市政工程建设中顶管工程技术的应用

张妮

东营市林海建设工程有限责任公司 山东东营 257000

1 顶管技术概述

顶管技术是一种在市政施工过程中一种新型的管道铺设施工技术，与传统的施工技术手段不同，该种技术在施工的过程中采用的是非开挖掘进式的施工手段，该种施工手段在实际工程进行的过程中常出现的状况为在进行管道埋设的过程中采取的是不开挖亦或是少开挖的工程流程。顶管技术在具体的工程进行中，也具有一定的优点与缺点。优点是在市政给排水管道施工中，运用顶管技术可以保障施工区域以及附近区域可以收到较小的环境影响以及污染、破坏等问题，并且能够实现整个挖掘工作的深层挖掘，实现整个地下作业工作的更好进行，最重要的是，整个顶管技术还具有噪音污染较小等问题，保障较小的工作施工区域也能取得较高的施工质量。

2 工程概况

为满足城市给排水需求，解决供水问题，提高水资源利用率，改善居民生活条件。本项目为污水管网工程2标段，全长4015m，起讫桩号为3K+500－7K+515。在本次施工中，主要采取钢筋混凝土结构，全线沉井共设30座，其中工作井、接收井均为15座。结合地层结构和施工环境，决定采用顶管施工方案。顶进区间分为4部分。

（1）顶进距离为165m，区间为Ⅰ－Ⅱ，所在地层主要土质为黏性土，未见地下水，在此区间，采用管径D1000管材。

（2）顶进距离较长，为1200m，区间为Ⅱ－Ⅲ，所在地层存在大量淤泥质粉黏土，采用管径D1200管材。

（3）顶进距离最长，为1550m，区间为Ⅲ－Ⅳ，在粉砂层，采用管径D1200管材。

（4）顶进距离相对较差，为1100m，区间为Ⅳ－Ⅴ，位于碎石层，采用管径D2000管材。通过上述分析可见，在4个顶进段内，其中3个都为长距离顶管，且具有较为复杂的地质情况。尤其是第2部分，存在大量淤泥质粉黏土，地基处理难度更大。基于此，本文提出了采取长距离顶管法进行施工。

3 顶管施工技术要点

3.1 施工测量

按照管线铺设方向，准备施工放线各项工作，并在施工场地通过全站仪将管道铺设的中线控制桩准确放出，并进行顶坑位置控制，桩点应与顶管道中心点相符。若存有障碍物，可依照现场实际情况适当调整操作井位置。放好控制桩之后，需要利用混凝土做好保护工作，待开挖工作坑之后，应向坑内引入中线和中心点，为后期实时检查、复查等提供便利。

3.2 施工方法

为规范顶管施工工艺流程，提高施工技术水平，必须全面掌握施工技巧，严格按照施工规范要求，做好顶管施工各项工作，具体施工方法如下。

（1）千斤顶及顶铁安装。在掘进顶管施工中，千斤顶是主要设备之一，在工作坑内，可按照并列式进行千斤顶布设，在同一轴线上布设顶力合力作用点和管壁反作用力作用点，避免出现偏差，影响整体顶进施工质量。此外，在顶铁安装时，同样要保证安装正确，没有扭曲等情况。顶进施工当中，严禁工作人员站在顶铁上面或侧面位置，避免出现扭曲等情况，影响其质量。

（2）顶进施工。按照“先挖后顶，随挖随顶”的施工规定，连续进行顶进施工。前期施工当中，应尽可能放慢速度，保证所有接触部位充分结合，再根据正常速度进行顶进施工。待完成工作坑内各项设备安装作业时，做好各部件检查工作，保证设备始终处于良好的运行状态，随后便可进行试顶施工:向导轨处下放工具头，准确就位，安装顶铁，做好各系统连接工作，并对其情况进行检查，待检查无误之后，将工具头顶进，随后进行混凝土管节安装，并对其标高进行测定，检测合格的情况下进行顶进施工。

（3）管道纠偏。相比开槽施工法，顶管施工更为复杂，因此，施工不当，很容易出现偏差，进而影响施工质量。基于此，必须准确确定管道各个部位的标高情况，在整个顶进施工中及时校正偏差，保证管道顺直。

①一旦超过允许范围，偏差在10mm左右，就必须马上进行校正。校正不宜一次完成，要循序渐进，当形成偏差后，要缓慢校正，保证管道复位准确，不宜过多强硬纠偏。或者采取超挖纠偏法，是指适当超挖偏向反侧这个方向，或者留坎，从而产生一定阻力，通过顶力施加之后，便可保证偏差复位。②若偏差在20mm以上，则应采取千斤顶纠偏法，即在管端偏向反侧内管壁顶着小型千斤顶，另一端则斜撑于垫板管前土壁上，待支顶稳固之后，应进行顶力施工，特殊情况下，还可与超挖纠偏法配合使用，一边顶，一边支，直到完成纠偏工作。

（4）接口的处理。完成顶管施工之后，针对两管间的缝隙，可通过膨胀水泥砂浆材料进行抹平、压实。膨胀水泥砂浆主要材料为硅酸盐膨胀水泥、中砂、水，配合比为1∶1∶0.3。在拌和之后，要及时使用，一般情况下应在30min内使用完。填抹施工前，先湿润接口，随后逐层填入，待抹平、压实之后，还需要做好养护工作。

（5）注浆减阻措施。在顶进施工中，管道会受到各种因素的制约，进而加大阻力，不利于管道顺利顶进施工。为了解决这一难题，必须采取切实可行的措施进行减阻。按照施工现场具体情况，结合地质条件等因素，最终决定通过注浆减阻工艺进行处治。一般来讲，往往会有大量缝隙存在于管壁和土壁之间，此时，便可利用注浆工艺形成泥浆护套，从而产生摩擦力，达到有效减阻的目的。

（6）闭水试验。为保证施工质量，在完成上述工序之后，需对管道进行闭水试验。严格遵循相关试验规程和要求，保证试验达标的情况下，才能确保管道顶进施工质量合格。若不满足规定要求，则需要进行详细检查，查找原因，及时处理，并再次进行检查，直至检测满足规定要求。

4 结语

城市管网被称为“城市的动脉”，管网设施作为市政工程建设的重要部分，其是否能够正常运行，对城市道路通行和人们日常生活息息相关。因此，必须重视市政管网建设。给排水工程是市政管网建设的重点，为了减少对周围路面通行的影响，顶管非开挖施工技术得到了广泛应用，通过顶管技术的应用，可以有效提升施工效率，保障施工安全。