顶管施工技术在市政工程中的应用

杨 鸿 炜

(太原市市政工程总公司，山西 太原 030000)

顶管施工技术在市政工程中的应用

杨 鸿 炜

(太原市市政工程总公司，山西 太原 030000)

分析了传统的地下网管铺设与顶管施工技术间的区别，简述了顶管施工技术的优势，并对管材成本的预算、顶管井的设计、相关废弃物的清理等工艺流程进行了介绍，针对施工中出现的问题，总结了市政工程中运用顶管技术时应注意的要点。

顶管井，市政工程，施工技术，工艺流程

城市的基础设施建设离不开地下网管，它所涉及到的范围也是全方位的，如果采取传统的方式进行操作，会使地面变得凹凸不平，进而对地面产生严重的损害，不仅对行人的出行造成困扰，更会对本来就不堪重负的土层带来破坏。

1 顶管施工的特点

对于顶管法，我们都有所耳闻，顶管法的优势就是不需要开挖面层，这样做的好处表现在能够穿越地面建筑物和一些公路、河流，最大限度的保持城市的原貌，让城市不会受到过多的破坏。不仅如此，这项技术对于噪声控制也有相当的作用。现代人普遍惧怕噪声污染，在快节奏的生活中这样的污染无疑增添人们的身心压力，给人的精神和身体上造成不可磨灭的影响。这项技术的运用，将在很大程度上改变这一状况。因此我们说，顶管施工技术的优点主要包含了施工占地面积小、施工的地点对于环境的破坏比较小，对于噪声污染有着无可比拟的优越性。在一定程度上保护了城市的原貌，又不影响现有的管线和构筑物的使用，这样做的好处就是节约资源，最大限度的将现有的资源利用起来，降低工程造价的同时，也从另一个方面为政府节约资金，从而达到双赢的效果。

2 顶管施工技术与传统市政工程技术的区别

传统的地下网管铺设和顶管施工技术的区别：简单的说传统的地下网管铺设，需要在路面挖槽埋管，这样做所带来的后果就是，路面会受到不同程度的破坏，一方面使路面的状况变得更差，破坏路面结构，另一方面对于行人而言，也是极大的使他们出行不利，甚至会给行人带来生命危险，特别当暴雨等恶劣的天气来临时。而顶管施工技术则有效的避免了传统的地下网管铺设的弱点，它所采取的方式是指，利用现有的地下管道进行整合，有效的利用原有的管道，做到经济、环保，而且能够降低噪声，对于减轻对城区交通和环境的干扰和破坏有着至关重要的作用。这也是在不断的学习外国先进的地下网管铺设之后，我们国家才逐渐的领悟到顶管施工技术在市政工程中的魅力。不仅如此，随着我国城镇化的水平日益加深，城市人口比重的不断上升，对于城市的要求也在进一步的提升，这样的优点使得顶管技术在建设和维护城市的基础设施时有着不可替代的作用。

同时，顶管施工技术在市政工程中的应用范围广泛，不论是在繁华的路段，还是其他一些特殊路段(比如对管道线复杂的旧城区的改造、受国家保护的文物博物馆等)，顶管施工技术都能够进行有效的施工作业。能够应对多种路段，让其成为近年来的大热门。

3 顶管施工技术在市政工程中的工艺流程

凡事都需要有一套标准，顶管施工技术也不例外。想要让顶管施工技术更好的为市政工程服务，就必须了解其工艺流程。总的来说，顶管施工技术在市政工程中的工艺流程包含以下几步：

1)顶管项目的预算。预算的意义在于用有限的资源来最大限度的进行利用，找出项目之间的平衡点。可以说，做好预算能够让各项项目有序的进行，因此在工作开始之前就需要对顶管项目进行预算。而在这些预算中我们主要需要考虑以下几种因素，来尽可能的让我们的预算更加的准确，达到一种指导的作用。首先是地质的作用，对于不同的地质需要进行不同的对待，找出适应此地质的最合适的方法。为什么需要对此进行考察，相信大家都明白，地质条件的好坏，对于成本的预算有着直接的关系，越复杂的地质越需要更多的预算，反之亦成立。其次是管材的自重，之所以注重这个因素是因为管材的自重和顶力成正比例的关系。再次是对摩擦阻力的考察，这个因素在我们的工程中需要多加的注意，因为顶管管外的摩擦力影响因素很多，这些因素又直接影响了注浆效果，因此在对摩擦力进行考察的时候要格外的注意。最后是顶进贯入阻力，我们知道顶进开始或者一直前进的情况下，顶力贯入的阻力相对要小些，但是伴随着顶进时间的增长，不确定的因素就不那么好控制了，会使得情况更加的复杂。最后是管道上垂直、水平的侧压力。这些因素有很多偶然的成分，管材线路在顶进过程中不断出现偏差，想要解决那些偏差，不仅仅是运用专业的知识，还要结合当时的具体的情况进行适当的分析，不断的进行总结和归纳。我们通常采用土压平衡和泥水平衡的顶管，这样迎面土压力都控制在主动土压力和被动土压力之间。

2)顶管井的设计。顶管井分工作井与接收井两种，但是顶管井有很多的分类，通常而言，我们一般使用钢筋混凝土结构。在实践中，工作井的结构形式通常有单孔井和单排孔井，这之间的区别是，前者有多种形状，如圆形、方形、矩形等，而后者的形状就没那么多样化了，我们更常见到的是矩形，但是我们必须了解到，这样的多元的形状肯定有其不同的含义，那就是受力性能的不同，通常而言，圆形的受力性能大于正方形和矩形的受力性能。

