市政工程施工中顶管施工技术运用实践

滕明纯　杨麦丽

摘 要：市政工程建设作为城市化建设的重要组成部分，越来越受到人们的关注，市政工程施工质量与发展状况直接影响城市化进程。而进行市政工程施工，免不了一些地下管道的铺设，由于传统的开挖铺设管道不仅耗费人力物力，还影响城市文明，所以顶管施工技术应运而生。文章详细介绍了顶管施工技术的概念，分析了顶管施工技术在现场的应用，并提出施工中应该注意的问题。

关键词：市政工程；顶管；施工技术；应用

中图分类号：TU99 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2016）18-0163-01

随着我国城市化进程不断发展，市政工程建设越来越重要，地下开挖铺设管道的项目更是重中之重，这就对人们的施工技术要求也越来越高。顶管技术是应对城市化建设中管道铺设的难题而引进的一种先进技术。在国外，顶管技术已经是不可缺少的一种工具，在国内，我们已经开始研究顶管技术，并逐渐运用到实际施工中。顶管技术可以在不开挖或者微开挖的基础上，穿越河流、街道、桥梁，甚至是庞大的建筑物，它不仅不影响城市人们的正常生活，还节省了开支，减少了开挖人员的雇佣，是一种经济有效的施工技术。

1 顶管施工技术概论

1.1 顶管施工技术概念

顶管施工也叫做非开挖施工，即不开挖或进行微开挖对地下管线、地下电缆、管道等进行施工、修复等[1]。

顶管技术被广泛运用在地下管道、线路、地下电缆等，人们对于这种技术越来越熟知。但是我们应该明确，顶管技术不是完全不开挖，在施工之前要开挖工作沟。在城市中心地区，或商业繁华街道，以及城市建设中遇到无法迁移或不能实施大型开挖的文物古迹遗址等特殊地段，对不能进行空中架线、开槽埋管来实施作业施工时。一般是采用管径中Φ80～Φ600 mm的地下埋管工程可使用顶管法施工。在敷设城市污水管道直径大于Φ600 mm 时，施工现场无法采用明沟开挖埋管施工而管道沿线又无其它建筑物基础时，可使用顶管法施工作业[2]。

城市中地下管道、线路等比较复杂，而且随着时间的推移，一些城市的地下管网结构复杂，要想找寻之前施工的图纸等资料，已经无据可依。现在的城市里建筑物比较高大，街道、桥梁等比较复杂，尤其要深埋6 000 mm以上的管道，显然用人工开挖的方式比较麻烦。用顶管技术只需要挖少量的工作沟即可开展工作。

1.2 顶管施工技术的原理

顶管施工技术是在主顶油缸及管道间中继间推力的作用下，将工具管或掘进机从工作坑内穿过土层一直推到接收坑内，这样一来，连接在工具管或掘进机后的管道就可以顺利通过土层而不影响地面上的建筑。对于长距离顶管，由于主油缸的顶力不足以克服管壁四周的土体摩阻力和迎面阻力，常将管道分段，在每段之间设置由一些中继油缸组成的移动式顶推站即中继间，且在管壁四周加注减摩剂以利于长距离管道的顶推[3]。

与传统开挖技术相比较，虽然顶管技术成本低，噪音小，造成的影响小，但是也存在一定的缺点：应对较软的土质，顶管技术容易出现偏差，一旦偏差出现，将很难修复，修复的方法很复杂。

2 顶管施工技术在实践中的应用

顶管技术在运用中对施工人员的要求很高，需要施工人员具有良好的素质和丰富的经验，首先应该勘察地形、环境和土质等因素。然后明确施工中用到的工具和注意的问题，做出合理可行的计划，准备充足以后再进行施工，避免不必要的返工。

