胡军
(浙江金城建设集团有限公司，浙江，金华 321000 )
摘要: 市政管网建设中涉及的管道很多，如热力管道、排水管道、电力管道等，地下管网错综复杂。给排水是城市用水供给和排水系统，确保市政给排水施工安全，保障施工质量，对城市建设发展意义重大。作为一种常用的施工形式，人工顶管法凭借自身优异的性能在市政管网建设中取得了良好的应用效果。为此，结合具体案例，提出了人工顶管施工法，并对施工技术要点进行了分析与探讨，以期实现顶管施工顺利开展。
关键词：全过程监测；顶岗；市政管道
O前沿
现代城市中给排水设施不断增多，且涉及较多内容，对施工质量也提出了更高的要求，不同的给排水工程需要用到的技术也不同。在给排水施工中大力引入顶管施工可妥善处理污染、影响交通等方面的问题，进而提升给排水质量，维护市政给排水体系的顺畅运行，更好地方便市民的生产与生活。国内针对顶管施工工艺的研究起步较晚，理论和实践经验均明显滞后于发达国家。1953 年的北京第一次采用顶管施工工艺，上海在1956 年才开始迚行施巡试验研究，当时顶管施巡机械主要是手掘式顶管机。上海企业针对顶管施工工艺迚行深入研究，研究成果是把直径2m的钢筋混凝土管道的顶迚达到120m，还对不同口径和类型的顶管施巡技术迚行研究，特别是土压型管道。但是我国兲于顶管项目的研究成果，通常是侧里施巡的实践经验，理论研究领域薄弱。1978 年我国研发出一种挤压型顶管，特别适合在淤泥等不良施工条件下迚行顶冲作业时运用。随着我国顶管技术的不断完善和伓化，最刜的顶管施巡巡艺只应用在城市的给排水工程到现在广泛运用到多种工程建设的施巡，顶管施工工艺具有里要的实用价值[3]。
1.顶管施工介绍
顶管施工技术是一种不用进行地面开挖的施工方法，在具体实施过程中能够在尽量减少或者不进行地面开挖的情况下，完成地下管道的施工。该技术的实施，需要顶进设备作为基础。目前常用的顶进设备是利用液压顶缸提供动力，将管道顶入地层之中达到设计位置。具体施工中，一般按照次序单根管道进行顶入施工。如果施工线路比较长，常规油缸顶力无法满足长度过长的管道的顶进施工，则一般采用分段施工的方法。根据施工线路，将管道分段，然后在接口处使用移动式顶推站，完成接口工作[1]。对于长度较长的管道顶进施工，一般还会在管壁、接口位置诸如减摩剂，减小管道在土层中的前进阻力，同时也可以有效避免地层摩擦对管道产生破坏。相比开挖埋管工艺，顶管施工具有以下明显优势: ①对周围环境干扰小，几乎无影响。②施工占用土地少，减少资源浪费。③不会产生较大噪音、污染小等[2]。
2.人工全过程施工要点
（1）千斤顶的安装
千斤顶是掘进顶管的主要设备，其具体的规格型号应由计算所得的最大顶力来确定。
千斤顶的高程及平面位置：千斤顶的工作坑内的布置采用对称式，顶力合力作用点与管壁反作用力作用点应在同一轴线，防止产生顶进偏差。根据施工经验，采用人工挖运土方，管上部管壁与土壁有间隙时，千斤顶的着力点作用在管子垂直直径的1/3 处为宜。
（2）试顶进
在顶管施工前，先安排一段调试段和一段模拟段并布设一定数量的监测点，在顶管通过时根据监测点上的沉降数据对顶管掘进速度等进行调整，调试段布设在模拟段之前，在这段距离内根据监测点测得的沉降数据，边顶进边调整各项施工参数，使地面沉降和隆起能基本控制在有关部门允许范围以内。按照调试段得出的参数进行操作，并做微调整进一步减少沉降量，模拟段施工满足要求时，才进行正式顶管的施工。
（3）监控测量测点布置
