顶管施工技术在市政工程中的应用分析

刘孟华

摘要：随着经济科技的发展，市政工程建设不断增加，对地下管网建设要求不断提高，要求地下管网工程施工要减少对道路交通及周边建筑物影响，减少在地下管网工程过程中对周围居民生活的影响。顺应时代潮流发展，朝着社会要求的方向改变，必须要提高施工技术，下面本文研究的顶管施工技术在一定程度上有效地解决了这些问题。

关键词：市政工程;顶管技术;施工应用

中图分类号：TU990;文献标识码：A

引言

当前我国城市建设中，市政工程建设不断推进，而在市政管道工程建设中顶管施工技术的应用较为多见，它能够避免很多直接开挖管道工程的劣势，同时提升市政项目施工的质量，顶管技术施工由于施工环境为地下，施工中有诸多因素对于工程质量造成影响，我们在进行顶管技术施工管理时必须明确其中的施工要点，并针对顶管施工要点进行严格管控。

1市政工程施工中的顶管技术概述

顶管施工技术在市政工程中的应用，对于优化市政工程施工流程，提高市政工程施工质量具有重要意义。要想保证顶管施工技术在市政工程中的科学应用，首先应当加强顶管施工技术分析。市政工程内的顶管技术，在顶进井的位置，顶管采用掘进机、工具管设备，借助主干顶油缸以及中继间顶进力的方法，促使顶管能够穿越土层，在接收井内实现稳定的吊起。工作进内的顶管，管道在埋设的过程内，选择机械施工的状态，采取封闭式的顶进方式，保持内部压力的平衡性，如水泥平衡、气压平衡等，完成顶管操作的过程。

第一是顶进方法。根据市政工程的状态，选择管道对应的顶进方法，重点考虑现场的工程条件，如土壤地质、地下水位等，顶管顶进的环境内，不能出现砂性土或者黏性土，而且不能有地下水的干预，配合机械与人工开挖的方式，软土地基内，可借助网格式的顶管方法，控制好市政工程地基的平整度，才能落实顶进的过程，如果顶管顶部的金属管径比较小，就要选择挤密式的土层法，保障顶进方法的专业性。

第二是布设顶管井。以钢筋砼、碎石为基础支持，如果市政工程土质稍硬，顶管井就要选择方木条件，适用于土质不稳定的工作环境内。配合顶管井支设支架，保障顶管井的安全与稳定。顶管井的地基，要根据管线位置、坡度进行施工，避免有沉降的情况，内部环境内，还要固定好导轨与顶管，如果是排水管顶进，还要规划好顶管井的位置，以免影响顶进的效果。

第三是管道的顶进操作。安排在顶管井的布设后期，管道顶进操作中，顶进管的最前端，需要开挖类似于顶管道的坑道，深度保持在30～50cm，管道需采用千斤顶顶进，重复此类顶进操作，直到管道顶进操作完成。

第四是顶管的接口操作。采取电弧焊的方法，在管段顶入之前，管段和已经顶入的管段，需要在内部实现焊接，运用麻丝油毡处理混凝土管接口，管内侧要留出1～2cm的空隙，两个管之间的空隙，顶进后仍旧保持1～1.5cm，完善顶管接口的位置。第五是管道的压浆操作。也称管线压浆操作，压浆需要在每節管道预设的压浆孔位置，都实现压浆操作，防止顶管的地面出现沉降的风险。压浆可以保障顶管管道在市政工程中的安全性，体现出顶管施工流程的规范性。

2顶管施工技术在市政工程中的应用要点

2.1顶管出洞

由工作井内导轨上将顶管机头向工作井前壁预留洞内推进，且由前墙穿过向井外土层内进入，该过程即被称为顶管出洞。作为整个顶管施工的重要内容，顶管出洞的合理控制，才保证顶管施工质量。根据施工现场实际情况，预留进出洞口选取地下连续墙预埋钢盒，且在洞口前与顶进方向相邻的连续墙外边线进行止水幕墙设置，其尺寸为厚2000mm、宽8000mm。出洞前期，相比顶管附近摩擦力+导轨间摩擦力，顶管机正面主动土压力较大，这种情况下将有顶管机反弹现象产生，导致顶管前方土体产生坍塌质量问题，进而影响顶管机再次推进施工。基于此，需将一条工字钢分别设置到洞口两侧与地面平行位置，如主顶千斤顶即将回缩加顶铁时，需保证两条工字钢都能焊牢于第一个顶铁，随后进行千斤顶回收，避免出现反弹现象。

