胡北
北京城建远东建设投资集团有限公司 102218
摘要：在管道敷设过程中，经常会用到非开挖顶管施工技术，该技术可以实现在不对地表造成破坏的情况下使市政管网穿过建筑群，并且提高施工的效率，节约成本。但是在进行非开挖顶管施工技术的过程中会遇到很多问题，产生一定的风险。因此，文章从非开挖顶管施工技术的理论原理出发，对其应用进行了一系列的探讨。
关键词：非开挖顶管施工技术；市政；管网
地下管网的建设是市政建设中的一项非常重要的环节，建设良好的地下管网系统，能够使城市发挥应有的活力，也能为市政建设的地上项目奠定良好的基础。但随着我国城市化的大幅度发展，目前的城市管网建设面临着越来越大的压力，其管网施工环境也变得越来越复杂。非开挖顶管施工技术，有着环保清洁、经济实用与较短工期的特点，是当前进行市政管网建设的主要方式。
1.非开挖顶管施工技术概述
城区市政管网工程中因地下环境复杂，管线众多，因此如果采用大开挖的方式进行市政管网施工，将会造成很大程度的影响，甚至对已有的设施造成破坏，给城市居民生活带来不便甚至安全隐患。在这样的背景下，应用非开挖顶管技术，可以很好的避免这样的影响，该技术对土层的干扰较小，产生的噪音较小，对周围环境和交通影响较弱。与传统开挖埋管施工相比，顶管施工工序与开挖土方数量较少，安全性更高。
2.顶管施工技术简介
非开挖施工技术，指在不破坏地表情况的前提下，铺设地下管道，并且对地下管道展开探测、维护、更新的后续工作，解决城市中地下管网的问题。顶管施工技术是目前非开挖技术中最常用的施工方式，在城市的管线铺设中被广泛地使用。
非开挖顶管施工技术有着很久的历史，在美国、日本已广泛地使用，而且也产生许多成功优秀的施工项目。我国对于这项技术的研究较少，但是这项施工工艺具有先进性，能够优化我国的管道铺设工程，也能带来较为明显的社会效益，并且产生了一定的经济效益。
非开挖顶管施工技术的最大施工优势，是不必破坏地表的建筑物，也不会影响交通，还能稳定和保护土层以及地下环境。对于人口密集、交通拥堵、地下管网复杂的地段有着极大的施工优势，是一种具有环保性、经济性与高效性的施工技术。
3.传统开槽法施工的负面影响
3.1容易影响周边的居民建筑
开槽过程多是依据实现设计好的图纸进行开槽计划，并且结合施工现场的实际情况进行施工计划的调整。但是很多城市施工过程中，由于两座建筑物的间距过小，而开槽面积又过大，造成开槽宽度无法配合实际的建筑情况，使实际的施工过程难以进行下去。很多老城区的房子多为老房子，由于年代久远、地基不牢，无法进行一系列的开槽施工。即使在开槽过程中采取一定的加固措施，比如在沟槽的边坡用锚喷、土钉等固定起来，还是会对老房子的牢固性造成影响，使老房子产生墙体裂缝等问题，不利于施工的进展。在施工过程中，由于地下管线的敷设较为复杂，并且已经有了其他复杂交错的管线，开槽施工容易对其他管线造成破坏，影响施工工作的进行。
3.2占地面积大,影响出行
在进行施工的过程中，开槽施工法往往由于占地面积过大而对周围的环境造成破坏。农业上，开槽施工会占据大量的农田以及居民区，影响人群的正常道路行驶，极易引起人们的不满情绪，不利于和谐社会的建立。
4.顶管技术优越性
随着我国经济的发展，农业、工业以及旅游业都有了极大的发展，但产生了大量的废水，对水资源造成了消极影响，不利于城市居民的身体健康，也不利于建设生态型友好城市。在铺设地下管道的过程中如果采用开挖法，则会因为巨大的开挖量给城市建筑带来不便，而采用非开挖法能够有效地解决以上问题。顶管施工法在施工安全、可行性以及文明施工等方面有着重要的优势，具体如下。
（1）顶管施工更有利于施工过程的进行。顶管施工法不必进行必要的拆迁工作，施工过程可在施工人员准备充分之后进行，加快了施工的进度，缩短了工期，并且能够保证施工过程中不会破坏周围的环境。
（2）施工过程中不会影响到周围的建筑物。
管线施工的地区往往会有很多民用建筑，采用非开挖法顶管施工能够避免对周围建筑物的影响，保护原来已有的地下管线，不会对民用建筑物的地基造成损坏，保证居民的正常生活，促进施工进度的进一步推进。
