王明亮
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摘要：顶管技术只需要在管道工程的两端设置出入口，中间部分的作业全部在地下完成，将地面破坏降到了最低。随着城市化的发展，顶管技术的应用也越来越广泛。考虑到顶管施工环境的特殊性，无论是从保证市政工程建设质量角度，还是从维护地下作业人员安全角度，都需要加强质量监管、把握技术要点。本文就市政管道顶管施工中需要关注的一些重点技术进行了简要分析。
关键词：顶管技术；市政工程；注浆减阻；顶管纠偏
引言：
市政工程中的燃气、给排水等各类管道施工中，为了减少地面占用、保护周边环境和不影响市区交通，通常会选择顶管施工技术。同时，由于是地下作业，也可以减少噪音、粉尘污染，符合当前提倡的绿色施工理念。因此顶管施工成为近年来市政管网建设中常用的技术形式。在施工过程中，除了需要明确工艺流程外，还必须关注技术要点，像顶管纠偏、注浆减阻等，加强顶管施工的质量控制，才能建造精品市政工程。
一、市政工程顶管施工技术要点
1、穿墙技术
在正式进行穿墙施工前，应结合前期的地质勘查结果和施工设计方案，做好墙体加固和防水防渗工作。特别是对于管线埋设较深的情况，或是地下水较为丰富的地区，进行顶管施工时应当做好止水工作。选择厚度约为15毫米的止水板，营造良好的作业环境。如果施工区域有松散的土层或破碎的岩体，为了防止在顶管施工后出现坍塌的情况，还必须在穿墙管中填充水泥砂浆，既可以起到加固效果，防止落土和落石，在防水防渗方面也有一定的作用。
2、注浆减阻技术
顶管穿墙需要克服较大的阻力，特别是在遇到一些坚硬岩层的情况下，掌握好注浆减阻技术能够极大的降低顶进过程中的摩擦力，对加快顶管施工进度和保护设备、材料不受损害也有积极效果。作为顶管施工中的一项核心技术，注浆减阻的原理是将配制好的浆液，注入到顶管与土层之间的空隙中，起到润滑、保护、支撑等作用。在顶进过程中，现场施工人员要随时观测顶管机的参数变化，包括瞬时功率的变化、顶进速度的变化等，如果发现顶进速度要低于预期，则可以将位于顶管机端头与尾部的注浆孔打开，同时喷射浆液减小阻力。
3、顶管纠偏技术
在顶管施工中，顶管出现偏移是一种常见的现象，导致顶管偏移的原因有多种，例如地质原因、设计原因以及现场操作原因等。在整个顶进过程中，现场人员都要借助于专门的检测仪器，观察顶管的偏移量。如果顶管的中心轴线与参照线的偏斜角度超过1%，就需要及时采取纠偏处理。顶管纠偏中需要使用的工具为千斤顶，将千斤顶放置在顶管长度的1/3处，通过施加一个外部作用力，让顶管重新回到正常轨迹。为了保证顶管施工的质量，要注意每隔一段时间就开展一次测量，确保偏斜问题的早发现、早处理。
二、顶管技术在市政工程管道施工中的应用
1、现场勘查及施工准备
市政工程管道的跨度较大，施工过程中还会与既有管道产生交叉。因此提前做好管道沿线的勘查工作十分必要。结合现场勘察结果，完善施工组织设计，明确施工方案，确定顶管施工中的技术要点，并做好技术培训工作。除了技术准备以外，考虑到顶管施工中会使用到大量的机械设备，另外还要做好机具准备。像空压机、千斤顶、高压油泵、鼓风机等，数量、型号等都要按照施工方案准备妥当。物料准备方面，主要是顶管的选择和质量的管理。结合施工方案，对管材的直径、长度、厚度等具体参数进行核对，确保符合管道施工的需要。
2、工作井施工
