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探讨顶管施工技术在市政工程中的应用蔡永攀

发表时间：2020/11/19 来源：《基层建设》2020年第22期作者：蔡永攀

[导读] 摘要：随着城市化的进程不断深入，市政工程的建设对城市公共服务功能的实施有重要意义。

        身份证号：33068119810205xxxx 浙江省诸暨市 311800
        摘要：随着城市化的进程不断深入，市政工程的建设对城市公共服务功能的实施有重要意义。在市政工程的建设过程中，地下管网建设水平至关重要，需要在满足市政工程功能需求的同时降低对其他城市系统的影响。顶管施工技术则是一种十分适合市政工程地下施工的技术，具有污染小、成本低等特点。为了进一步提高当代城市建设水平，需要对顶管施工技术的应用进行深入研究。
        关键词：顶管施工技术；市政工程；应用
        引言
        由于顶管技术具有如此众多的优点，其在天然气石油管道工程、城市道路排水工程中都得到十分广泛的应用。本文主要开展顶管技术在城市市政工程中的应用研究，并从工作井与接收井施工、作业平台搭设、顶进设备安装、顶进施工以及测量与纠偏五个方面对市政工程中顶管技术的施工要点进行了详细说明，具有一定的实际工程意义。
        1市政工程中应用顶管施工技术的产生背景及主要原理
        在市政工程施工中，地下管道的安置、更换长期以来严重困扰着设计人员。频繁的开挖不仅费时费力、造成极大的成本支出，还会严重影响工程建筑主体下方的土层环境，一旦出现问题，将会严重影响工程整体质量。面对此类问题，盾构施工法应运而生，以更加先进的顶涵作业，革新了工程主体结构的顶进支护结构方式，并将明挖开槽转变为暗挖盾构支护，极大地降低了施工过程对交通造成的影响。而顶管施工技术在盾构施工法的基础之上，得到了进一步的改进。应用于市政工程、桥梁隧道工程、地下管线铺设时，无需开挖面层，即可穿越诸多障碍物。其主要原理为借助主顶油缸和管道间、中继间的推理，将作业工具管甚至是掘进设备沿着工作井内部直接穿过土层，一直推到接收井所在位置后，执行吊起操作。与此操作同时进行的，是将紧随工具管与掘进设备后方的管道埋设在工作井和接收井之间，最终通过非开挖的方式达到成功敷设地下管道的目的。
        2应用优势
        （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的土方开挖，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。（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。（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。
        3施工流程
        3.1穿墙凿洞施工
        在完全打开建筑穿墙式阻闷板之后，将穿墙工具筒从管顶端推出井外，之后将建筑穿墙式阻止板防水保护装置直接安装到其中，整个施工过程在使用中做到的一项技术保护措施就是充分利用混凝纸筋水泥黏土或其他水泥纸筋黏土材料进行建筑穿墙工具管的夯实回填加固工作，并同时做好外墙相应的夯实加固作业，使其同时能够起到充分发挥建筑挡土墙和阻水的重要作用。
        3.2顶管开孔出洞保护施工
        作为建筑顶管工程施工的重要环节，若是发现顶管开孔出洞后在施工过程出现安全问题，势必会直接影响涉及到顶管工程施工的安全质量。为了能保证顶管下部出洞养护施工的有效顺利进行，需要提前做好造成工具箱的下部凋零管线处理养护工作，防止出现下部管线偏斜等不良现象，然后通过实际勘测现场的实际情况在造成工具箱下部出洞井壁两侧进行顶管支撑桥梁架设的处理工作，同时必须提前做好初始出洞角度的预置修补工作，用来对造成工具箱顶管下部出洞前的角度下跌现象进行及时弥补，防止意外事故发生。
        3.3注浆前应进行加压减阻
        在采用注浆注水减阻隧道施工时，要特别注意用绳子压住不接触变性水泥浆的施工方法对地下管道管子周边的沉降缝隙进行填充，这样做的目的主要是为了能够让隧道地面上的沉降缝接下去和顶部推进到隧道管子之间的缝隙阻力可以得到明显降低。

