中国市政工程西北设计研究院有限公司深圳分院
摘要：市场的推进下，顶管技术在我国得到了长足的进步和发展；顶管技术主要特点是地下施工作业，属于非开挖地下管道施工方法，能够在不破坏地面交通、建筑物地基、绿化植被、公路铁路、湖泊河流的情况下，从地下进行市政给排水施工工作，同时工期短，综合成本低，施工质量稳定。顶管材质、长度等参数的选择需要综合考量施工环境；顶进的同时注入触变泥浆可有效减小阻力，防止地面的沉降；及时的校正顶管防止顶进方向偏离。
关键词：顶管技术；市政给排水施工；有效应用
前言
近几年来，我国的城市化建设的进程不断加快，城市基础建设需求越来越大，对基础建设施工质量的要求也越来越高，对环保方面的要求也越来越严格。传统的市政给排水施工技术已难以满足高效、环保的技术要求，因此人们较为关注顶管技术在市政给排水施工中的应用。顶管技术相对于其他给排水施工技术来说，不会破坏地面上的现有建筑、植被，也不会对周围居民的正常生活造成影响，因此较为环保，同时采用顶管技术施工所需的人力物力少，综合成本低，施工质量稳定，施工工期短，但施工难度较大。本文分析了顶管技术的特点，并对其在市政给排水施工中的应用进行了简要阐述。
1简介
顶管技术因其无需开挖地面施工，地下作业的特点，又被称作非开挖地下管道施工方法。在上世纪六七十年代在国外兴起并发展，我国在引进相关先进设备后，顶管技术慢慢为从业者所了解，进入二十一世纪，在市场的推动下，顶管技术在我国得到了长足的进步和发展。
在施工项目中应用顶管技术时，油缸会为施工提供动力作用，在土压平衡顶管机的辅助作用下，顶管机逐渐向前运行，确保施工操作能够顺利进行。管道被顶进时，刀具不断转变方向，从而对土体进行全方位的切削操作，避免产生任何的疏漏，切削操作完成之后，一部分经由螺旋输送机进行传输，另一部分则送往土仓内部，此时的土体会受到或多或少的挤压作用，最后的土体会具备土压。在输送土体时，相关的负责人员和操作人员应当清晰地掌握输送机的功能特性，明确应当如何进行操作才能最为充分地发挥出其最大的作用.顶管法在地下施工时使用顶推设备穿过土层逐段前进，顶进的同时将挖掘下来的土排出现场，并完成管道的铺设；管道在铺设时依照设计的管线坡度、高程等参数，依次将及排水管顶入土层一直延伸到接收井，顶管工作井可以同时作为承压壁使用。此种作业方式便于从房屋建筑、公路铁路、河流的地下完成施工，而对地上的环境植被、建筑物、交通等影响小，不会产生污染或扰民的问题。
2应用环境
2.1城市繁华街道
城市繁华街道人流量大，对街道的美观度较为重视，如果采用地上开挖铺设管线的方法会破坏城市的美观，影响街道的正常运行，而地下管道施工方法完全可以避免此类问题，不会对街道交通带来影响，避免了因为施工造成的交通压力和城市美观，降低施工成本。
2.2密集人口居住区
人口居住区往往建筑物较多，地下管道多且复杂，如果采用传统的开挖铺设管道方法可能需要对一些阻碍建筑进行拆迁，且影响人们的出行，同时粉尘、噪声污染更会影响人们的生活健康，还存在与原有的地下管道相冲突的弊端。采用顶管技术从地下曲线施工，尽可能的躲开原有管线和建筑物地基，防止破坏原有的基础设施，且不会影响人们的正常生活出行，不会造成环境污染。
2.3绿化区域
城市建设越来越重视绿色环保，繁茂的绿色植被给人们的生活带来了生机，倘若铺设的管线需要穿过绿化区域会对其造成破坏，因此在此区域尽可能减少动土面积尤为重要。顶管技术的点状施工特点恰恰满足了这一要求，在不破坏地面绿色植被的同时完成施工，避免施工后的二次绿化。
2.4恶劣的气候环境
气候环境对地上开挖的施工方式影响较大，恶劣的气候条件不但影响施工质量，而且影响施工进度，延误正常的施工工期，更会造成施工事故。顶管技术的地下施工方式使施工井成为屏障，恶劣气候环境不会影响施工进度和施工质量。
3应用的技术关键
3.1顶管
在选择顶管前应充分考虑工作环境等因素，根据给排水管道承压情况、施工距离和施工壁厚来选择。通常而言，大多数的市政给排水管道为保证足够的承压强度选择钢筋混凝土管道，在进行顶管施工时所使用的顶管应当保证管内径大于0.6m；考虑到施工距离应注意顶管的长度适中，进行弯曲的顶管施工时应选用较短的顶管，施工距离较长时，应选用长顶管，避免顶管较短造成的施工频繁的情况；顶进管道的长度是预估顶管长度的重要参数，它与顶管直径的比值可以确定顶管的长度。通常情况下，比值大于2.1，较宜选用长的顶管；比值等于1.15则选用标准顶管；在比值小于1.1时，选用短顶管。
3.2触变泥浆减阻
顶进管在顶进时会与周围土体发生摩擦从而产生阻力，并使地面沉降，此时将触变泥浆注入顶进机头尾部，可以起到减小阻力的作用，同时泥浆形成了泥浆套，也起到了稳定开挖面、保护施工壁的作用，在顶进结束时用水泥砂浆替换触变泥浆可以缓解地面沉降。在不同的施工环境下，泥浆耗量不尽相同，且与理论需求值有较大偏差，需要及时根据工况进行调整补浆量，确保泥浆的充足。
3.3顶管校正
顶管在顶进过程中收到多种因素的影响，会导致顶进方向偏离，因此需要多次校正。校正工作基于施工人员测量定位的精确度，并在顶进过程中及时的调整，消除误差，严格控制在0.05m以下。
3.4顶管技术的应用
顶管施工前应当充分做好施工准备工作，包括所需使用的设备、设施，提前安装和调试，并采取必要的安全措施，保证施工安全；在顶管进出洞口处应特别留意洞口土体的稳定性和防水性能，通常需要对其进行加固处理，防止土体塌方或流失，同时在做好洞口止水工作，避免周围土体和注浆的流失；顶进施工时，注意地下水位，防止地下水灌入管道中，影响施工，一般需要把地下水位降到管道下壁的0.5m；顶进时还应当对障碍物进行清理，否则会影响施工，清理障碍物时充分考虑地质勘探情况和地下管网分布，做好障碍物清理方案和特殊情况的预备方案，及时采取处理措施，彻底清理障碍物。
结语
顶进技术在市政给排水中的应用使得施工质量得到保证，降低施工成本，在城市化建设发挥了巨大的作用，保证了城市化进程的推进速度。同时也应当认识到，顶管技术是一项复杂、专业性较强的技术方法，需要相关从业者具备一定的专业技术知识，并在施工过程中做好工程前期的准备工作，处理好洞口的止水工作和顶进过程中的纠偏和清障，在实践中不断地积累经验，提高自身的技术水平，进一步完善和发展顶管技术。
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