纵向设置4-6个排测点，测点排距3-5m，横向管道中心线以及两侧各布置2个测点，两侧第一个测点离中心线2.5-3.5m，第二个测点离第一个测点3-3.5m，同时测点要全部布设在沉降影响范围内。调试段的测点数量可适当减少，横向上管道中心线两侧的测点可视情况减少或省去。模拟段的测点数量宜多些，尽可能结合特殊地段的工况条件进行布置，有时可布置在地面以下。
特殊地段的监控测量的测点可根据以上原则及具体的特殊情况进行布设。监控测量的时间为：在顶管机头所在位置的前后3排测点，每0.5h测一次，其他测点每小时测一次。
（4）顶进施工
工作坑内设备安装完毕，经检查各部分处于良好状态。即可进行试顶。首先校测设备的水平及垂直标高是否符合设计要求，合格后即可顶进工具管，然后安放混凝土管节，再次测量标高，核定无误后进行试顶，待调整各项参数后即可正常顶进施工。在施工过程中，做到勤挖勤顶勤测，加强监控。
管内挖土拟采用人工开挖在前取土，自制小车运输至工作井坑，然后再由小吊机吊运至坑外。
管前挖土要求：在道路和重要构筑物下，不得超越管段以外100mm，管周不得超挖，并随挖随顶。在一般顶管地段，如土质良好，可超挖管端300～500mm，在管周上面允许超挖15mm，下部135°范围内不得超挖。
安装顶铁应无歪斜、扭曲现象，必须安装直顺。每次退千斤顶加放顶铁时，应安放最长的顶铁，保持顶铁数目最少。顶进中，顶铁上面和侧面不能站人，随时观察有无扭曲现象，防止顶铁崩离。
（6）顶进操作过程如下：
安装好顶铁挤牢，工具管前端破取一定长度后，启动油泵，千斤顶进油，活塞伸出一个工作行程，将管子推向一定距离。停止油泵，打开控制阀，千斤顶回油，活塞回缩。添加顶铁，重复上述操作，直至需要安装下一节管子为止。卸下顶铁，下管，用环形橡胶环连接混凝土管，以保证接口缝隙和受力均匀，保证管与管之间的连接安全。橡胶圈本身及连接质量对管道的密封性影响较大，故施工前需由指定的专业检测机构进行进场检验，合格后方可允许使用。
（7）顶进中的测量和纠偏
1）顶管测量
测量必须按照设定的管道中心线和工作井位建立地面与地下测量控制系统，控制点应设在不易扰动、视线清楚、方便校核的地点，并加以保护，在施工期间应进行定期校核。
在顶管工作井内的后部设置测量平台，其临时水准点由地面水准点引入，在交接班时进行仪器高程的校对和调整。顶进轴线由设计管道轴线通过全站仪引入工作井内，然后对中观测。
管道出洞前，必须准确测定头部的轴线和标高，并将数据及时反馈，对管道的态势进行最后调整。
管道是否沿着设计管轴线顶进，靠测量进行检查。管道轴线偏差采用经纬仪用支导线法测量与控制，高程偏差采用水准仪测量。
测量频率：一般每顶进500mm 测量一次，特殊情况次数应增加。
全段顶完后，应在每个管节接口处测量其轴线位置和高程，有错口时，应测出相对高程。
2）顶管纠偏
纠偏时应做到在顶进中纠偏，采用小角度分次逐步纠偏，勤调微纠。当测量发现偏差在10～20mm 时，采用超挖纠偏法，即在偏向的反侧适当超挖，在偏向侧不得超挖，甚至留坎，形成阻力，施加顶力后，使偏差回归。
当偏差大于20mm 时，采用千斤顶纠偏法，用小型千斤顶顶在管端偏向的反侧内管壁上，另一端斜撑在有垫板的管前土壁上，支顶牢固后，即可施加顶力。同时配合超挖纠偏法，边顶边支，直至使偏差回归。在顶进中顶管机头发生旋转时，可采取在管内的相反方向增加压重块提供旋转纠正力矩等方法，直到正常，以防止偏转增大，影响出土和测量等工作。
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.
［3］白彦君. 市政给排水施工中的长距离顶管施工技术研析[J]. 城市建设理论研究(电子版), 2017(3): 240-242．