我们以简单的过街顶管为例来研究顶管施工技术的应用。在施工前，应在工作坑周围设置障碍物，立上警示牌以示此处正在施工。

2.1 施工准备

①勘察现场的环境。人、车流的多少，道路拥挤状况，放置交通施工指示牌，以警示行人。了解施工区域地下管网结构，煤气、电力、排水管道等是否有影响，以免破坏原有管道造成损失。此外要考察周围建筑物基坑结构，桩基深度和距离等。施工前，我们要特别注意土质的考察，尤其是遇到疏松的土质，我们应该使用膨润土悬浮液渗入土壤，然后进行施工，否则会出现偏差。

②施工前设计。顶管线路和工作坑设计：顶进路线应该尽量避开桩基较深的建筑物和较大的树木，还应注意避开土质不利于顶管的土层。综合周围环境和现有设备的限制条件，我们在设计中应该减少工作坑的挖掘，减少成本和人力。

对于街道，我们可以只设置一个工作坑，一个接收坑，根据设计好的路线分别设置于街道两边。

2.2 施工步骤

①工作坑的准备。当工作坑中的水位降低到一定程度时方可进行顶进，一般水位应低于基底0.5～1.0 m。开挖过程中还应该做好安全防护，排水系统提前做好，使用机械开挖时避免人员靠近，确保工作顺利进行。

首先应制作后背及工作底板，利用常见的方格网控制高程法来确保工作底板平整度是首要解决的问题，这是顶进平台搭建的基础，这种方法就是：灌注工作底板混凝土时，用直径16 mm 的钢筋头埋入混凝土中，分成2.5 m 方格网控制高程，按点找平，再用1：3水泥砂浆抹面整平[4]。底板顶面应该做成前边高后边低的斜坡，底板两侧设置方向墩，底板上放置管身。

②设备安装。根据需要的顶进力度配备千斤顶，安装并检查千斤顶有无异常情况，检查液压元件的可靠性；调整溢流阀的作用压力；加大推力检查工作坑中预制设备的变化。在预埋件上安装顶、侧、底钢刃脚。

③顶进步骤。试顶：试顶在整个施工过程中还是很有必要的，试顶过程中，每个测试部位都应该有专人负责看管监测。开启油泵，油压每升高5～10 MPa，便停泵观察有无异常，直到推力足以顶动管身。

在正式进行顶进前，必须对所有设备进行最后检查，并对之前勘察的土质、环境等再做进一步确定，方可顶进。顶进一般分为以下几个步骤：首先把顶铁安装好；然后启动油泵，顶进开始；最后，当顶进距离达到我们计划的距离时，顶进结束。

3 顶管施工技术应用中的注意事项

①施工前要了解土层状况，对于不同的土质，应该制定不同的方案，否则会出现难以修复的偏差。对于顶进后会大面积下沉的地段，我们提前采取加固措施。

②施工人员安全防护工作一定要做好，一般 地下囤积了多年的腐烂淤泥和动植物，会产生有毒有害气体，我们应该在施工过程中随时监测这些气体，以确保施工安全进行。

③地下管道错综复杂，我们应该提前查明这些管道的结构、走向和深度。庞大的建筑物、桥梁等也会影响施工，提前了解这些障碍的结构，桩基深度等情况可以保证我们的工作顺利进行。

④精确计算顶进力度大小，以便确定设备类型和中间工作坑的数量，提前设计施工计划，可以缩短施工工期，也能够使施工持续进行。顶进开始后不能中断，应24h不停地顶进，直到顶进结束。

4 结 语

综上所述，市政工程建设关乎我们城市化发展的进度，市政工程基础建设必然会铺设相应的管道网络，在结构复杂的城市结构里，大面积开挖显然不实际。在不影响城市人们生活，保持城市文明的前提下，进行微开挖的顶管施工技术具有很大优势，它不仅节省大量人力物力，工作效率也高。但是我们在应用顶管施工技术时，一定要提前做好准备，结合相关注意事项制定合理可靠的施工计划，并选择经验丰富的人员进行施工，以确保施工顺利进行和最佳的工程质量。

参考文献：

[1] 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）.

[2] 肖鹏.顶管施工技术在市政工程中的应用[J].建筑工程，2011，（8）.