3)顶管井的工序。第一步是穿墙。这一步是最基础的一步，当然也是最重要的一步，我们需要做的就是打开穿墙闷板将工具管顶出井外，并安装穿墙止水装置。也就是在穿墙管内填夯压密实的纸筋粘土或低强度水泥粘土拌和土，以便起到临时性阻水挡土作用。为确保穿墙孔外侧一定范围内土体基本稳定并有足够强度，工作井工具管穿墙前，对穿墙管外侧采取注浆固结措施。

4)顶管井可能出现的问题及解决的措施。对于顶管出洞的重要性相信懂行的人都知道。即顶管机和第一节管子从工作井中破出洞口封门进入土中，开始正常顶管前的过程。这个过程会引人关注的一个很重要的原因就是容易出事故，一不小心，就可能发生一些预料之外的事情，因此一些专业技术人员在这个阶段都会凭借熟练的经验加上现场的环境进行评估作业。然后就是管道偏斜的问题，如果遇上这类问题最好的方法就是立即用主顶油缸进行纠偏。一般，为了事先预防这类事情的发生，我们对于工具管出洞前预先设定一个初始角弥补下跌等措施。最后是注浆减阻，这是一个关乎施工质量的关键因素。但是仅仅做了这些还是不够的，在顶管施工中还有一个重要的技术措施就是通过压注触变泥浆填充管道周围的空隙形成一道泥浆保护套。这样做的好处显而易见，就是起到支撑地层的作用。现代城市很多都有地面沉降的问题，一遇到暴雨的天气，这样的地面就会出现“海景”，带我们在城市中看海。而一旦我们运用这项技术，形成保护套，就是在很大程度上减缓这样事件的发生。

5)顶管井纠偏工序。这是后续的一个步骤，原理是利用设置在后部的纠偏千斤顶组，从而改变机头端面的方向，减少偏差，使管道沿设计轴线顶进。这样的纠偏手段能够在很大的程度上使这个工程更加的完善，对于操作的灵活性和弥补性都有很大的补充，对于工程的顺利进行起到保障的作用。

6)顶管井在疏松土层的运用。我们知道顶管井并不是在任何的土层中都能够完美的运行，在一些特殊的土层中，如疏松的或是粘性很小的土层中，如果不采取一些措施的话，很可能会使这项工程失败。因此在这些特殊的土层当中，我们需要运用膨润土悬浮液的支撑作用。可以让膨润土悬浮液渗入土层的孔隙内，令其充满孔隙。

7)及时进行相关废弃物的清理。这样做的目的不仅仅是爱护环境这么简单，我们知道对于精密的仪器而言，这些相关的废弃物若不及时清理将可能给阀门、仪表等造成严重的损害，小不为则乱大谋，古人说的千里之堤溃于蚁穴就是这个道理。不要轻视这些所谓的废弃物，我们需要焊一段清一段，这样做既能够减少完工后的清理工作量，又能够对仪器进行适当的保护。对于不同季节也有不同的做法，通常来说，我们会在冬季打气压，这样做的好处就是能够有效的避免管道内结冰的现象，使得工程能够有序的进行下去。

8)顶管井施工注意点。虽看似老生常谈，但不可不说其具有实际意义，况且，每一个行业的注意点往往都有所出入，对于顶管井施工注意点概括来说，首先就是在施工前就进行勘察，对于地质等相关资料进行详细的勘测，确定较为精确的数值，然后就是对一些有害气体的含量进行全面实时的检测，这一点至关重要，与生命安全有着直接的关系，因此需要多加的注意。我们需要提前的对已有的能用上的管道进行排查，尽量做到物尽其用，不浪费现有的资源，对于已有的资源进行整合，找出合适的管道线路，进行施工。之后就是管线穿越建筑物底下时，要明确建筑物的基础类型，需要对那些不稳定的因素进行排查，确定出最有效的解决措施。这样有助于施工的顺利进行，对于每一处的危险地带进行标记，找出合适的手段进行规避。同时确定中间分布以便找出最合适的方案进行施工，为了保险起见，最好制定一些预案，进行突发事件的处理，最大限度的使工程能够高质量的完成。这就是我们国人常说的，凡事预则立不预则废。高质量的应急预案能够为整个施工过程保驾护航。

4 结语

随着顶管施工技术的不断完善，在我国的城市建设中起着越来越重要的作用。相信会有更多的市政工程会使用这一方法，从而提高市政工程的施工质量，这将成为未来市政建设的方向。

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Application of pipe jacking construction technology in municipal engineering

YANG Hong-wei

(Taiyuan Municipal Engineering Headquarter, Taiyuan 030000, China)

The paper analyzes differences of traditional underground pipeline paving and jacking pipe construction technology, describes jacking pipe construction technology merits, and introduces technological procedures of pipe material cost budget, jacking pipe well design and relevant waste cleaning. In light of construction procedures, it summarizes matters needing attention in the application of jacking pipe technology in municipal engineering.

pipe jacking well, municipal engineering, construction technology, technological procedures

1009-6825(2014)36-0104-03

2014-09-03

杨鸿炜(1979- )，男，工程师

TU990.05

A