市政工程施工中顶管施工技术运用实践

武刘伟

摘 要：在国内市政基建工程数量渐渐增多的同时，越来越多先进的顶管施工技术被开发出来并应用到市政建设，为市政工程的发展提供了技术上的支持。为进一步发挥顶管技术在市政建设的作用，工程人员就必须全面了解工程中的每一个细节，把握每一个施工要点，从多个角度出发确保施工技术的理念以及方法被全面掌握，切实提高顶管施工能力，保障市政建设的有序进行，发挥顶管技术的施工效益。

关键词：顶管施工技术 市政工程 技术优势

中图分类号：TU990.3 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2018）03（c）-0075-02

目前国外的顶管技术应用已经取得了较为成熟的发展，成为市政施工必不可少的工具。而在国内顶管施工的应用则刚进入起步阶段，处于探索应用的阶段。顶管施工能够应用于微开挖或是不开挖的建筑结构基础上，穿过桥梁、街道及河流，甚至还可以穿过一些大型建筑物。在不影响人们正常生活的同时，降低市政建设成本。因此顶管施工作为一种经济型施工技术，渐渐得到了越来越多施工队伍的重视和应用。

1 顶管技术原理分析

因顶管施工相较于其他方式施工具有更高的性价比，所以具备极大的成长发挥空间。下面本文将分析顶管施工的原理、优势以及不足。

1.1 原理

在市政施工中，顶管施工需要借助管道与主顶油缸推力，把掘进机以及工具管送入工作坑，并在穿越土层之后推进至接收坑吊起，这就是顶管施工的大体过程。在施工中还要将掘进机和工具管道的后方管道埋进两侧的土坑中，以便后续施工更加顺利。因主油缸顶力一般不够支撑掘进机以及工具管在长距离施工中送入接收坑，所以有些时候在施工中为了克服这个问题，降低管壁阻力带给掘进机以及工具管的影响，会选用分段施工方式进行。在各个分段管道中间放置中继站，并在管道内壁涂抹减摩剂，保障顺利完成长距离的顶管施工。以便顶管施工可以在市政建设中发挥出更大的价值。

1.2 优势

相较于传统施工的开挖法来说，顶管施工有着更为巨大的施工优势及自身特点。如顶管施工的工程量较小，只需挖掘接收坑以及工作坑，因此顶管施工并不会对周围交通系统造成过大的影响，在施工的过程汇总车辆也可以在公路上正常通行，施工十分安全可靠。此外这项技术在挖掘土层时，也仅仅需要挖掉工具管管道的断面土，较少的施工量能够降低施工对周围环境以及建筑的破坏，符合我国绿色施工以及文明施工的基本要求。在降低施工对周围影响的同时，节省了人力以及施工成本，达成了节约施工的目的。

1.3 不足

施工时必须要注意的问题是，虽然顶管施工有着更少的施工量以及施工成本，但是较传统开挖法而言，这项施工技术也存在一些明显的不足和缺陷。如顶管施工的曲率半径较小，在施工的过程中，各种曲线会交叉重叠并组合在一起，大大提高了施工难度，这是施工过程中带给工程建设的影响。

2 顶管技术应用注意事项

市政工程的施工方案不同会导致施工管线以及线路的侧重点不同。在施工中施工设计师及工作人员必须根据现场情况，制定针对性方案改进施工方案中的进程与不足。目前国内给排水市政施工主要存在这样两种情况。

2.1 开挖工程

国内大部分城市的排水管道均为地下铺设，管道分布广泛并保持一致，一些管道甚至会穿越多个建筑，这些要素必然会对顶管施工带来巨大的阻碍。为解决上述问题，市政施工前，施工人员通常会将施工管道预埋道路两旁。如若施工地点并非是主干道，那么在施工的过程中就不会影响到周围交通系统的正常运行。在这类的地点施工一般采取明挖施工。这种施工具有安全、快捷、经济、简单等优势。大多数城市地下隧道工程都会将明挖施工作为首选施工技术。

