吴战
北京中顺嘉和市政工程有限公司 102300
摘要：传统市政电力隧道的开挖施工困难，对环境破坏较大，对工程建设造成一些不利影响。随着顶管施工技术的普及应用，市政工程电力隧道施工效率和质量提升。顶管是一种尽可能少挖掘或不进行挖掘的管道埋设施工方法，施工技术要求高，施工过程相对复杂。因此，文章对顶管施工技术和质量控制措施进行了分析。
关键字：市政 ；电力隧道 ；顶管施工 ；施工技术
在市政工程电力隧道的施工过程中应用顶管施工技术，能够有效的降低工程难度，减少施工工程量。但是，电力隧道往往所处的施工环境都十分复杂，而且其中需要涉及众多的管线的交叉施工。所以，施工人员一定要深入了解顶管施工的技术原理，结合工程现场实际状况，不断优化施工细节。如此，电力隧道的施工才能够做到安全可靠，才能够真正让工程给居民提供便利。
1.顶管施工技术在市政工程电力隧道中应用的重要性
在市政工程中，地下管线包括天然气、通讯、电力管线等，这使得在电力隧道管线敷设的过程中，很容易出现交叉施工以及重复施工的状况，而且在施工的过程中也容易对周边的建筑及居民产生影响，所以我们需要用一种十分有效的技术来合理设计地下管线，使地下空间的使用率提高。为了对管线的敷设有合理的设计，我们可以使用顶管施工技术作为一种非
开挖施工技术来满足市政工程中的电力隧道建设。这样可以避免电力隧道地下管线工程出现交叉施工或重复施工，以此来使施工过程更加简便，降低对周边市民的影响。
2.市政工程电力隧道顶管施工技术的重点
在市政工程电力隧道的施工中运用顶管施工技术，其技术运用的关键点在于: 顶管施工材料质量控制; 顶管施工工艺控制和顶管施工纠错控制。其中，顶管质量控制，主要是通过水准仪对准穿越路基顶管的高程来实现实时监控。在顶进施工的过程中，顶进管段的高程和中间位置一定要切实有效的控制好，这也是决定顶管施工工程质量的最重要的环节。顶管施工工艺控制和顶管施工纠错控制，我们通过一个例子来说明，假设一项工程段顶管后座处发生了中等风化页岩，并且该工程顶管的距离不长，管道重量不大，采用 15cm 厚钢板，在这样的施工特点下，施工人员应当如何操作。因为顶管后座通常都是杂填土，所以施工技术人员可以在后座位置通过 4m × 3. 5m × 0. 5m 的钢筋混凝土展开填筑，再设置厚度为 15cm 的钢板，从而保证电力隧道顶管结构符合相应的稳定性标准。
3.市政工程中电力隧道顶管施工实际应用
3.1顶管施工准备
（1）现场勘察
在顶管施工开始前，技术人员必须全面了解施工现场的实际情况，尤其是施工环境、场地条件。此外，施工人员应该对与当地管道建设有关的技术信息和文件了解透彻，确保施工设计具有可行性。在开始施工前，一线施工人员必须熟知施工机械设备的操作维护方法，提前针对潜在问题制定适当的应急解决方案。
（2）资料准备
顶管施工所需的资料包括建筑材料、蓝图、施工质量控制程序。准备建筑材料时需要对供应商提供的产品进行详细的技术分析和质量检验。例如，在选择方木和木板材料时需确保材料规格（包括厚度、长宽比等）满足施工要求，确保到达施工现场的材料质量符合要求。此外，有必要严格检查管道接口处护口铁的质量，确保符合施工规范。若在管道的外表面进行混凝土施工，需确保表面平坦无蜂窝，没有凹痕以确保回弹检测强度符合要求。
（3）设备准备
施工技术人员应准备各种类型的工程机械和设备，并为工程机械设备提供足够的空间。在某些特殊环境中工程机械设备应与外界隔离，确保工程机械设备的工作效率不受影响。本工程电力隧道顶管施工选择卷扬机、顶进支架、导轨、油泵、顶进、搅拌机等设备，顶管施工如图1所示。
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3.2顶管施工工艺类型及工作井施工技术
（1） 工艺类型
近几年，顶管施工技术逐渐成为市政电力隧道施工建设重点研究对象，这就使得技术应用效率日趋完善。发展愈加迅速，成为继盾构施工之后成熟最快，工程建设最有效的一种地下作业技术。它的用途十分的广泛，可以帮助铺设电力管线、自来水管线、排污管线、通讯管线、煤气管线等管道的施工。顶管施工技术不需要大量的作业，对工程建设周围的环境破坏性小，并且作业简单，易于操作，这种技术还能够穿越各类建筑物、沥青公路、跌路、河流沟渠等，是一种非开挖的敷设地下管道的新型施工技术。作业主要是地下管线的有效铺设、
调试、更迭保养和维修等，分为开放型和密闭型两种作业类型。顶管施工技术作业分析，如图2所示。
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图2 顶管施工技术作业分析图
（2）工作井的作业探究
