潘铖
粤水电轨道交通建设有限公司 523000
摘要：本文首先对顶管施工技术的发展进行了表述，结合实际工作经验，分析了顶管法施工工艺，介绍了其在市政管网施工中的具体运用，采用合理的施工方案，才能保证工程的质量
关键词：顶管施工工艺；市政管网施工；顶进方法
引言：随着城市建设速度的不断加快，市政管网的建设工程内容也不断增多，因此，要选择适合的施工工艺来满足建设要求。而顶管法不但具有节约施工用地的优点，也对周边环境有着较低的影响，在一定程度上也被称为文明施工。
1顶管施工技术的发展
顶管法起源于美国，在1896年应用于实际工程，在铁路铺设过程中采用了这个施工方案，从此受到了广泛关注。在20世纪30年代，大多数国家开始着力研究顶管法施工，其中最出名的事件是1982年的英国，将直径1524mm的混凝土管顶进了49m，用了将近9.5h，并成功打破了当时的世界纪录。该工程也促使了欧洲各国开始重视了顶管技术。该技术由于被大量应用，导致很多国家逐步着重研究，日本二战后也使用了顶管法施工，开始对小管径技术进行研究，并取得了实质性的进展，进而开始研究长距离顶管法施工[1]。北京在1953年，首次使用该技术，之后1956年上海先进的企业开始进行进一步的实验研究。当时理论知识较少，着重于实践应用，只能针对具体情况施工。1967年上海开发出无需人进入管道就可开工的，遥控机械顶管机。主要用于隧道和高速公路。1978年之后该法的进一步发展，使其得到了广泛的推广和使用。
2顶管法在排水施工中工艺分析
2.1管材的选择问题
目前，钢管、钢筋混凝土、玻璃钢罐等都可作为顶管的材料。其中，钢筋混泥土以强度高、性价比高等特点，被广泛使用，但是其止水性和抗渗性比较差。钢管虽然具有重量轻、顶进阻力小、抗渗性强的优点，但由于其寿命短，防腐性差，只能短距离顶进。玻璃钢管虽然重量轻，使用寿命长，但是成本造价过高，并没有被推广使用。因此，可以从实际情况出发，选择适合的管材。
2.2顶管设备的选择
顶管设备主要是指顶管机。顶管机的安装尤其重要，主要是运用后靠定位安装的方式，将前后盾相连接，最后安装顶铁和管节。安装顶推油钢架时，将十个刀盘组装，将盾尾部下井，随后安装螺旋机、管路等。目前广泛使用的类型有手掘式顶管机、土压式顶管机、泥水式顶管机等。不同的土质条件，选择不同的类型的设备。通常，淤泥黏土主要是采用泥水式和土压式两种类型顶管机，砂土更加适合泥水式。在施工过程中，黄土地质一定要进行改良，可选择敞开式和气压平衡式的顶管机。风化的岩层需根据现场情况进行选择，以确保顶管施工的正常运行。
2.3选择顶进的方法
施工的成败取决于顶进的方法。要先确定项目的情况，和所处的地质、周边环境、技术角度等，才可以选择顶进的方法。在用泥水式顶管机操作时，应选用直径小的管道；如果地下的水位比较低并且土壤层相对稳定，就可以采用手工掘进的顶管；地下水位较深，土壤层强度低，就要采用掘进法施工；要根据确定的技术方案选择管材，同时也要考虑人工费用，最后确定最佳方案。
2.4顶进纠偏的重要性
在施工过程中要合理控制施工工艺，要确保管网质量。顶管施工开展时是在地下进行的，一旦发现出现偏差，立刻进行纠偏处理，避免出现安全事故，延误时机也会影响到管网工程的整体质量和工期。也可采用智能控制系统，在顶进过程中实施智能监控，避免发生管道偏离轴线的情况，在提高工作效率的同时，也确保了顶进施工效果。当发生偏差后，可以采用挖土的方法进行纠偏，主要是对管道两侧进行平衡处置，适用于较少的轴线偏离，能使管道注浆回到正常状态。还可以采用顶木纠偏的方法，木头放入管道，利用木头倾斜产生的分力，使轴线恢复到正常位置。
千斤顶也可作为纠正偏差的办法，但是要结合挖掘修正法一起使用，通过千斤顶自身的力量，使管道恢复到正常位置。
