之一，所以在施工过程中需要给予重点关注。在穿墙管顶进过程中，需要利用深层水泥搅拌法来对顶进前方的土体进行加固，从而确保穿墙管能够顺利的顶出。

3顶管技术施工应用分析

3.1顶进管的选择

顶进管一般选用钢筋砼管，如没有腐蚀要求可选用钢管。钢筋砼管的规格设计、配筋和应力验算应遵守有关钢筋砼的标准和技术规程，特别是有关钢筋砼管的标准和技术规程。①顶进管直径的选择：顶进管的直径选择是首先根据工程性质、工程需要确定内径，根据顶进管所受荷载确定砼管的配筋及壁厚，进而确定外径。因为顶管工程工作面上需要配备挖土工人，所以一般管内径不小于500mm；②顶进管长度的选择：顶进管的长度对顶管过程的可控性和经济性有很大的影响。在直线推顶的情况下使用长管可以减少装管的次数，取得良好的效果，但随着管长度的增长，如果偏离原定的路线，使之恢复正确路线要比使用短管更加困难。建造顶压坑时顶压坑的长度也要增大，挖坑、支护、回填、修复的费用将相应地增加。

一般情况下，管长度须相对于管径来衡量，当L/D外≤1.10时，为短管；当L/D外=1.15时，为标准管；当IJD外≥2.10时为长管。

3.2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，必须在工作井安装止水装置。

3.3顶管施工的工艺：顶管施叉称为顶进法施工，是指利用顶进设备将预制成椭圆形或圆形构造物逐渐顶入路基，以构成立体交义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。

3.3.1顶管井的设计：顶管井分工作井与接收井两种，顶管井的建造结构有很多种类，一般使用钢筋混凝土结构。工作井的结构形式通常有单孔井和单排孔井。前者形状有圆形、正方形、矩形等，后者则大多为矩形，它们的结构受力性能由高至低依次为圆形一正方形一矩形。

3.3.2顶管施工工序①穿墙：打开穿墙闷板将工具管顶出井外，并安装穿墙止水装置，主要技术施工措施1）穿墙管内填夯压密实的纸筋粘土或低强度水泥粘土拌和土，以起到临时性阻水挡土作用；2）为确保穿墙孔外侧一定范围内土体基本稳定并有足够强度，工作井工具管穿墙前，对穿墙管外侧采取注浆固结措施；3）穿墙前对可能出现的问题进行分析并制定相应处理措施；4）闷板开启后迅速推进工具管，同时做好穿墙止水，本工程采用止水法兰加压板，中间安入20mm厚的天然优质橡胶止水板环，要求具有较高的拉伸率和耐磨性，借助管道顶进带动安装好的橡胶板形成逆向止水装置，应防止因穿墙管外侧的土体暴露时间过长而产生扰动流变。②顶管出洞：顶管出洞是顶管作业中一个很值得注意的问题，顶管出洞，即顶管机和第一节管子从工作井中破出洞口封门进入土中。开始正常顶管前的过程，是顶管技术中的关键工序，也是容易发生事故的工序。为防止管线出现偏斜，应采取工具管调零，在工具管下的井壁上加设支撑，若发现下跌立即用主顶油缸进行纠偏，工具管出洞前预先设定一个初始角弥补下跌等措施。③注浆减阻：在顶管施工中还有一个重要的技术措施就是通过压注触变泥浆填充管道周围的空隙，形成一道泥浆保护套，起到支撑地层，减少地面沉降，减少顶进阻力的作用。在施工中，首先对顶管机头尾部压浆，并要与顶进工作同步，然后在中续间和混凝土管道的适当位置进行跟踪补浆，以补充在顶进中的泥浆损失。注浆工序一般多应用于长距离顶管施工中。④顶管纠偏：纠偏是指机头偏离设计轴线后，利用设置在后部的纠偏千斤顶组，改变机头端面的方向，减少偏差，使管道沿设计轴线顶迸。顶进纠偏是采用调整4台纠偏千斤顶组方法，进行纠偏操作，若管道偏左则千斤顶采用左伸右缩，反之亦然。

结语

市政管道施工中应用较为广泛。在顶管施工过程中，严格对施工的标准和质量进行掌控，对施工技术应用的要点进行分析，从而有效的确保顶管施工的质量，使其在市政工程施工中发挥重要作用。

参考文献

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