张勇
南京市建邺市政工程建设有限公司 江苏 南京 210000
摘 要：随着经济全球化的程度不断加深，城市化的水平也不断提高。城市化带来的不仅仅是居民居住环境的不断改进，与市政相关的工程数量也不断增加。顶管施工技术的开发使现阶段地下管道地铺设工作得到了完善，顶管施工技术的广泛应用给市政给排水管线施工工程带来了便利。本文首先介绍顶管施工技术的特征以及优势，其次分析顶杆施工技术技术原理。
关键词：顶管施工；安全；管道
前言：
顶管施工是一项施工复杂的工程，由于其本身特性导致在进行管道施工中进行顶管部分工作时所需的施工周期较长，而且顶管施工对于施工要求相对严格。它所具有的一个明显特点就是它可以直接穿越地面的建筑物和地下管线、公路、铁路等浅度较浅的建筑，主要施工操作就是把管子直接在液压作用下顶进到地层中，最终完成管道的铺设任务。为了进一步改善人们的生活质量，加强基础设施建设，这也要求提高市政项目当中排水施工的质量与水平，如何熟练应用顶管技术在给排水施工中的应用水平是现阶段市政管道工作的重点之一。
1、顶管技术概述
在进行市政工程管道施工时对于管道施工质量的要求是十分严格的，这关系到社会经济及居民生活发展安全，不可有半点马虎，因而相关企业必须确保市政工程管道施工的质量符合相应要求。顶管技术，主要指的是在不破坏地表土层的情况下，进行管道的铺设。在施工中，省去了人力开挖的时间，是可以直接进行施工的一项技术，具有明显的优势。在建设施工中，减少了对环境的破坏，避免了对人们干扰，缩短了工期。在传统的技术应用中，施工耗费的人力、物力、财力比较突出，经济效益低，顶管技术的应用，避免了许多不足，减少了对城市的干扰，在一定程度上给排水项目做出了贡献。顶管技术在实际的应用过程中，有着其他普通管道铺设技术无法比拟的优点：首先，它不会破坏地面，影响人们的日常工作和生活；传统的管道铺设工作通常要在地面下进行，这也无形中增加了破坏地下原有的管道的风险，同时路面交通也受到不同程度的影响：在以往的管道铺设中，经常会发生因为施工而破坏固有设施的事情，交通也因此变得拥挤，尤以大城市影响更为严重，为居民生活带来不变这便。其次，一定程度上保护了生态环境，体现了建设环境保护型社会的宗旨；因为顶管技术所采用的施工方式主要为点状式并且面积小，所以在施工的过程中不会出现大兴土木的现象，从而将对城市植被的破坏降为最低甚至可以忽略不计。再次，顶管技术安全性较高，在施工过程中受到恶劣气候的干扰比较少，极大的提升了施工效率。在当下的社会中，建筑施工的环境不断趋于复杂化，与此同时，对施工的要求也就变得越来越高，在这种情况下，顶管铺设技术应运而生，为人们解决了很多技术上的难题。
2、顶管施工技术应用要点
2.1顶管施工准备工作
良好的开始是成功的一半，顶管施工亦是如此，在开始给排水项目施工的准备工作中，最为重要的就是对施工的现场进行勘测，完成平面布局等相关的工作。在施工之前，需要对现场的工作做一定的计划和梳理，包括要用到的工具、器械以及场地的设置、各种现代化的装置，提前做好准备工作。做好充足的准备工作，有利于下一步工作的开展。然后根据具体的施工情况，做好人员的调配和工作的调度，主要进行一些设备的安装，例如顶管机、发射架等，以供施工人员顺利施工。
总体平面布置的工作比较繁琐，既包括施工中可能用到的起重装置以及自动控制装置等设备，还需要对注水系统、拌浆棚和拌浆材料、千斤顶、反力架等进行严格的检查。在施工的前期准备过程当中，还需要制定出一个详细的施工规划，并针对可能出现的情况进行预测并制定出相应的应急方案。根据以往的经验，在施工的过程当中，曾经出现了类似于顶管机在进出时导致泥水流失等现象，这也就要求必须有止水装置在施工的工作井之中，同时也对施工人员提出了要求：在操作顶管机时应该尽量保证泥浆不会因为压住而流失。顶管施工的前期准备应该还包括顶管的选择，如今的市政给排水工程中关于顶管的材质通常选择钢筋混凝土，也有部分工程选择钢管，两者的主要区别在于工程是否有防腐蚀的要求。