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对于在具有很长的运行距离的顶管工程施工时，通过顶管注浆增压减阻技术能够有效地提高顶管工程施工的技术效果，使工程顶管施工技术的保障作用可以得到充分发挥。
        3.4及时校正顶部改进时的偏差
        管位位置偏差问题是建筑顶进工程施工设计过程比较常见的一种施工问题，应用于10mm以上的质量管位的质地差距必须一定要严格做到自动校正，坚持采用质地匀称、缓慢的校正原理，并进行适当的校正操作，避免出现质量管道直接受损等不良质量问题。在出现设计机头轴线与固定机头之间可能存在较大偏离角度问题的设计时候，可以及时借助自动千斤顶组合器进行自动矫正，用来及时改变设计机头的旋转方向，降低机头两者之间的设计误差，使千斤顶进工程施工的设计质量安全得到有效保障。同时，对于建筑高程方向偏差及建筑方向高度偏差这两个方面问题来说，先要仔细考虑如何减少方向偏差次数较多的部分，尽可能多地降低对建筑工程施工的不利因素影响。
        4市政工程施工中顶管技术应用中的注意事项
        4.1技术交底
        从市政工程施工中顶管技术的施工技术流程及技术实施标准进行分析，落实技术交底作业为工程施工中的主要注意事项。在具体的施工作业中，为确保交底质量的合格性，在交底作业的实施中应由施工单位、设计单位、建设单位三方联合组成技术交底小组，针对相关设计内容、施工技术参数进行前期交底，并明确相关施工责任，以此达到提升工程施工质量、保障工艺技术应用效果、明确各方责任的目的，合理推动工程项目的稳定发展。
        4.2现场监管
        市政工程中顶管施工技术的实施中，落实现场监管，对其工程施工质量的控制及工程工艺技术应用效果的保障效果显著。为保障监管效果，建设、施工、设计三方在实际发展中可通过聘用第三方监管机构或通过组建综合监管团队的方式，进行工程施工中的现场监管和控制，以此提升现场施工中的技术指导及监管质量，同时规避因现场管理混乱、工序实施误差造成的安全事故以及频繁返工的不良现象。
        4.3施工机械设备优选
        市政工程施工中顶管施工技术的应用区别于普通的地面施工技术，其对于机械设备的要求较高，因此为保障工程施工质量，落实施工机械设备的优选也为工程施工中的主要注意事项。为此，施工单位及建设单位可基于基础勘察参数及工艺技术要求，进行施工机械设备的选用及相关施工管材的选用。同时，为避免施工管材质量存在问题造成的后续施工返工现象，施工单位在设备管材的选择中也可落实一定的模拟测试作业及相关技术参数的复核分析作业，以此达到提升工程施工质量、保障顶管施工技术应用效果的目的。
        4.4加强安全管理
        市政工程施工中顶管施工技术涉及较多的机械设备及大量的重复性工作，因此从现场环境、施工工序组成的角度分析，加强安全管理工作对提升工程施工质量意义重大。对于安全管理工作的实施，施工单位可通过多种举措落实：一是安装全站仪；二是制定安全管理制度，并实施安全管理制度的教育培训；三是落实人员安全防护，设立现场安全员岗位，实施特殊工段及普通工段的不同频率巡检工作。通过多种举措达到提升安全管理质量、保障施工人员生命安全以及推动顶管施工技术稳定发展的目的。
        结语
        综合来讲，随着如今各个城市建设工作不断开展，大量地下管道工程的建设需要采用更为先进的施工技术。而顶管施工技术作为一种可以避免大量开挖土方、影响城市环境的技术，在市政工程的建设中有很高的应用价值。施工单位需要深入研究顶管施工技术的相关原理和要点，在做好施工现场地质结构、地下设施勘察的基础上，做好顶管施工方案的设计，选用技术先进、安全可靠的设备。施工中做好施工质量检查和现场通风，确保顶管施工达到设计要求。
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