市政电力隧道顶管施工技术

摘要：在城市化日渐进步的过程中，城区内架空线路施工与城市规划的矛盾日渐明显，在很多时候对城市的现代化进程造成了一定的阻碍。因此，市政电力隧道施工中的技术选择尤为重要，工程企业需根据市政电力隧道的特点，对比明挖法、盾构法和顶管法等的优势，选择最为可行的施工技术。顶管施工有着独特的优势，在很多的市政电力隧道工程中都有着良好的应用，基于此，本文详细分析了关于市政电力隧道施工中的顶管技术应用，对工程建设具有重要的指导价值。

关键词：市政电力隧道;顶管施工;技术应用

中圖分类号：U456.3 文献标识码：A    文章编号：2096-6903（2021）11-0000-00

在当前各个城市综合实力明显提高的过程中，每个城市都加大了在市政电力隧道方面的投入，这类工程与一般的隧道工程还有着显著的区别，除了基本的隧道建设结构要求外，还需要注意隧道的安全管理，主要是因为在市政电力隧道的施工中，常常存在很多的安全风险，技术选择关乎电力隧道施工的安全和质量。顶管施工为非开挖施工方式，也就可使得在施工建设时对于城市交通、环境的干扰相对较小，表现出技术和经济、环保等方面的优势，各个市政电力隧道施工中，都要加大顶管技术的应用。

1电力隧道施工技术

1.1明挖法

很多的隧道工程、基坑工程中，都会选用明挖法的施工方式，根据这一施工方法的应用效果，表现出作业面多、效率高、工期短、质量控制简单的特点，当在电力隧道项目的建设过程中，地面交通和环境条件满足施工要求时，就可采用明挖法施工方式。如果在施工建设中采用的是明挖法施工，需从地面开始向下开挖，依次开展结构施工、回填和路面恢复作业。但明挖法下，依据所采用的开挖方法，又包含敞口明挖法、无路面覆盖式明挖法、路面覆盖式明挖法几种[1]。因为明挖法施工的特殊性，在开展施工建设的过程中，需要对工程施工现场的路面开展为期一段时间的封闭，对正常的交通造成了巨大的干扰。

1.2矿山法

电力隧道施工中也会选用矿山法来完成相应的施工作业，对比明挖法与矿山法，在利用矿山法开展施工作业的过程中，可避免大量房屋拆迁、管线迁改所对现场交通、地表环境造成的不利影响，虽然有着这一方面的优势，但利用矿山法开展电力隧道施工时，也存在着一定的技术不足，就是在现场的地下作业开展时，存在很多的作业风险，安全管理难度大。为使得在电力隧道的施工过程中矿山法可以发挥其作用，工程企业需根据对现场工程地质、水文情况、工程规模、覆土埋深等因素的考虑，来进行施工方案的确定。在利用矿山法开展施工作业的过程中，全断面法、台阶法、中隔墙法、交叉中隔墙法都是可选择的施工方式。

1.3顶管法

在电力隧道的施工建设过程中，顶管法的应用范围非常广，与盾构法一样，顶管法从本质上来看也属于非开挖管道铺设方式，具体的施工作业开展中，需配备液压油缸，由该液压油缸将管段顶入由切割刀盘或者掘进机所形成的钻孔中，这种独特的衬砌施工方式，使得电力隧道的施工可达到相应的要求。顶管法下，顶管深受主顶工作站的作用，从始发井始发，逐步顶进到目标工作井，如果在电力隧道施工中采用的是顶管施工法，对于管段截面形状没有特殊要求，但多以圆形截面、矩形截面为主[2]。为使得顶管法的应用效果最佳，应确保掘进机外形尺寸和顶进管道外径相一致，否则，如果二者不一致，在施工过程中将导致管道和孔壁之间存在环装间隙，影响施工效果。

1.4盾构法

电力隧道中的盾构施工法应用，需配备专门的盾构机，由盾构机来完成掘进作业，经由盾构机的使用，也就可实现对开挖面和围岩的控制，减少坍塌事故的发生，整个的掘进作业更具安全性，在机内拼装管片形成衬砌，并通过壁后注浆的方式来减少对围岩的扰动，这种方式下所形成的隧道更具科学性。盾构法在电力隧道中的应用，可克服现场不利条件对隧道掘进的干扰，即使隧道中的覆土层较浅，或者地层稳定性较差、存在有地下水地层分布，也可以利用盾构法来避免出现过大的沉降。