工作井是指位于管道工程起始端的作业工程。施工时应当结合设计图纸，确定工作井的范围，然后使用挖掘机进行开挖。开挖至指定深度之后，做好井底和边坡的整平处理。按照分层开挖的方式，将开挖出来的泥土选择就近的空地堆放。同时为了营造良好的作业环境，还需要进行支护。一来可以防止工作井的边坡滑塌，或是出现土石崩落等情况，二来也可以起到防水防渗的效果。工作井布置完成后，还需要将顶管施工的一些辅助设备（例如脚手架等）安排进场，完成上述准备工作后开始下一环节。
3、安装设备，管道顶进
借助工作井内的辅助设备，完成轨道、基座的安装，然后使用塔吊将顶管机吊放置指定位置，现场作业人员需要做好微调，保证顶管机的位置与洞圈对应。在现场施工人员做好洞圈周围土体加固时，还要安排设备管理人员，对顶管机、主顶进装置等进行复检。通常将管道的前30m作为试验段。在这一阶段可以适当放缓顶进速度，重点是观察并调节顶管机的运行参数，以及熟悉顶管机的操作要点。在试验段将各项参数调至最佳后，可以将顶进速度调节至正常数值，完成整个管道的施工。
在顶管过程中，如果管道的上部或下部有其他管线，需要提前完成支护，然后再继续顶进。防止因为土体结构发生变动，或是顶管施工过程中产生的扰动，对其他管线造成破坏影响。管道顶进中产生的土石，也要及时清运出去。工程中所用的顶管长度不一，对于距离较短的顶管，可以一次性完成顶进。但是对于距离较长的顶管，为了避免因为阻力过大而导致管道受损的情况，需要设置中继间，分次完成顶进。
4、出洞
结合施工方案，在顶管机距离出洞口50m左右，就需要调整运行参数，降低顶进速度。同时，在轨道上增加润滑油的用量，保证顶管机可以顺利出洞。此时在出洞端的施工人员，也要提前做好洞圈的加固工作，防止顶管机出洞产生的振动让洞圈破裂。顶管机出洞后，立即做好洞圈封堵，起到加固和防止漏浆的作用。
5、回填
在地下顶管施工的全部任务结束后，做好清理工作。将泥土、碎石前部清运出去，然后组织各类设备退场。经过质量验收不存在问题的，完成管道主体工程施工，最后将两侧的作业井重新回填。回填时尽量使用开挖出来的原土，按照分层填入、层层压实的方式，保证土层密实、稳定。
三、顶管施工中的其他注意事项
随着顶管技术在市政工程建设领域的应用越来越广泛。该技术运用中也经常会遇到一些问题，例如地下水突涌、管道滑塌等。不仅对市政工程的建设质量造成了负面影响，也对地下施工人员的安全构成了威胁。对于施工单位来说，除了要严格遵循工艺流程和技术规程外，还应结合以往的顶管施工经验，提前做好防水、支护等技术措施。提前探明管道沿线的地下水分布情况，对于地下水较为丰富、地下水位较高的区域，应当在管道的两侧一定距离处设置降水井。同时，施工过程中要随时做好地下水监测工作。已经完成顶管施工的部位要及时做好防水、止渗工作。除了防水之外。管道内部支护工作也要及时跟进。选择恰当的支护方式，使用木桩、钢桩或混凝土桩进行支护，保证地下作业环境安全。
结语：顶管施工因为具有开挖面积小、环保效益好、适用范围广等特点，在市政管道工程中有着广泛的运用。近年来，顶管技术俞发成熟，但是由于不同地区的地质条件存在较大的差异，以及市政管道的错综复杂，仍然要求施工单位在顶管施工过程中加强技术控制和现场管理。除了要完善施工组织设计外，还应重点把握顶管施工中的一些核心技术，像注浆减阻技术、穿墙施工技术等。同时，又要做好现场施工的监测工作，包括顶管的偏移检测和渗水检测。只有树立全过程的质量控制理念，才能保证市政管道工程的高质量建设完成。
参考文献：
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