李坡
山东顺通市政工程有限公司 山东聊城 252000
摘要：随着城市建设步伐不断加快，在市政工程管道施工当中，涉及的工程内容也不断增多，因此要采用合适的施工工艺来满足建设需求。顶管法可减少大量土方工程、对周边环境影响较小，节约施工用地，减少拆迁工作等优点，被广泛应用于市政基础建设中，在一定程度上被认为实现文明施工。
关键词：顶管技术；市政工程；管道施工
引言
顶管技术是市政项目建设工程中一项重要施工技术，具有不开挖中、不拆迁破坏地面建筑物、不影响交通、不破坏环境、不受气候和环境的影响、省时、安全高效及综合造价低等优点，因而，掌握好此项技术原理、特点，综合分析顶管技术具体应用十分重要。
1顶管施工技术应用优势
1.1对周边环境影响小
该技术的优势在于不需要进行大规模土方开挖，适用于地下公共工程较多、有文物古迹存在的地段。而市政工程的施工现场几乎都是位于城市区域，这些地区地下环境复杂，遍布各类电气管道、给排水设施等，同时周边环境也比较复杂，不适合进行大规模的土方开挖。因此，在市政工程的施工中，顶管施工技术的应用价值很高。
1.2施工便捷成本低
传统市政地下管道施工工程涉及到大量的土方开挖，同时还需要占用大量的城市公共空间，由此产生的一系列成本极高。而采用顶管施工技术，可以有效减少土方开挖、回填、地面恢复等施工成本。同时，相比传统地下管网施工技术，顶管施工技术的效率也更高。因此，从市政地下管网工程的角度来讲，顶管施工技术的性价比优势十分突出。
1.3安全性高
顶管施工技术在地下进行，施工设备及人员都在地下进行施工作业，地面工地占用面积小。对市政工程而言，有效减少了地面工地施工过程给周边环境带来的安全隐患。同时，目前顶管施工技术趋于成熟，无论是地下支护、通风等都做到了安全可靠，因此顶管施工被认为是安全性极高的施工方法之一。
2顶管技术在市政工程管道施工中的应用
2.1顶管设备选择
主要指的是顶进顶管的顶管机。目前使用的类型有手掘式顶管机、泥水式顶管机、土压式顶管机、气压平衡顶管机。不同类型顶管机的选择主要依靠土质条件，正常情况下，淤泥质黏土主要使用的顶管机类型是泥水式和土压式两种;砂性土主要选择泥水式顶管机，在实际施工过程中，可以通过改良开挖面来达到理想的顶进效果;黄土地质条件一定要进行改良，使用敞开式和气压平衡式顶管机;强风化及中风化岩根据现场的情况进行选择，同时根据内部的结构和构造层选用不同的刀盘和管头，确保顶管施工的质量和水平。
2.2注浆减阻
顶管机直径一般要大于管的直径，这就使管的外径和顶管机的内径之间有浆体存在，同时管道与周围土壤之间的间隙也存满了浆体，间接形成了一个泥套，泥套的形成可防止泥浆渗透到外层土壤中，同时周围的土壤可以形成支撑浮力，在管道和周围土壤层之间存在流动的泥浆，保持为湿摩擦，具有较小的摩擦阻力。在顶管施工中，要不断推广减摩技术，保证顶管施工的质量，确定注浆材料的选型。
2.3顶进作业
2.3.1凿洞口及后座墙作业节点
凿洞口作业期间，经测量放样，将洞口位置确定好，以风镐凿除洞口，凿除洞口砼渣块，应当从其底部彻底清理，保证作业面干净整洁、操作空间充足；后座墙作业期间，应选定C25素砼浇筑，参数即为：厚度0.5m、宽度3.2m、高度3.5m，验算分析力学参数。
为确保顶镐反力可均匀传送给后座墙，在顶管作业前期，后座墙的外部侧面处需加焊钢板1块，确保钢板稳定性、刚度、强度均能够与施工标准相吻合。
