市政工程施工中顶管施工技术探究

陈伟

海门天禾市政工程有限公司

摘要：在现代市政工程施工中，顶管施工技术是一项应用十分广泛的的技术，对于地下管道建设发挥着重要作用，可以有效减轻市政工程施工对现有道路、管网以及建筑物的干扰，保障工程建设的顺利进行。本文就对市政工程施工中顶管施工技术展开探究，希望为其实际应用提供一定帮助。

关键词：市政工程施工；顶管施工技术；探究

近些年来，社会经济发展迅猛，城市化进程日益加快，城市建设不断扩大，市政工程数量也越来越多。但是，在传统市政工程施工模式中，不仅需要占用大量道路，且工程量也相对较大，对城市交通、周边建筑物安全等都有着一定负面影响。顶管施工技术可以有效克服这些弊端，在市政管道工程、城市繁忙干道改造工程中起着重要作用，得到广泛应用。

一、顶管施工技术概述

（一）特点

顶管施工技术的特点主要是在不开挖原有路面的情况下，即可使管道从地下管线、建筑物以及河道、公路下部安全穿过，是一种非开挖技术，其优势主要体现在可以减少土方开挖环节、降低施工成本、缩短施工周期、占用地面积小、道路交通不会受到较大干扰以及降噪、降低粉尘等，是一种施工效率高、污染较少的先进施工技术。

（二）工作原理

顶管施工技术上省去了开挖路面的环节，但是，需要在路面上开挖工作井，工作井要保持垂直，然后使用千斤顶，在千斤顶推力作用下，将钢管逐渐压入地下土层中；管道间的连接在工作井中完成，最后进行顶管埋设，完成整個管道施工过程[1]。

（三）施工要求

在顶管施工中，为确保施工的顺利与质量，需要遵循一定的理论，包括泥水平衡、土压平衡和气压平衡等，以确保技术应用的准确。在实际应用中，还应当先对施工区域进行实地地质勘察，掌握施工设计的各项内容与指标要求，选择合适的施工机械、工艺以及其它辅助设施，为施工创造良好条件；同时，还需要对工具管材质、质量进行控制，保证工具管有足够耐腐蚀性、承载能力，以免顶进中出现工具管损坏等问题，影响施工质量。

二、市政工程施工中顶管施工技术的应用要点

（一）做好施工前准备工作

1.做好现场平面布置

现场平面布置的良好与否决定着施工条件是否合适，进而影响到顶管施工质量，现场平面布置的准备工作主要有：（1）实地勘察施工场地，测量、定位工作井位置，并做好相关装置、场地的安排，包括起重装置、料具间、浆液拌制设备与场地、弃土坑以及水源等；（2）做好工作井的准备，工作井尺寸、形状等均要符合设计要求，且要采取有效的支护措施，避免工作井出现坍塌、滑坡等问题；同时，工作井的配套设施要安装好，除了顶管施工需要设备外，扶梯等也是必不可少的，保证施工人员出入方便、安全。

2.做好设备安装检查

顶管施工技术需要的机械设备有很多，包括千斤顶、油泵、导轨以及顶铁等，做好设备的安装，保证彼此间可以良好配合工作，是顶管施工质量的根本保障，具体安装检查内容有：（1）导轨：导轨采用的多是钢轨，要根据设计要求的坡度、位置安装到适宜位置，并进行固定，保证导轨足够稳固，预防顶管施工滑动；（2）千斤顶与油泵安装：此两种设备安装是同步进行的，油泵至少要准备两个，以便于替换，在完成安装后，试运转油泵与千斤顶，观察两者工作情况，如果出现油压过高等问题，必须立即停工检查，调整油泵、千斤顶，确保顶管顶进的匀速、缓慢，避免过快造成的质量问题；（3）顶铁：在安装前，需要先对顶铁进行检查，确保其刚度、硬度满足施工要求，然后在保持顶铁轴线与管道对称、平行的情况下，将顶铁安装到相应位置[2]。

3.加固部分土体

在顶管施工过程中，顶管受到的阻力会顺着管道传递到顶管末端，再作用于顶管机上，造成顶管机的震动、位移，影响到施工的顺利进行，为预防此问题发生，在准备阶段，需要对顶管机进、出洞口以及后靠土体进行加固，采取的加固方法是高压喷旋桩加固，确保顶管机工作的稳定与安全。同时，还需要在洞口安装止水系统，预防顶管机进、出造成的泥土流失，并降低触变泥浆损失。

