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顶管技术在市政工程中的应用研究黄蕊

发表时间：2020/6/17 来源：《基层建设》2020年第6期作者：黄蕊

[导读] 摘要：顶管技术是管道施工的重要途径，而目前随着社会的发展，市政工程中管道的建设越来越依赖于这种技术。

        身份证号码：13018519910113xxxx 河北石家庄 050000
        摘要：顶管技术是管道施工的重要途径，而目前随着社会的发展，市政工程中管道的建设越来越依赖于这种技术。一方面，它应用范围广，可以有效地提高效率；另一方面，它可以有效地避免对现有道路的开挖，对于城市尤其是老城区交通压力的缓解能够起到很大作用。在这里笔者结合了顶管技术的发展，对顶管技术在市政工程尤其是管道施工过程中的应用提出几点分析。
        关键词：市政工程；顶管施工；技术应用研究
        引言
        近年来，我国经济正在飞速发展，身为世界第二大经济体，城市化进程已经变成了我国现阶段的发展重点。随着人们生活水平的不断提高，良好的居住环境成了所有人的祈愿，市政工程的发展是完善城市服务功能的关键。因此，该如何把当代的先进技术科学合理的融入到市政工程中去，以提高施工效率和工程质量为最终目的，已经成为了所有从业者的职业目标。
        1顶管施工技术基本原理
        1.1顶管技术的优点
        顶管技术对比开挖施工法的优点在于，顶管技术单单对工作部分与接收部分实施开挖面对交通经济影响相对，而且保护环境，实施清理管道断面，相对小的动工量，相对绿色环保，是我们相对常用的开挖施工法，在相对大深度的状况下，施工成本应用顶管技术可以合理的降低，让资源减少浪费。
        1.2顶管技术的缺点
        顶管技术对比开挖施工法的缺点在于，顶管技术曲率半径相对小而且假如施工的管道是由几种曲线实施组合的过程中，应用顶管技术实施施工就会变得特别困难，土壤的软硬程度严重的影响到顶管技术的施工正确性，假如在软土层中顶管技术应用的过程中就特别容易出现偏差，管道非常容易导致不均匀沉降的现象，而且不容易实施改造误差，施工具备局限性。
        2顶管技术如何应用在市政工程
        2.1勘察和技术准备
        任何工程在进行建设施工之前必须现场调查，充分了解工程地质和水文地质条件，选择合理的建筑和建筑设备的设计。非开挖施工的顶管施工方法也不例外，在施工现场调查具有非常重要的意义，它是建筑设计确定施工过程和施工设备的选择。顶管施工前的调查主要是了解地层地质、地貌、地下水对施工现场条件，地下管线的分布，地下障碍可能发生，在施工过程中考虑挖掘土渣堆和皮卡等。除了网站调查，施工前还应做以下工作：在地层水丰富的地方，在施工过程中，应考虑抽水、排水措施，避免山体滑坡造成的意外人冷的原因和影响正常的施工进度，在项目负责人的指导下，并考虑到地下管线合理分配和充分利用地下空间，等问题，确定具体的施工现场和坐标数据；根据土力学实验的地质条件，确定土的抗压强度，选择合理的施工设备。水平定向钻进管道敷设技术应用于给排水工程施工，施工周期短，精度高，环境影响小等优点，综合成本明显较低，显示出良好的社会效益和经济效益，将会在高速公路上，铁路和其他复杂的区域不允许开挖或管道管道施工方法，特别是用于河流穿越工程的技术优势。同时水平定向钻井施工特点和风险有一定的理解，建设应该采取相应的措施来预防和提高成功率。
        2.2确定顶管的线路和井位
        顶管一般在两侧要设置工作井和接受井，然后再工作井里将管道一节顶进大部分后，再焊接另一节，逐步将管道顶到对面接受井。顶管施工复杂，施工时间长，费用也较高。因此在井位这个方面可以改进，研究现场的路线，避开一些建筑物、树木，设计井工作井的位置。在每个工作井之间考虑不与周围物体发生冲突，避免在日后周围物体带来的不便。每个工作井之间的间距可以稍微加长一些，期间在遇到顶进深度的范围内的土层较复杂的情况，需要与设计人员协商，降低施工的费用。当进行曲线顶管时，用什么样的管道顶进，要提前经过计算的。建议用玻璃钢夹砂的管道顶进比较方便。
        2.3管材和顶力的设计
        在生活中，不论使用什么样的管材都会用一个承受顶力的极限。倘若大于管材所承受的顶力，管材就会损坏。为了不出现管材顶坏的情况，就应该在管材承受的安全顶力下进行施工。倘若在施工时出现顶管偏离的情况，就需要考虑管道偏心受压与局部的应力集中的问题，建设时预留有效的安全系数。比如说如果是污水管，大多采用砼管。目前国内大多采用的是砼管采用顶管施工。

