市政工程建设中顶管施工技术的应用

王兆心

摘要：给排水管道是城市基础设施重要组成部分，随着城镇化快速发展，给排水管道施工项目越来越多。传统的挖槽埋管施工技术可能影响到地面交通，破坏其它管道，并影响到市容市貌。顶管施工技术是一种非开挖施工技术，可以在不开挖或者少开挖的情况下绕过街道，建筑等复杂施工环境，解决了城市管网施工过程中对城市建筑物的破坏以及造成地面交通堵塞等问题，缩短了施工日期，节约了施工成本，减少城市管网施工对城市环境的污染，有利于实现经济效益和环境效益的统一。因此，顶管施工技术在市政施工中广泛应用。

关键词：市政工程;顶管施工;技术要点

中图分类号：TU723 文献标識码：A

引言

随着我国改革开放的不断深入，政府陆续出台了众多的惠民政策，城市建设也随着经济的发展而迅速崛起。市政工程中给排水施工在城市化发展进程中有着历史性的意义，城市的发展与规划过程中，离不开市政给排水施工大力的建设。随着社会科技的不断发展，新时代新型施工技术和新设备如雨后春笋般推陈换新，很大程度提升了市政给排水工程的质量，一定层面上加快了城市化的步伐。市政给排水整体施工中，应用最广泛的是长距离顶管施工，然而这种技术对工作人员的能力要求较高，要求其掌握充分的理论知识，对建筑周边进行实地考察，并进行合理规划与安排，这样才能保证施工后，有效实现城市的供水目标，提升城市化节奏。

1顶管施工作业条件准备

顶管施工作业的条件准备包括6个：

1）在顶管施工开始之前，需要根据设计图纸及施工方案的具体要求，深入调查施工区域内的地下管线，并且通知相关产权单位进行转移和保护，确保地上的障碍物都得以清除。2）根据工程地质材料降低地下水位，将水位下降到坑底和管道低0.5m以下。3）确保施工区域的供水供电稳定，临时设施应该满足顶管施工的基本要求。4）做好机械、运输车辆和各种辅助设备的维修检查和进场工作。5）检查道路两旁的居民情况，包括房屋的结构类型、层高、原开裂的情况，将原开裂的房屋做好标志，拍照留存。6）为了确保施工的稳定性和连续性，需要配备柴油发电机作为临时应急电源，将发电机和配电房设在一起。需要发电时，在通过双电源互投柜联网输出。

2市政工程顶管施工技术要点

2.1人工顶管施工

在顶管施工过程中，人工顶管施工属于常用的施工技术之一，该技术的施工原理是在施工人员在管道内进行开挖作业的同时，利用液压油顶向前进行顶进作业，从而完成顶管施工操作这一任务。相比于其他施工技术，这一施工技术的应用，其劳动强度相对较高，并且在施工过程中还存在着较大的安全风险，若出现操作不当的情况，很容易威胁到施工人员的生命财产安全。但是该技术在施工过程中的操作灵活性较强，可以根据掘进偏斜情况进行快速调整，同时对于现有的地下管线影响较小，但是其工作效率较低，不适用于工期较为紧张的工程项目。

2.2泥水平衡机械顶管施工

泥水平衡机械顶管施工是在顶进管道前安装机械切削式顶管机，施工时将加压的泥水送入机头内的泥水压力室，以保证开挖面的稳定，同时将刀盘切削下来的土沙以泥水的形式由排泥管道输送到地面的顶管工法。泥水平衡顶管工法的应用越来越广泛，主要是因为采用泥水平衡理论设计的顶管机具有双重平衡功能，即它的全断面大刀盘能自动平衡顶进正面土体的土压力，稳定土层的同时向前掘进。相比其他顶管方式，此方式极大提高了管道施工质量和施工效率，减少了人工劳动力。