3施工工艺在市政管网施工中的应用
3.1施工概括
某市政管网工程位于市中心，设有雨水和污水的处理管道，分成3个排水系统，1线管道全长约为400m，管道直径为D1000-D1200,2线管道全长约为125m，管道直径为D500-D700,3线管道全长约为346m，管道直径为D800-D900[2]。在1线管网建设中，需要穿过一个十字路口，如果采取传统的施工方式开展工作，就会造成严重的影响，不但阻碍交通的正常运行，也会影响到居民的正常生活和工作。为了减少施工时对城市造成的不利影响，所以在施工过程中运用了顶管施工技术。施工前要展开地下管线勘察测量工作，施工后要调试设备。初次下放顶管时，要注意管节和接管，之后开始施工并进行测量，顶管开始接收。
3.2人员准备
为了使施工人员对施工顺序及实时操作有着详细的了解，因此，在施工前要对所有参与施工的人员进行培训，提高其专业性的同时，也确保了施工的质量，使工程能顺利完成。要对相关人员开展安全教育，将安全准备工作放在第一位，避免出现安全事故，要由专业人员来管理施工现场，确保施工的安全，并合理的安排工作内容，必要时开展两班制度，以确保施工按时完成。
3.3材料准备
在开工前要确定好材料的供应商，并依据规划的施工材料来进行施工，避免因为材料的问题，使施工质量受到影响。在市政网工程中，管材采用重型钢筋混凝土排水管，并使用F型顶管管材，以保证顶进施工的连续性，也能确保管道线路的完整。在各个管道口加入橡胶圈，不但能起到缓冲效果，也能避免渗漏的发生和管道破损。要提前根据施工的长度来确定顶进管的长度，可以选择短管施工，可以有效避免管线偏离的情况发生，将顶进管长度控制在5米是最合适的。
3.4顶进施工
3.4.1穿墙
主要是将穿墙闷板打开，在把工具管顶出井外之前，要安装好穿墙止水装置。当确保穿墙孔外侧的土体稳固，在开展穿墙工作时，可以采取注浆固结措施。为了要做好穿墙止水工作，可以在中间安装优质橡胶止水板，当管道顶进带动橡胶板，就会形成止水装置。
3.4.2顶管出洞
顶管出洞是指顶管机和第一节管从工作井中打破封门，进入土中。这一工艺，最关键的工序就是为正常顶管做准备前的工作，因此，出事故的几率十分高。想要防止出现管线偏斜的情况，就要将工作管调零，加设工具管下方的井壁的支撑，当出现下跌的现象，立刻用主顶油缸进行纠偏，也可采取初始角填补下跌的方式。
4顶管施工工艺的主要应用范围
在一座城市中会存在着很多历史文物建筑，都受到了国家政府的保护。因此，在施工过程中不能实施开挖施工的方式，防止破坏到建筑文物，造成一定的经济损失，这种情况就可以采用顶管工艺进行地下通道的施工。城市中，污水管道是十分重要的，是治理工作过程中必须解决的。当地下的排水管道横截面过大的时候，就可以采用顶管技术来开展之后的工作[3]。一些繁华的商业街通常会采用顶管工艺，由于城市中商业街主要的建设模式是步行街，如果采用传统的开挖施工方式，就会引起交通堵塞，为商业街周围的商户造成一定的经济损失。因此，采用顶管工艺来为市政工程的地下管道施工。
结论：顶管施工工艺是市政管网工程中成熟的应用方法，可以有效缩短施工的工期，降低对居民影响的同时，也具有一定的社会效益和经济效益，减少传统施工方式对环境的污染，也带动了建筑行业的快速发展，不但促进了我国经济的发展，也提高了人民居住水平。
参考文献：
[1]刘马彦.顶管施工工艺在市政管网施工中的应用[J].山西建筑,2020,46(17):107-109.
[2]欧阳宋南.顶管施工工艺在市政管网施工中的运用探讨[J].四川水泥,2020(12):135-136.
[3]陈倩.顶管施工工艺在市政管网施工中的应用[J].砖瓦,2021(01):188+190.