（二）顶管施工技术流程与要点

1.选择合适的顶管

顶管施工使用的顶进管有多种，包括钢筋混凝土管、钢制管、塑料管等，在具体施工中，最常用的是钢筋混凝土管，如果对管道腐蚀性要求不高或无要求，则可以使用钢制管。

在钢筋混凝土顶管的选择中，其内径一般要≥.05m，结合工程实际情况和相关规范、技术标准，计算钢筋混凝土管应当达到的配筋率、规格、壁厚等，确定顶径管的外径；同时，还需要按照顶进管施工区域土层情况，来确定合适的顶进管长度，避免过长造成管道偏离原定线路难以调整、过短导致装管次数过多等问题，提高顶管施工的效率[3]。

2.顶管穿墙与出洞

穿墙与出洞是顶管施工的重要环节，其要点主要有：（1）在穿墙施工中，需要先用低强度水泥粘土来填充穿墙管，并进行压实，起到阻止水分、土进入穿墙管的作用；在开始工作管具的穿墙前，需要先通过注浆来提高穿墙管外侧墙体的稳定性、强度，并分析穿墙可能遇到的问题，事先制定处理策略；最后，打开穿墙闷板，将工具管迅速推进，并安装相应的穿墙止水装置，预防水分渗入。

（2）顶管出洞是指第一节顶进管、顶进机从工作机洞口破出进入土中的环节，在此过程中，比较容易出现偏斜等事故。所以，在出洞施工中，需要先对工具管进行校正、调零，并在其下部井壁设置支撑，在出现下跌情况时，要通过主顶油缸来纠正偏差；此外，也可以通过预设初始角，来将下跌角度弥补，有效避免顶管出洞偏斜问题的发生。

3.注浆减阻处理

在顶管施工中，管道与土层间的摩擦会产生较大阻力，影响施工效率，所以，还需要采取必要的减阻措施，通常采用的触变泥浆注浆减阻方法，少量多次，其压浆操作是在顶管头尾端进行的，在注浆压力作用下，注入的泥浆会形成泥浆套，包裹在顶进管的外部，触变泥浆产生的泥浆套不仅可以有效降低顶进所受到的阻力，也对顶进管上部土层有着一定支撑作用，减轻或预防顶进作业导致的地面沉降，提高施工的安全性。

在注浆减阻处理中，压浆操作必须要与管道顶进作业保持同步，在触变泥浆使用量上，由理论计算的值并不一致符合实际，所以，应当实施关注施工的实际情况，及时调整触变泥浆用量，避免触变泥浆过少、过多造成的不良影响，保证顶管施工的顺利进行[4]。

4.顶管校正处理

在顶管顶进过程中，存在许多影响顶管顶进准确性的因素，包括管道连接方式、顶进力度以及施工区域土层性质等等，造成顶进施工质量下降，所以，必须做好顶管的校正。在顶管的校正操作中，其要点主要有：

第一，在顶进开始前，要进行多次测量、定位，且做好详细记录，确保定位的精确，为顶进作业奠定良好的基础。

第二，在顶进过程中，需要对顶进管的水平度等进行定期检测，与设计标准相比较，确保管线按照设计标准顶进、敷设；如果出现失误或者偏差情况，应立即停止顶进，调整顶进管角度，保证误差不超过50mm。

结语

综上所述，顶管施工技术作为现代市政工程常用的技术之一，相较于开挖作业方式，有着许多方面的优势，对市政工程建设发挥着重大作用。因此，加深对顶管施工技术的研究，掌握技术应用的要点，在实际施工中，确保顶管施工的质量，有助于市政工程综合效益的全面提升。

参考文献：

[1]姚志清.关于市政工程顶管施工技术的探究[J].中华民居（下旬刊），2014，09：347-348.

[2]何玉付.浅谈市政给排水施工中顶管技术的应用[J].现代物业（上旬刊），2015，04：36-37.

[3]王瑞.市政工程顶管施工技术分析[J].科技创新与应用，2015，15：219.

[4]游作华.顶管施工技术在实际市政工程中的实践探究[J].江西建材，2014，16：57.