2.2 顶管施工

如果市政工程施工地点位于主干道或是会影响到交通系统正常运行的位置，一般会采用顶管施工解决这个问题。顶管施工常用于地下电缆、线路及地下管道。这项技术在施工中并非完全不开挖，施工前也需要挖掘工作坑，以及接收坑。在商业区、城市中心以及古遗迹等地段进行市政工程时，由于无法做空中架线以及开槽埋管，所以会使用管径为φ80～600mm的管道进行顶管施工。铺设城市污水管时，一般使用大于φ600mm毫米的施工管。目前国内许多城市都具有较为悠久的历史，因此许多城市的地下管道网的图纸资料都存在丢失，或不全的问题，使用传统施工方式改进城市管道必然会遇到较大的困难。此外在进行6000mm以上的深埋管道施工时，采用人工方式的施工量也比较巨大。因此使用施工量较少的顶管施工获得了越来越多技术人员的认同。

3 顶管施工实践操作应用

虽然顶管施工具有较大的施工价值，但如果技术人员的技术水平較低，则无法发挥顶管施工的优势。对此施工前必须要求施工作业人员掌握丰富的施工经验以及个人素质。施工前必须仔细勘察施工地点的土质、地形以及周围环境，确定施工所用工具及所需注意问题，从而制定更为科学的施工计划，为后续施工做计划的补足，以免出现返工问题。通常情况下在进行顶管施工前，施工人员都需要在工作坑设置警示障碍物，表明此处正在施工。

3.1 施工准备

第一，要勘察周围环境包括人、车的流量、交通系统状况，防止警示牌告知行人此处施工。了解施工区域地下管网结构[1]。包括施工对排水管道、电力、煤气是否会造成干扰性影响，减少施工对周围居民生活上的影响损失。另外还需要掌握周围建筑物的基坑结构[2]。包括基坑距离、桩基深度以及土质。如果施工区域的土质较为松软，则需要使用膨润土悬浮液加固土壤硬度，方便后期施工。

第二，则要做好施工设计，包括工作坑及顶管线路的设计。顶管线路必须避开树木、建筑物、软质土层。根据可用设备和现场环境，尽可能地降低施工挖掘量，节约施工人力和施工成本。

街道施工一般只设置一个接收坑和工作坑，将管道预埋在街道两侧。

3.2 施工步骤

首先，准备好工作坑，在工作坑内的水位低于基底0.5～1m时开始进行顶进[3]。挖掘中必须做好相应的防护准备，提前准备好排水系统，在施工中也要避免非工作人员的靠近，以防机械挖掘中触碰受伤。其次，制作工作地板及后背，用方格网控制高程，确定工作板平整度。在工作底板灌注混凝土时，将φ16mm的钢筋头插入混凝土，并以2.5m的方格网控制高程，最后，用1∶3的水泥砂浆抹平结束施工。

之后开始施工设备的安装，顶管施工所需设备包括千斤顶、液压元件、油泵、管道等。首先要检查千斤顶是否存在异常，包括液压元件的启动是否存在问题等。然后根据施工需求调节溢流阀压力，检查设备变，并在预埋件上装置侧、顶、底钢刃脚。

最后开始做顶进的准备。在顶进前需要做试顶作业，在试顶时需要安排工作人员监测试顶运行中所用的各个施工部位和施工装置。在开启油泵后，当油泵内的油压每提升5～10MPa的时候，都需要停泵检查油泵是否出现问题，直到油泵推力能够推动管道前进。在正式顶进前必须再做一次设备检查，包括土质、环境的确定。之后安装顶铁，启动油泵开始顶进作业。当管道达到接收坑完成顶进作业。

4 结语

综合本文的描述可以看出，顶管施工较传统施工模式而言具有更高的经济层次与社会层次的收益优势，能够在解决施工管道网混乱现象的同时，大幅节约施工总成本，十分适合国内当前市政建设对工程技术的需求。目前国内大力推崇的施工理念便是绿色施工与可持续发展施工，通过顶管施工的应用，可以有效改善市政施工对环境的影响，因此必须大力提倡。

参考文献

[1] 葛保罗，张政华.顶管施工技术在实际市政工程中的实践探究[J].城市建设理论研究：电子版，2017（33）：119.

[2] 付铁臣，张一弓.顶管施工技术在市政工程中的应用分析[J].江西建材，2017（16）：72，74.