李涛
河南恒禹水利工程有限公司 464000
摘要：顶管施工是地下管道施工常用的方法，顶管施工不用开挖面层，而且还能够高效穿越河川、道路、地面建筑物以及各种地下管线，它是在继盾构施工之后逐渐发展起来的，这种施工方法集降低环境污染程度、稳定土层、降低施工成本以及缓解道路等多项优点于一体，目前顶管施工已经被应用在了天然气石油管道、通讯电缆以及地下排水管道等项目之中。其施工原理为，通过管道间、中继间以及主顶油缸的推力，把掘进机或者是工具管穿过土层推到接收井内并将其吊起，或者是将掘进机后的管道或者是紧随工具管埋设在良井之间，以完成非开挖施工。
关键词：综合管网；顶管施工；应用探究
引言
作为一种地下管道施工常用的方法，顶管施工不用开挖面层，而且还能够高效穿越河川、道路、地面建筑物以及各种地下管线，它是在继盾构施工之后逐渐发展起来的，这种施工方法集降低环境污染程度、稳定土层、降低施工成本以及缓解道路等多项优点于一体，目前顶管施工已经被应用在了天然气石油管道、通讯电缆以及地下排水管道等项目之中。其施工原理为，通过管道间、中继间以及主顶油缸的推力，把掘进机或者是工具管穿过土层推到接收井内并将其吊起，或者是将掘进机后的管道或者是紧随工具管埋设在良井之间，以完成非开挖施工。
1顶管施工特点
顶管施工也叫做非开挖管道敷设技术，这一技术最明显的特点是不需要挖开地面，就可以穿越建筑物和地下管线。相较于深度较大的开挖来讲，这一技术的投资与施工时间，都有比较大的优势，而且顶管施工技术在综合管网给排水施工中，能够减少噪音影响，不会对环境产生严重的污染，具有非常多的优点。顶管施工技术在市政给排水施工中获得了广泛的利用，其主要特点包括以下几个方面。第一点是施工面从线变成了点，能够有效降低对于地面的损害，避免占地面积的增加。第二点是地面活动不会受到施工的影响，也不会导致交通无法正常进行。第三点是其带来的噪音比较小，不会对周围居民的生活产生较大影响，也不会导致管线使用出现问题。第四点是顶管设计可以安装在比较深的地下，敷设管道之中，其能够跨越铁路和建筑物等设施，使给排水建设施工的造价明显降低。顶管设计本身也存在一定的缺陷，其对于技术要求比较高，必须由专业人员进行操作，并且需要对施工位置的地质有更加全面的了解。
2顶管施工出现的问题
2.1顶管纠偏问题
在顶管施工时，所出现的偏差应当保持在预设中心线的50mm范围之内。倘若顶管在实际施工时，偏离该范围的话，则需要采取相应地顶管纠偏措施来解决这个问题。作为施工过程当中至关重要的一项环节，在大口径、长距离顶管施工时，首先需要注意的问题便是顶管纠偏。
2.2地面沉降以及卡管、管节爆裂
污水管网实施顶管施工时，经常会因顶管上部土体不稳定，导致机头前方土体超挖问题频发，尤其当顶管工作面位于地下水位以下时，随着地下水位的渗透带走土体，进一步造成地面发生沉降 ；当管材在不均匀土体中顶进时，非常容易出现卡管现象。卡管情况发生时，需要不断调整顶进参数，缓慢顶进，稍有不当， 就会发生管材爆裂情况，甚至因机头难以顶进，导致通过“开天窗”方式开挖机头，不仅影响工程进度，还增大了施工成本。
3顶管技术施工的具体应用分析
3.1顶进管选择
首先在顶进管直径选择方面，应结合工程性质需要及施工实际要求确定其内径，按照顶进管承载力要求确定管的壁厚与配筋，最终确定外径参数。一般来说，顶管工程施工工作面需要预留挖土工人施工空间，因此顶进管的管内直径需在500mm以上。其次，在顶进管长度选择控制方面，应充分考虑其施工过程中的可控性以及施工成本。
若是直线推顶施工应尽量使用长管以减少装管次数，对于管长度增加导致的路线偏离的问题应采用短管安装的方式进行施工。
3.2顶力施工
在具体施工过程中，施工人员要考虑管道材质问题，如管道长度、管壁厚度等，结合施工区地质情况合理计算出定理，有效控制施工。在管道直径较大的情况下，管道与土壤的摩擦力越大，所以所需的顶进顶力就越大，需要通过施加顶力的方式克服摩擦力对管道顶进的影响，确保管道被顺利顶进。在顶进过程中，施工单位要有意识地控制顶力大小，例如在顶力超过管道材料承受力的时候，可能会出现破裂、变形等情况，不但加大了施工成本，还会影响工期。因为管道埋设于土层位置，所以当管道发生破裂、变形的时候，施工单位是无法第一时间发现的，所以控制好顶力是非常重要的。如果在管道破裂的情况下完成项目，后期管道投入使用后很容易对土壤、空气环境造成污染。所以在顶进管道的过程中，施工单位要控制好管线偏差，施工过程中要严格监督管道的顶进情况，如果发现问题立即停止施工，并进行管道纠正处理。
3.3测量与纠偏
顶管施工中存在地质、水文等干扰因素，易出现顶管姿态偏差，因此需加强监测，及时采取控制措施，按照多次、少量的方法完成顶管作业。测量纠偏所用设备为激光经纬仪，利用该装置发射激光束，作为顶进过程中的导向线，使顶进设备沿着该路径前进。通常，宜将激光经纬仪布设在管道的中心位置，所释放的激光束也可作为管道中心线而使用。
3.4顶管出洞施工
顶管出洞，指的是顶管机与首节管子从工作井中破出洞口封门进入土中的过程，这也是施工中需要高度注意的重要环节。顶管出洞施工是顶管技术应用的关键性工序，也是事故多发的施工环节。因此，为避免管线发生偏斜，应加强工具管调零检验，通过在工具管下井壁加设支撑体系确保施工安全。若是在施工过程中出现读数下跌现象，应马上使用主顶油缸进行纠偏。值得注意的是，在工具管出洞之前，应制定弥补初始角下跌措施，以应对突发状况。
4顶进施工技术及质量控制措施
（1）钢板后背墙的质量控制措施：规格：200×200×2cm。保证后背墙能够均匀受力；（2）导轨安装的质量控制措施：状态稳固，轨距要求、高程要求、流水方向数据精度必须满足顶进施工需要；（3）千斤顶的方向位置推进力度必须均匀；（4）顶铁安装及注意问题：顶铁是千斤顶与管道之间具有“力”的组织协调能力的设备，根据工程规模选择适宜的横顶铁、竖顶铁、U型顶铁或圆形顶铁，确保顶力均匀，平稳推进管道；（5）工具管试顶结束，安装第一节管道，处理好防水止水措施，先挖后顶，即挖即顶，循序渐进，稳妥施工，启动油泵，千斤顶活塞伸出一个冲程，推进管道；停止油泵，打开控制阀，活塞抽回，在启动油泵，继续顶进，循环施工。
结语
综上所述，顶管潜在诸多安全隐患，需合理应用减阻措施，适配高度稳定的触变泥浆系统，在顶管施工中加强监测，及时纠偏，确保顶管姿态的合理性，进而顺利完成顶管作业。实践表明，合理应用顶管施工技术后，在有效完成顶管作业的同时，周边现状建（构）筑物也不会受到影响，综合应用效果较佳，适用于地下管线复杂、交通流量较大的城市综合管廊工程。
参考文献
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