2.3开挖工作坑和支护

工作坑是顶管施工的主要场地，基坑内部需要设置千斤顶、导轨等设施。管道的工作坑一般设置在检查井位置。根据市政工程施工设计图和施工，确定工作坑的位置，工作坑距离工作井50米。工作坑为矩形，基坑底部尺寸为7米?5米，高度为6.5米。工作坑开挖方式采用逆作法施工，并与人工开挖配合，开挖由上至下逐层开挖，并严格遵守：“分层开挖、严谨超挖”的原则。在开挖的时候，不能在坑边堆放土方、建筑材料以及机械设备，减少基坑工作的外部荷载。考虑到施工区域有杂填土、粉质土、粉质黏土等软弱土层，因此需要在工作坑壁内设置支护结构，坑壁采20mm厚模板、钢管作为支撑结构，工作坑开挖并设置好支护结构以后，需要设置围挡结构，并在周围设置施工安全警示牌。

2.4顶进设备安装与就位

顶进设备安装施工要求，将相应的钻头安装，安装好以后将螺栓紧固，确保螺栓不会松动。基座作为顶进设备的基础，主要承载顶进设备的各项负荷，为顶管机提供推进反力，在作业过程中，承受各项荷载的情况，确保不位移、不变形、不沉降。导轨采用38kg/m的钢轨，轨底和型钢焊接为一体。油缸安装在油缸架上，油缸架上油缸中心误差范围不能超过3mm，确保油缸手力位置准确。顶进设备和起重设备按照施工要求安装。

2.5顶进

顶管施工是整个污水管道施工技术的关键环节，此次施工采用手掘式液压顶管法。在施工的时候，必须坚持按照“先挖后顶，随挖随顶”的施工原则，顶进前，在管道前端坑壁开挖一个深为30-50cm的断面，再用千斤顶将管道顶进。通过切土工具管切土体，然后利用人工将切土工具内的土石方取出来，人工取土长度不能超过顶铁的长度，防止挖土的时候，由于大量土体开挖，造成土体坍塌或者空洞，影响到管道正常掘进。如果顶管顶进过程若发现土壤有润湿情况时，应停止顶进，对周围土体进行观测，防止遇到软土或者地下水，影响到正常的顶管施工。如果挖土过程中遇到障碍物、后背变形或者倾斜、顶力突然增大等现象，需要立即停止作业，对其进行检查，排除异常情况以后才能继续施工。

3提高顶管施工效率的措施

3.1梳理顶管施工流程

通过梳理顶管施工流程，能够帮助员工明确技术应用过程中的施工要点，从而加快顶管工艺的施工效率。在具体应用过程中，首先，需要做好相应的资料整理工作，结合复杂地区具体的情况内容来确定顶管工艺内容。其次，对于工艺的具体应用情况进行梳理，明确各个应用环节中需要注意的细节和着重关注的内容，这也是确保技术可以顺利推进的关键。最后，完成施工技术梳理之后，需要对所有参与施工的人员进行培训，帮助其梳理具体的工艺应用流程和质量管理要点，从而提升整个施工过程的通畅性。

3.2加强施工人员培训

通过加强施工人员培训，可以提高施工人员的综合能力，减少不规范操作的发生概率。企业可以定期组织员工进行技能培训，除了基础理论知识、责任管理意识、安全操作意识等理论知识外，还需要提供实践操作机会，使员工可以在实践中掌握相应的操作技术，在施工过程中能够积极应对出现的各类型问题，并且在正式施工之前，企业也需要对员工进行能力测试，安排满足测试要求的员工进入到施工现场当中，从根源上提升施工队伍的综合能力水平。

3.3控制施工要素

在施工过程中，控制好顶管的施工参数，可以避免欠挖和超挖的情况发生;顶进速度的严格控制，有助于确保施工的稳定性和连续性;纠偏量的控制也是工作的重点，可以最大程度较少对前方和正面土体的破坏;穿越过程要保持压浆的均匀、持续，确保顶管机与顶管管节外壁的缝隙及时填补，间接地保证了土体的稳定性。

结束语

综上所述，污水管道改造工程采用顶管施工技术，解决了大面积开挖对立交桥车辆运行的影响，缩短了改造工期，降低了改造成本，具有良好的经济效益和环境效益。

参考文献：

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[2] 武刘伟.市政工程施工中顶管施工技术运用实践[J].科技资讯，2018，16（9）：75-79.

[3] 陈奎.市政工程施工中顶管施工技术运用实践[J].建材与装饰，2018，（5）：18-19.

（作者身份证号码：220523198906050127）