实际上，与顶管的材质相比，顶管的技术指标更为重要，不同的工程，对于顶管的技术规范有着不同的要求，通常来讲，顶管的内部直径应该大于等于50厘米，另外，顶管的长度也十分讲究，根据长期以往的实践，长顶管在直线推顶时有着优势：能够减少施工的工作量，但同时也有着缺陷：一旦推顶的过程中路径出现了偏差，将会为矫正带来较大的难度。当然，使用短顶管施工也有缺点，短顶管的可控性相对于长顶管而言较低。因此，在选择顶管时应当仔细考虑，两弊相衡取其轻，根据工程的需要和实际情况来选择。现在的给排水工程中，采用的判断标准主要根据管道的长度除以管道的外径所得数值，当数值≤1.1时，选择短顶管施工；当数值为1.15时，选择标准长度的顶管；当数值≤2.1时，选择长顶管施工。
2.2顶管施工流程及质量控制
不同的施工条件，不同的实施方案。在施工中，管理人员总是要进行多次的实地勘测，选择最合适的铺设技术，从而提高整工程的综合效益。顶管施工有着严格的流程要求，每个步骤之间的相互衔接，共同组成整个施工过程。顶管施工的工序主要可以总结为：穿墙、顶管出洞、减少注浆的阻力和顶管矫正这四个步骤。
第一步为穿墙。所谓穿墙，就是为了安装止水装置而将管推工具移到工作井之外，这个过程需要打开穿墙闷板，过程就是穿墙。在将闷板打开之后，就可以进行顶管出洞的工序，不过施工人员快速的衔接。在此值得一提的是：为了达到较好的效果，需要在穿墙之前对墙管周围做好加固工作。在进行穿墙之前，要对墙体的质量做一定的检测，了解它的坚固程度。紧随着闷板的打开，要快速的把顶管推到井外，同时进行注水设备的安装，可以采用一些加固技术进行处理止水，但是也要保证符合标准。在这个技术实施的过程中，可能有许多障碍物，可以采用GPR技术进行提前探测，分析施工环境，对地形、地质、地貌、水文情况做一定的了解，然后在拟定不同的处理方案，进行问题的解决。
第二步为顶管出洞。顶管出洞是整个顶管施工过程中最为重要的一步，有着至关重要的地位。穿墙顶进后，开始进行顶管出洞，这表示已经进入作业井并开始一定的工作，在井口要预留较大的出洞口。在这个过程中，容易出现意外突发状况，需要施工人员根据以往的经验教训进行判定，跟据顶管的角度进行不断的调整，保证顶管的安全出洞，避免意外的发生。在顶管推进的过程中，不仅需要做好止水工作，还需要对顶管推进过程中出现的偏差进行矫正。关于止水工作，可以采用比较常用的法兰加压版止水法，也可以根据实际情况使用填充物，填充物一般为纸筋黏土，并经过夯实之后强度适合。
第三步主要为通过注浆来减少顶管顶进时的阻力。顶管穿洞会导致地面下沉的现象，同时，顶管会和大地的土层发生摩擦，产生阻力。而通过注浆的方式向管道外壁注入泥浆，可以在顶管外壁形成一个泥浆圈，有效的降低顶管与土层的摩擦，从而达到目的，同时因为泥浆圈具备的支持力，还能够有效的减少因为粉质黏土坍塌所引发的地层流失，进而控制地面下沉。值得一提的是，减少阻力的效果如何，主要在于泥浆圈的好坏，因此，压浆工作就尤为重要，需要按照严格的要求完成。根据经验，泥浆实际用量要比理论上的用量多4倍到5倍，配置标准通常将碱水、膨润土和水按照0.02：0.4：1的比例来配置。
第四步为顶管纠偏。顶管纠偏是针对施工工程中出现的顶进管偏离原定轴线现象所进行的矫正工作，其具体的方法为通过纠偏千斤顶组来矫正顶管的偏差，根据管道的不同倾斜，做出不同的处理对策，在实际操作中要慢慢的进行，小幅度的进行纠正，不能大幅度的进行位置的偏离，容易发生纠正的程度过大的问题。当千斤顶左伸右缩，可以将顶管将向左偏离纠正，同理，当千斤顶右伸左缩，就能够将顶管向右偏离矫正。顶管纠偏需要施工人员冷静稳重，采取多调慢校的战略。总而言之，该工序考验的是施工人员的经验和控制力。
3、结语
市政给排水工程是市政诸多工程中的重点，在给排水管道施工中，顶管技术与其他管道技术相比，有着比较明显的优势，这些优势能够有效的解决城市以往城建过程中产生的环境破坏、城市混乱等问题。由于顶管技术在施工成本和施工时间上也有着优势，越来越多的施工单位选择运用顶管技术。
参考文献:
[1]韩君，顶管技术在市政给排水施工中的有效应用[J]，中国建筑金属结构，2013（23）
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[2]孙海胜,徐克强.市政工程建设中顶管施工技术的应用[J].中华建设,2017(1):156-157