（3）顶管施工过程相对来说比较文明。由于顶管施工有较少的开挖量和土方弃用量，因此在施工过程中不会产生一系列的不文明行为，减少了施工过程中对环境的污染。
（4）顶管施工能够保证工程质量。在城市管线铺设的过程中，管线的施工质量关系到整个城市的良好运行，因此，保证管道的铺设质量非常重要，这也是顶管施工的目标之一。由于顶管施工不会对道路路面产生较大的影响，因此能够有效保证施工的质量，从而更好地完成施工任务。这一点比开槽施工更加有利。
（5）顶管施工更加节约成本。顶管施工在施工过程中省去了很多不必要的步骤，比如在开槽施工过程中的土方运输、土体加固、地下管线保护等工作，节约了施工的成本，节省了企业的开支。在工程预算方面，对比顶管施工和开槽施工，顶管施工有更低的工程造价，能够节省很多资金。
5非开挖顶管施工技术在市政管网中的应用
5.1常用顶管管材
首先，在市政管网建设过程中，非开挖顶管施工技术所用到管材主要为钢筋混凝土管、钢管等。其中钢筋混凝土管一般多被用于污水管、雨水管和水压力较小的其他管道；钢管通常用于城市供水、供热管道施工。
其次，在选择市政网非开挖顶管直径的过程中，要对施工地的具体环境进行深入考察，通过判断地质条件的承受能力，来确定顶管具体的直径。在分析过程中，要综合考虑结合非开挖顶进管实际承受动载荷、静载荷情况，可对管节长度情况、壁厚要求等因素，从而对施工周长进行精确计算。由于在具体非开挖顶进管作业环节，需要进行不同土方挖制节点的设置，因此在顶进管内径设置过程中，应至少在510mm以上。
最后，在非开挖顶进管长度选择过程中，由于非开挖顶进工序中顶进管长度对顶进效益具有较大的影响，因此整体市政管网采用直线顶进形式，可保证整体施工质量。
5.2顶管工艺实施
在进行施工工作前，首先，要做好非开挖顶管施工技术的前期准备，对地下管线的敷设进行充分分析，要对导向孔的位置进行精确确定；其次，在探测棒的帮助下，对导向孔内部进行探测，引导顶管掘进设备推动顶管的进入；最后，要在孔道的位置上进行钻机拉扩孔的操作。
5.3工作井设置
在施工过程中，非开挖顶管施工工艺根据井的不同可以分为两种，一种是顶管机头安装、出坑顶进井，另一种是机头进坑、拆卸接收井。在市政管网敷设工作的实际操作过程中，根据设计管的位置来进行地下管线位置的定位，从而更好地避免对周围建筑群落的影响，通过分析周围建筑群落的分布，得出最小工作平面半径，从而能够更好地进行工作井形式的选择。需要指出的是，在工作井的选择过程中，如果选择了沉井模式，在计算过程中工作井的深度要按照实际工作井深度的1.5倍计算。
5.4顶管进出洞处理
在顶管进出孔的操作中，工具管应首先用手或机器放置在距离孔1.1m处，并在孔处设置带止水功能的橡胶装置。在掘进机的运行过程中，为了防止掘进机在进出孔过程中弯曲，辅助导轨可以用来设置孔并停止水槽，可以采取一定的步骤安装地轨。先进行气缸校正并拧紧，随后从孔中顶出，逐段进行并连接到前一阶段的混凝土。然后在顶升工具管的操作期间，在顶出工具到达开口4h之后，对其进行压力检测，从而最终确定压力控制系数。需要说明的是，在顶管连续推进过程中，需要在第一顶管装置的早期阶段设置一定数量的止回装置，以降低主顶板返回的可能性。同时，为了在孔退出前控制连接管的阻力，可以将注浆管设置在沉孔的1/3位置，顶管与土层之间的摩擦阻力可以通过触变泥浆的流动达到最小化。当顶管距离接收井约32m时，应采取轴重新测试措施，顶管应保持在接收井控制范围内，以保证顶管的平稳运行。由于该项目大部分接收井都有防水帘、水泥搅拌桩等设备，因此无须在连续推进工作中进行特殊加固工作。顶升管推进到预定尺寸后，顶管和后混凝土管可以拆除，拆除碎片后，顶管的外壁和预留孔的预留空间用水泥砂浆填充。
结语
综上，随着城市建设的不断进行，越来越多的市政管网工程投入建设，在进行管网工程的管道施工时，为了避免对城市环境和交通造成较大的影响，需要进行非开挖的施工技术，这样既可以保证施工的正常进行，又可以避免对周边环境造成较大的影响。因此在市政排水工程施工中，非开挖顶管技术以其独特的优势，必将得到越来越广泛的应用。
参考文献：
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