陈栋
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摘要：如今我国社会经济飞速发展，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；市政工程；顶进施工
1简述顶管技术
1.1原理阐述
所谓顶管技术是一种不开挖或者少开挖的管道埋设施工技术，即以机械力量为基础，克服管道与周围土壤的摩擦力，完成工作坑及接收坑间管道连接施工，也就是借助油缸和管道相互间推力逐渐推动管道顶进，最终达到设计使用意图。市政给排水项目施工引入顶管技术，可以在不破坏或少破坏道路情况下，实现管道合理连接，即达到预期施工效果。
1.2应用优势
1.2.1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。
1.2.2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。
1.2.3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顶管施工技术在市政工程中的应用措施
2.1顶管规格的选择
根据国家标准，不同规格的给排水工程，对于顶管规格的应用是有标准的。管道的选择也是顶管技术应用的一部分，会直接影响管道施工总体的成本及经济效益。首先是对管道直径的选择，根据实际的施工规模来确定管道的直径。通过对地质的测量，分析管道敷设出的压力大小来确定顶管的材质、壁厚、内外径以及所需要的钢筋规格。一般情况下，顶管的直径为0.5m，这也是为方便施工人员在井下进行作业。对顶管规格的选择，长度是其中重要的参数。顶管技术在运用过程中，顶管是通过接管来实现的，所以顶管长度的选择会直接影响接管次数。虽然顶管长度越长，接管次数越少，施工质量也会越好，但是一旦顶管施工出现较大的偏差时，施工人员的修正难度将会大幅提升，同时顶管越长，顶管井的尺寸也更大，费用也越高，成本也会增加。顶管越短，越能适应顶管弯曲，但可控性会变差，因为受到旁边土层的阻力增大。所以对于顶管长度合理的选择是顶管技术运用的重点内容。一般而言，顶管的长度与直径比超过2.1则宜选择长管，比值为1.15则应选择标准管，若比值不超过1.1则宜选择短管。
2.2顶管井的建设
顶管井是顶管施工的基础，顶管井的建设非常重要，是顶管施工中排土、钻进、顶进等顶管作业正常运行的基本保障。顶管井可以分为工作井及接收井，在进行建设时需要进行隔开。一般而言，顶管井建设需要钢筋混凝土沉井、SWM工法井、钢板桩等作为顶管井的支护。在形式上有单排孔井结构及单孔井结构。根据实际的工程需求，确定顶管井的形状，对顶管井内部设施的布置也根据实际的需求确定。
2.3顶管出洞
顶管出洞是为减少顶管在作业过程中发生倾斜，需将工具管进行归零处理，同时还需对工具管的下方墙进行支撑处理。为避免出现倾斜的现象，可在施工过程中直接设定一个反向的角度，如已出现倾斜，可通过主顶油缸来进行矫正。在进行顶管出洞施工时，工作人员需结合实际施工情况来预留入洞口，同时，需将止水幕墙设置于洞口前段及顶进方向临近的连续墙外边线部位，并且控制其宽度为8m，厚度为2m。在出洞初期，顶管机的正面主动土压力大于导轨间的摩擦力及顶管周边摩擦力的综合，所以会导致顶管机反弹的情况出现，进而引发顶管前段土体坍塌，并导致顶管机无法进行推进。所以工作人员可往洞口两侧及地面平行部位装置1条工字钢，例如，一旦主顶千斤顶立刻回缩加顶铁的情况下，需要保证2条工字钢能够焊固在第一个顶贴上，随后对千斤顶进行回收，避免出现反弹现象。
2.4穿墙
首先是确定好穿墙的施工方案，实际的施工将按施工方案进行。为确保穿墙周围土体的稳定性，需要进行加固处理，如可使用混凝土进行浇筑。为防止漏水，需要在移除闷板之后迅速顶出工具管。
2.5触变泥浆作业节点
由于给排水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。
2.6管线顶进与地面形变控制
因为顶管端头位置地层损失极易致使周边土体发生变形或沉陷，并且在顶进管道过程中，和土体间形成的摩擦亦会引发地层扰动情况，所以在进行顶管作业前，工作人员需按照地质勘测报告来强化控制覆土深度，同时要开展土样试验，确保土压平衡。不仅如此，还需要严格控制顶管速度，保证地层形变及排泥量在可控制范围中。此外，工作人员还要控制注浆数量与压力，确保能有效控制地层变形。
2.7顶管校正
在实施顶管施工时，常会有顶管与轴线相偏离的情况出现，一旦发生该类情况必须要在第一时间校正顶管。通常来说，主要是利用校正千斤顶的端部走向来实时修订，采取缓慢、小角度修正的方式，逐步恢复偏离的管线直至其达到预定位置，随后再根据事先制订的线路实施作业。
3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。
参考文献
[1]潘志坤.深圳市政顶管工程沉井制作与下沉施工技术[J].价值工程，2019，38(35)：214-217.
[2]赵鸿.市政给排水工程中长距离顶管施工技术措施的应用研究[J].建筑工程技术与设计，2020(2)：157.