工作井（工作坑或基坑），按其作用分为顶进井和接收井两种。工作坑是顶管施工操作的场所，要在坑内布置千斤顶、导轨等设施。管道顶进的工作坑，通常设在检查井位置。工作坑安排为单向坑、双向坑、转向坑、多向坑、交汇坑、接收坑等。工作坑纵断面形状有直槽形、阶梯形、平面有矩形、圆形不等。土质不稳定的工作坑壁应支设支撑，松散或饱和土层，经常采用沉井方法或连续壁方法修建工作坑。工作坑内基础，为了防止工作坑地基沉降，固定导轨、使顶管位置方向准确，应在坑底修筑基础或加固地基，常采用碎石、砼或钢筋砼基础，对土质密实地基，可采用方木基础（如图3所示）。
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图3 顶进工作井内部布置图
3.3 顶管出洞段顶进施工
（1）出洞段顶进
①洞口凿除：出洞之前对全套顶进设备做一次系统调试，在确认顶进设备正常后，开始采用切割设备凿除井壁洞口钢筋混凝土，安装洞门止水装置。
②顶进施工：在洞圈内的墙壁结构全部破除后，应立即开始顶进机头，由于正面为全断面的水泥土，为保护刀盘，顶进速度应放慢。另外，可能会出现螺旋机出土困难，必要时可加入适量清水来软化或润滑水泥土。顶管机进入原状土后，为防止机头“磕头”，宜适当提高顶进速度，使正面土压力稍大于理论计算值，以减少对正面土体的扰动及出现地面沉降。
（2）顶进轴线控制
顶管在正常顶进施工中，必须密切注意顶进轴线的控制。在每节管节顶进结束后，必须进行机头的姿态测量，并做到随偏随纠，且纠偏量不宜过大，以免土体出现较大扰动及管节间出现张角。由于是矩形顶管，因此对管道的横向水平要求较高，所以在顶进过程中对机头的转角要密切注意，机头一旦出现微小转角，应立即采取刀盘反转、加压铁等措施回纠。
顶进轴线偏差控制要求：高程±50 mm；水平：±50 mm。
（3）地面沉降控制
在顶进过程中，应合理控制顶进速度，保证连续均衡施工，避免出现长时间搁置情况；不断根据反馈数据进行土压力设定值调整，使之达到最佳状态；严格控制出土量，防止欠挖或超挖。
（4）管节减摩
为减少土体与管道间摩阻力，在管道外壁压注触变泥浆，在管道四周形成一圈泥浆套以达到减摩效果，在施工期间要求泥浆不失水，不沉淀，不固结，以达到减小总顶力的效果。
（5）止退装置
由于矩形顶管掘进机的断面较大，前端阻力大，实际施工中，即使管节顶进了较长距离，而每次拼装管节或加垫块时，主顶油缸一回缩，机头和管节仍会一起后退 20～30 cm。当顶管机和管节往后退时，机头和前方土体间的土压平衡受到破坏，土体面得不到稳定支撑，易引起机头前方的土体坍塌，若不采取一定的措施，路面和管线的沉降量将难以得到控制。
（6）出土
采用螺旋输送机+轨道土箱+卷扬机+履带吊的形式出土，在顶进过程中，应尽量精确地统计出每节的出土量，力争使之与理论出土量保持一致，确保正面土体的相对稳定，减少地面沉降量。
3.4顶管进洞段施工
（1）接收井准备
接收井施工完成后，必须立即对洞门位置的坐标测量确认，根据实际标高安装顶管机接收架，并准备破除接收井洞口的地墙钢筋砼。
（2）施工参数的调整
因接收井洞门和管节间存在 15cm 的周边间隙，顶管机头进洞时容易引起水土流失，在顶管机切口进入接收井洞口加固区域时，应适当减慢顶进速度，调整出土量，逐渐减小机头正面土压力，以确保顶管机设备完好和洞口结构稳定。
（3）顶管进洞
洞门完全打开后，使用孔探测方法确定洞门周围是否漏水，如完全没有漏水的情况，顶管机可快速平稳顶进。如果水渗入洞门需降水井来控制水位，将第一个管道接头顶进内衬400 mm后停止顶进，立即从管段上卸下顶管机头。回收顶管机后立即将洞门封闭，此过程的施工必须是连续的。洞口必须有专人监视，一旦发现问题必须及时报告并解决。
（4）灌浆
关闭洞门后必须用水泥浆、粉煤灰填充缝隙，控制洞口底部区域的沉降补充流失的水土，将灌浆量控制在理论值的3倍左右，具体灌浆量取决于现场的实际情况，灌浆施工如图4所示。
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（5）接收井施工
由于该工程管道线路弯曲，区间隧道穿越主要地层为黏质粉土、粉质黏土，区间稳定水位埋深5~27 m，稳定水位标高79~87 m。到达轻工业大学站西端头井接收吊出，接收井由喷射混凝土、两层钢筋网、加强格栅和注浆导管构成，使用倒置井壁方法施工。井底用钢格板、喷射混凝土封闭，井口设置为宽度1.55 m、高1 m的现浇混凝土挡圈支架。采用高压旋转喷射桩在接收井上管侧面的3 m范围内加固土体，以防止顶管掘进机出洞时“磕头”。
结束语：
现如今市政工程不断改善，所以电力隧道顶管施工技术的应用也增多。使施工技术有所保障的一大要点就是要对其各项技术内容进行一定的优化，特别是现在的市政工程功能要求增多，要保证顶管施工技术使用的效果来维持其在施工应用中的优势。
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