2.2地面设备顶进设备的选型和布置、安装

工作井地面设备选取上要利用顶管技术施工所需要的各种设备，例如，液压系统、配电站、倒装设备等。此次工程施工实践中主要是选取两台电动空压机（1m3和3m3）的及其作为气压系统设备进行空气的生产与压缩，然后把空气净化之后进行储存量足够多时在输入到管道中;在施工中用来洁净施工环境的鼓风机（5kW）设备主要是排烟和施工用气进而保障使馆人员的呼吸安全;对主顶和中继间的千斤顶提供运行的压力油主要是利用高压油泵、溢流阀、油管、控制阀和油箱等液压系统。选好这些设备还要对具体实际进行改变，此时把每个工作井中配备两台高压泵进行并联循环作业并且配备一套完整的压浆系统，压浆系统主要包括泥浆池、注浆泵、搅拌机、管道等，最后为工程建设施工的方面选用一台合适的门式吊机。

井内顶进设备主要是选取在此项技术施工中最重要的施工设备主千斤顶，根据当地的实际需要，测算出此项目需要2台2000kN油压的千斤顶进行作业施工，并且在布置时要左右对称，千斤顶的油程保证在1500mm，设备中的电动油泵要供给主顶油管，满足这些才能顺利进行施工。

2.3管线顶进与地面形变控制

通过顶管过程中造成地层变形的主要原因分析可知，顶管端头部分的地层损失很容易造成周围土体的变形和沉陷问题，同时，管道在顶进过程中跟土体的摩擦作用也会造成地层的扰动。所以在进行顶管施工作业前，要参考地址勘察报告对不同土质和覆土深度的土层进行控制，同时通过实体土样试验，保证所使用的泥水能够土压形成平衡。对于坡度的平稳要求，可以通过偏差控制来减轻对土体的扰动作用。此外，还应该科学地控制顶管的速度，来保证排泥量与地层变形在可控范围内。此外，通过科学地控制注浆压力和注浆量，来保证地层变形的可控性。

2.4在顶进中进行科学纠偏

在我们进行市政工程施工时，对于顶管施工技术来讲，保证施工中方向性的科学是非常必要的，它直接关系着施工管道与设计要求是否相符，因此施工中必须通过测量技术来对顶进偏差趋势进行科学探究，一旦发现在顶进施工中出现了大范围偏差，就必须通过参数调节来纠正，而且纠偏过程必须保证在顶进中缓慢恢复顶管位置，绝不能用力过猛，否则会导致顶管设备的损坏，如果施工中不仅出现了高程偏差，同时还出现了方位偏差，那么就要首先测量偏差大小，优先进行较大偏差的纠正。而如果施工中出现了机头旋转问题，就要在顶管内向着机头旋转的反方向施加压力，还可以在施工中利用旋转纠正力矩来进行机头调整，提升顶管施工过程中各施工环节的质量管理效果。

结束语

总之，随着城市发展步伐的加快，顶管施工在敷设深度较大管道或者无法中断交通及原构筑物的建设项目中的独特优势，让其应用越来越普及，使用的领域也越来越广泛，包括给排水、煤气、电力、通信电缆等各种管道在内，顶管技术都已经得到了广泛应用。相信随着人类对高新技术的不对追求以及经济的不断发展，顶管施工技术将会更加完善，得到更多突破性的发展。

参考文献：

[1] 陈立新.顶管施工技术在市政工程中的应用分析[J].技术与市场，2018，25（4）：144+146.

[2] 白霞金.市政工程给排水施工中顶管技术运用研究[J].农业科技与信息，2017（17）：36-37.

[3] 毕研东.市政工程建设中顶管工程技术的应用[J].建筑知识，2017，37（10）：83-84.

[4] 杨鸿炜.顶管施工技术在市政工程中的应用[J].山西建筑，2014，40（36）：104-106.

[5] 何耀涛.市政工程中顶管施工技术要点[J].中国市政工程，2008（6）：71-72+91-92.

[6] 涂金保.市政工程中顶管施工技术研究[J].江西建材，2016（13）：86-87.

（作者身份证号：13220119851226411X）