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具体需要多大的顶管机，要根据地质及施工工艺来进行了计算需要多大的顶力才能确定。因此我们要在施工前做一些模拟实验来实践，考虑到管材在运作时可以承受的顶力的极限是多少，保证工程的质量。
        2.4施工过程
        在管道施工期间，倘若出现管线中有不干净的物体或是施工的残留物体，一定要立即弄干净，不要出现由于残留物使设备、阀门、仪表损坏等情况。在安装的期间，可以使用焊一部分清理干净一部分的方式，这样可以在系统完成后清理会更加方便。在清理干净之后，要将系统分一部分的进行打压，检验系统的气密性与强度。在打压检验时一定要考虑到天气因素，比如说，在比较冷的地带，可以在冬天检验，倘若是的打水压要主要防冻不要出现水管内冻结的情况。在检验之前，还要做到将系统完整的分析一下，制定出合理的检验方式、注意在检验时的安全问题。在施工过程中首先要看看你施工多大管，然后选择设备，比如如何控制边坡符合建筑规范的要求，关键技术要求必须考虑成本、技术、环境因素、地质条件及施工管理等问题
        3顶管技术在市政工程管道施工中的应用
        3.1施工前的技术准备工作
        在开始顶管技术施工之前，本着便利与高效的原则，我们应该先对施工区域进行场地划分。同时要确保人员，施工设备以及材料准备到位。除此之外，还要保证顶管所需泥浆以及注水系统安全无误。最后，要对顶管机的各个组成部件进行检查。一切都准备好之后，才能进行施工。
        3.2土体的加固
        由于在施工过程中顶管机是一直处于地下工作状态，这就需要对周围的岩层以及土体质量良好。顶管进出洞口及背后的土体都要进行加固，来加强顶管施工的安全性，对于在不良地质环境下土体进行加固时，应该采用高压旋喷桩来加强进出口部位土体的加固，同时应在洞口位置设置止水装置以避免顶管在顶进过程中的水土流失。对于淤泥的加固，必须采用触变泥浆加固，来保证施工的正常运行。
        3.3顶管技术的其他注意事项
        3.3.1管材要求
        管材是影响顶管施工技术的一个重要因素。市政管道一般有钢筋混凝土管、钢管和塑料管等，现如今，大部分都是使用钢筋混凝土管道。顶管技术施工时，钢筋混凝土管接口承受较大压力，因此必须处理好接口。在管材的尺寸方面要根据实际情况灵活选取。一般来说，当管道较长时，可以将管道设为长管道，但当管道变短或管道弯曲时，管道可以设置为短管道。另外，应根据覆盖层厚度、地质条件和施工荷载的大小确定管道的强度和厚度。
        3.3.2注浆减阻技术的应用
        注浆减阻技术是顶管机顶进过程中一项至关重要的技术。它的主要方法是在顶管机的首尾注浆，在管外逐渐形成泥套，从而降低施工作业过程中的阻力，有效利用泥套的支护作用，缓解顶管过程中产生的土体沉降问题。顶管与注浆同时进行。还要注意的是，在施工过程中，并根据施工的具体情况对泥浆进行调整。
        3.3.3顶管的纠偏
        由于顶管施工过程是在地下施工，而除了地勘报告以外我们对地质情况的了解程度很少，顶管机头顶进是一个精密的过程。在实际操作过程中机头会受地质条件以及顶进速度等的限制而发生倾斜。因此，在顶管施工过程中必须注意顶管的动态控制，适当校正顶管的方向和位置。纠偏时，我们一般要对顶管机的位置进行监测，然后定出顶管机所处的位置再根据顶管的铺设质量，把顶管机的偏移给纠正过来。
        结语
        顶管技术是管道施工的重要途径，而目前随着社会的发展，市政工程中管道的建设越来越依赖于这种技术。一方面，它应用范围广，可以有效地提高效率；另一方面，它可以有效地避免对现有道路的开挖，对于城市尤其是老城区交通压力的缓解能够起到很大作用。
        参考文献
        [1]倪家坡.市政工程建设中顶管施工技术的应用[J].中国房地产业，2017（21）.
        [2]曹万金.市政工程建设中顶管施工技术的应用[J].工程技术研究，2018（3）.
        [3]李健.顶管施工法的技术特点分析[J].筑路机械与施工机械化.2006(07).