2顶管施工的操作原理以及重要意义

2.1顶管施工的操作原理

顶管法施工作业的进行中，开挖工作量非常少，甚至在一些隧道的工程中，利用顶管法施工可以不涉及开挖作业，施工过程中需要注意的技术要点较多，顶管法的操作原理如下：在工程现场进行工作井的开挖，此工作井处于管道一端，在工作井内部，专业的施工人员要根据管道设计的位置情况，再综合混凝土管外直径尺寸，实施横向挖洞作业，在挖土的过程中，同步借助于千斤顶等专业设备，将一段段管节顶入土洞内，开展多次的顶进作业，直到第一个管节顶住接收井，顶管法施工结束。

2.2顶管施工的重要意义

现阶段的很多市政电力隧道施工中，都会采用顶管施工方式，顶管技术的优势主要体现在以下方面：（1）顶管技术下的施工成本相对较低，整个施工过程中的能源消耗较少。伴随着经济社会的快速发展，建筑行业在当下也进入了迅猛发展的阶段，各个城市在加速发展的过程中，地面构筑物、地下管道和管线显著增多，这种情况使得市政工程项目的实施中，存在着较大的困难，为使得市政电力隧道工程建设可顺利实施，在施工作业的进行之前，需安排专人进行地面、地下管道管线等的全面勘查，在顶管法未出现之前，针对这些情况，一般会采用开槽工艺来进行施工，施工时的成本投入较大，且开槽过程中还很容易造成建筑物的破坏，所产生的土方量巨大，造成的能源浪费严重，而顶管法出现以后，这些问题得到了有效的处理，开挖工作量较少或者根本不存在开挖作业，整体的施工成本偏低，且有助于生态环境的保护[3]。（2）可保持城市正常的交通不受影响，市政电力隧道工程的建设施工中，施工区域内常常分布有各种的道路，如果采用传统的施工工艺和技术，需对周边线路进行封闭，而在顶管法应用时，对正常的交通干扰较小。

3电力隧道顶管施工技术施工准备

3.1考察与技术准备

市政电力隧道的顶管技术应用之前，前期的勘查和技术准备尤为重要，施工企业在参与这一施工作业之前，应组织专人深入到工程现场来开展地理环境、土方情况等的考察，经由对现场地下管线分布等的考虑，来进行现场顶管施工方案的优化。前期的技术准备工作开展时，施工企业需对相应的文件资料都有充分的理解，把握施工图纸中的细节，组织多个部门来开展图纸会审，针对施工图纸中所存在的不足之处，及时进行相应的调整和优化，确保所确定的作业方案可以满足现场情况。针对一线作业人员，施工企业需组织专业化培训，通过培训来使得这些作业人员可以掌握顶管法施工的流程和技术要点，提升这些作业人员的综合素质，使得在后续的施工建设过程中，能够针对现场的各种问题，及时采取有效的措施来处理。

3.2基礎资料准备

市政电力隧道的顶管施工中，往往需有相应的器材保障，在开展施工建设的过程中，需要做好这些器材的质量管理，施工企业需与正规厂家合作，加强对管材性能和质量的检查和验收，并做好管材的进出登记。管材混凝土外表面的平整度要达到相应要求，且不得存在任何的蜂窝麻面，回弹强度不应小于该管道混凝土的设计强度。针对管道接口处的护口铁，其质量应符合相应的要求，严禁存在缺棱断角的现象。顶管施工中需使用工字钢，以通过工字钢来完成工作坑的支护，为发挥工字钢的作用，需在工程施工之前，做好工字钢的检查，使得所选用的工字钢不存在任何的裂缝或者锈蚀，尤其要保障工字钢与施工要求相一致。木板与方木同样也可以对工作坑起到支护作用，为使得木板和方木可满足施工要求，需做好木板、方木的厚度、长度控制。

3.3作业器材准备

市政电力隧道的顶管施工过程中，为确保施工作业的高效完成，在现场施工作业的开展中，施工人员需做好现场场地的处理，经由压实处理，确保场地的平整度可满足施工要求。施工场地大小应根据现场具体情况和施工要求来确定，当确认了场地后，在场地周围做好围挡处理，且围挡要预留大门，使得后续的顶管施工作业中，管道进场和出土、运土可更为便捷。千斤顶、油泵、顶铁、导轨、枕木等都是顶管施工中的关键器材，在前期的施工准备中，同样需做好这些器材的准备工作，确保这些器材的质量合格。