2.3.2安置止水橡胶圈及下管作业节点
在安置止水橡胶圈期间，对于洞口侧壁，应先将带法兰的钢套管安置好，便于将止水封板和橡胶圈均固定好，避免出洞口和顶进期间，泥浆涌入至工作井中，避免井内进入地下水；在实施下管作业期间，选用小型龙门吊下管或者使用16t轮胎汽车吊，首节砼管吊装到导轨上面后，需测量管中线及前后两端管底部标高，对导轨具体位置精准度实施校核
2.3.3顶进和出土作业节点
泥水平衡式挖进作业，选定全自动化泥水输送装置，机舱内连续搅拌所挖掘泥土与泥水，确保能够有泥浆形成，经泥浆泵和管轴排放到沉淀池、过滤池内予以循环利用。在工作井周围需将沉淀池配套安置好，重视沉淀余土积累，通过挖掘机转运，外运到弃土点。挖掘作业期间，把控好作业参数，以PLC全自动化操控系统平台，对水仓压力和流量值加以控制，保证泥水的良好平衡效果。如果机头上所在仓内压力比压力的控制值小一些，地面会有沉陷或者下沉等现象产生。因顶进作业期间可能会出现这些情况，故将掘进速度和出厂速度合理把控好较为重要。
2.3.4触变泥浆作业节点
由于市政项目施工现场环境通常较为复杂，倘若想降低顶进阻力，顶进实操期间应使用触变泥浆作业，达到减阻作用。泥浆需压至管壁外形成的泥浆套内，确保管壁周边的摩擦力得以减小，让管道维持小顶力状态，确保顶进泥浆作业可顺利高效实施。同时，为让触变泥浆套的压力在停止后，无快速降低现象产生，工作井内的注浆总管当中需将单向阀合理设置好，谨防产生回浆现象。泥浆压注作业其实就是借助顶管机实施连接补浆，掘进机和顶进作业同步实施。在泥浆压注作业期间，技术员务必要遵循的是先压再顶、顶压同步和及时实施补浆这些基本操作原则予以合理执行下去。控制注浆时，务必要密切观察所在浆池内的浆面可有下降现象产生，若下降明显，则证明浆已处管内输送状态；还需密切观察高注浆的泵压力、注浆管所在前端的压力表动态变化等，以维持正常的压力状态。
2.4顶管接口
由于顶管在顶进期间管材的受力情况较为复杂，管材的结构与制作相对较为严格，并且其施工区域是在水下部分，要求管材的接口处不得渗水。因此在此条件背景下，结合实际施工情况，一般都会选择F型管接口，然后加设一些木衬板或者楔形橡胶圈，可以避免接口错位、灌缝漏水等问题出现。而对于管道的接口部位如果处在一些不稳定的土层之间，如粉质黏土、砂性土等，都可以采取注浆的方式将其外围的土体加固，如果接口不严则很容易形成管内外水体的流动效应，使管道上部的地面发生严重沉降，其中注浆材料可以选择水泥和水玻璃一起作业，以保证注浆材料的稳定性。
2.5检查和纠偏
在顶管施工中，需要确保管道中心线符合设计要求，执行顶管测量工作时，不能随意改动线路，并且保证测量处清晰无误。按照规范设置测量平台，然后选取临时水准点，每次测量时都要做好核查，从设计管道到工作井，做好观测。一般情况下，针对顶管施工的检查，按照每顶进500mm测量一次为宜。执行顶管纠偏工作，目的在于减少机头和设计轴线的偏差，避免施工结果不符合设计规范。在发现机头出现偏离时，一般是通过合理调整千斤顶设备组让机头回归正规。
结语
顶管技术综合性较强，在目前的管道施工作业中的应用范围越来越广。其主要的技术特点在于不用关注地下延伸所产生的偏差，在一些大中型的管径非开挖铺设中具有良好的技术效益，还具有经济、高效，保护环境的综合功能。
参考文献
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