4电力隧道顶管施工的工艺

4.1施工工艺分类及原理分析

现阶段的工程领域，人们越来越意识到了顶管技术的优势，加大了在顶管技术方面的探索和应用，顶管技术在多年来取得了明显的发展成就。各类工程项目的实施中，顶管技术的应用范围显著扩大，经由这一技术的规范化应用，可辅助电力管线、自来水管线、排污管线、通讯管线、煤气管线等的施工，在利用顶管法开展施工作业时，整体的施工工作量较小，不会对周边环境造成巨大的干扰，且整个的作业流程简单，操作便捷，即使在施工中涉及了各类的穿越作业，同样也可保障正常的顶进作业。就当下顶管施工的技术现状来看，包含有开放型和密闭型两种，针对电力隧道的顶管施工，为达到最佳的施工效果，需根据施工要求来进行顶管工作井和接收井的布设，将工作井和接收井分别作为顶管的起点和终点，工作井中一面或者两面井壁上布设有预留孔，将这些预留孔作为顶管出口，而对面井壁为承压壁，在该承压壁前侧应进行顶管千斤顶和承压垫板的安装，在顶进施工作业中，千斤顶将工具管顶出工作井预留孔，随后以工具管作为先导，逐节将预制管节根据设计轴线顶入到土层中，直到工具管后第一管节进入到了接收井预留孔，也就完成了此段管道的铺设[4]。

4.2工作井的作业探究

工作井在顶管施工中有着重要的作用，根据工作井在顶管施工中的作用，一般可细分为顶进井和接收井，工作坑是顶管施工作业进行中的重要场所，为使得施工作业可顺利开展，需在坑内进行千斤顶、导轨等设施的布设，管道顶进的工作坑一般布设在检查井处。工作坑包含有单项坑、双向坑、转向坑、多向坑、交汇坑等几种，工作坑纵断面的形状也非常多，可选用直槽形、阶梯形，而平面可选用矩形或者圆形，当工程现场的土质结构不稳定时，为提高顶管施工安全性，在工作坑的坑壁上需进行支撑体系的布设，当现场为松散或者饱和土层条件时，在工作坑的修建环节，可采用沉井或者连续壁的方式[5]。

4.3管道顶进与接口

一些的市政电力隧道施工时，会选用人工挖土顶管作业法，在这一施工方法的应用中，为获得最佳的施工效果，要严格遵循先挖后顶、随挖随顶的要求，根据工程情况，做好工作井位置的选择，当工作井位置确定以后再组织进入开挖作业。工作井开挖全面结束以后，施工人员应根据电线管线的位置、坡度等信息，在工作井底进行基础的修建，并在其上进行导轨的布设，管子需规范化安装在导轨上，以使得顶进作业可正常实施。顶进作业开始之前，在管前端需开挖出一定深度的断面、坑道，借助千斤顶来完成管道的顶入。

5结语

顶管技术在电力隧道工程中最为常用，虽然这一施工技术有着多方面的优势，但为保障最佳的施工效果，需根据电力隧道的施工要求，进行顶管作业的规范化应用，提升电力隧道的施工质量和安全，创造最大的工程效益。

参考文献

[1]江中泉.市政工程中电力隧道顶管施工技术分析[J].江西建材，2018（4）：108-109.

[2]李淑琳.市政工程中电力隧道顶管施工技术初探[J].决策探索（中），2020（5）：83.

[3]高磊.市政工程中电力隧道顶管施工技术分析[J].建筑工程技术与设计，2018（9）：2537.

[4]许祖俊.论市政工程中电力隧道顶管施工技术的应用[J].城市建筑，2017（6）：274.

[5]袁方省.市政工程中电力隧道顶管施工技术研究[J].企业技术开发，2017，36（1）：29-31.

收稿日期：2021-10-08

作者简介：李凤龙（1988—），男，北京人，本科，工程师，研究方向：隧道施工安全管理及数据监测。

Abstract：In the process of urbanization， the contradiction between overhead line construction and urban planning in urban areas is becoming more and more obvious， which often hinders the process of urban modernization. Therefore， the technology selection in the construction of municipal power tunnel is particularly important. Engineering enterprises need to select the most feasible construction technology according to the characteristics of municipal power tunnel and its advantages over open excavation method， shield method and pipe jacking method. Pipe jacking construction has unique advantages and has good applications in many municipal power tunnel projects. Based on this， this paper analyzes the application of pipe jacking technology in municipal power tunnel construction in detail， which has important guiding value for engineering construction.

Key words：Municipal power tunnel; Pipe jacking construction; Technology application