市政工程建设中顶管工程技术的应用

李广令

安徽省交通航务工程有限公司 安徽 合肥 230011

引言

市政工程的整体质量对一个城市的发展，尤其是对城市居民的生活水平的提高起着重要作用。因此，市政工程的开展和施工是城市相关管理部门重点关注的工作内容。在市政工程的施工过程中，顶管工程技术则是应用最普遍的重点施工技术之一，其对市政工程的整体质量起着关键作用。传统的顶管工程施工主要是通过铺设管道实现对沟槽渠道的开挖作业，这种施工技术存在许多局限性，主要体现在运输成本大，操作难度高，耗费的人力和财力较多等方面，因此不利于市政工程的可持续开展。在城市经济发展和科学技术水平普遍提高的背景下，符合现代城市发展需求的顶管工程技术应运而生，并逐渐被普遍应用于市政工程中的管道挖通等作业中，在缩短施工工程的工期和降低成本等方面发挥了重要的积极作用，因此值得进一步推广应用。

1 顶管技术概述

随着人口数量的不断增多，对公共基础设施的建设有了更多、更高的要求，从而推进了更多市政项目的开展。市政项目涵盖各种各样的类型，涉及人们生活的各个方面，例如道路建设、电力设施建设等。顶管技术，主要指的是在不破坏地表土层的情况下，进行管道铺设。它所具有的一个明显特点就是可以直接穿越地面的建筑物和地下管线、公路、铁路等浅度较浅的建筑，主要施工操作就是把管子直接在液压作用下顶进到地层中，最终完成管道的铺设任务。在施工中，省去了人力开挖的时间，是可以直接进行施工的一项技术，具有明显的优势。在建设施工中，减少了对环境的破坏，避免了对人们生活的干扰，缩短了工期。在传统的技术应用中，施工耗费的人力、物力、财力比较突出，经济效益低，顶管技术的应用，避免了许多不足，减少了对城市的干扰，在一定程度上提高了市政工程的建设效率。在社会发展过程中，建筑施工环境不断趋于复杂化，对施工要求也就变得越来越高，在这种情况下，顶管施工技术应运而生，解决了很多技术上的难题[1]。

2 顶管工程技术的特点

2.1 防水性能较强

在市政工程建设中应用无须挖掘的顶管工程技术，可以有效避免由于不规范地向下挖掘作业对地下水造成的人为破坏等不良影响，保障城市全面范围内的正常用水。同时由于消除了与地下水直接接触的可能性，这就意味着顶管工程技术在应用全过程中都具备极佳的防水性能，顶管施工作业的开展因此变得更加简便，这是确保施工单位在尽可能短的工期内高质量完成市政工程的施工和交付使用的重要基础。顶管工程技术具备较强的防水性能的应用优势还体现在，其使用的是综合预制的水密度较高且结构硬度强的管道，这样便能够更好地满足工程施工对于防水性能的要求，同时相比于盾构法，这样的施工过程中管道接口处缝隙更小，有利于进一步降低管道渗水的概率。

2.2 安全、高效、造价低

随着我国城市改造项目的逐步推进，老城区改造政策的提出与实行，在基础公共设施建设中，如果利用常规的施工手段，不利于城市的交通、通讯等运行，且工程量相对较大，对于施工的成本也相应增加。为了减少开挖带来的影响，非开挖顶管技术有效应用到实际的建设中。此种技术具有高效、安全及造价低等特点，且施工人员的要求相对较低，实施困难程度较小。

2.3 使地面施工出现的振动减少

在施工中会使噪声污染下降，不会给四周的居民生活带来任何影响，另外，由于市政工程都是在城市城区，也不会给建筑物和管线带来破坏[2]。

3 顶管施工技术在市政工程中的应用

3.1 顶管施工准备工作

良好的开始是成功的一半，顶管施工亦是如此，在给排水项目施工准备工作中，最为重要的就是对施工现场进行勘测，完成平面布局等相关工作。总体平面布置工作比较烦琐，既包括施工中可能用到的起重装置以及自动控制装置等设备，还需要对注水系统、拌浆棚和拌浆材料、千斤顶、反力架等进行严格检查。在施工前期准备过程当中，还需要制定一个详细的施工规划，并预测可能出现的情况，制定出相应的应急方案。在施工之前，需要对现场的工作做一定的计划和梳理，包括要用到的工具、器械以及场地的设置、各种现代化的装置，提前做好准备工作。然后根据具体的施工情况，做好人员的调配和工作的调度，主要进行一些设备的安装，例如顶管机、发射架等，以保证施工顺利开展。

3.2 加强施工现场监管力度

在市政工程建设过程中，尤其是顶管施工时，加强施工现场的监管工作力度，可以有效实现施工全过程的优化，尽可能避免由于现场人为因素导致的施工偏差，从而对施工质量和施工进度等造成不良影响。而加强施工现场的监管工作力度的关键在于，构建完善的监督管理体系，培育综合素养较高的监管群体，从而确保施工现场的各项参数的测定具有较高的准确性，为高质量的监管工作的开展提供保障。

3.3 材料质量保障

施工材料质量对于顶管施工质量具有直接的影响。因此，相关部门及施工单位应当强化对施工材料的监管工作，确保施工材料质量，符合市政工程施工标准。①现场管理。对施工现场的材料进行科学管控，一旦发现施工材料不符合市政工程相关标准时，要求施工单位进行材料的替换，并做好替换材料的质量检测工作，确保施工材料的安全性和质量。②材料采购。施工单位在进行顶管施工材料采购的过程中，应当结合市政工程材料相关标准，要求材料供应商提供资质，进行材料检测工作。③设备管理。施工单位也应当做好顶管机械设备的质量保证工作。顶管机械设备是确保顶管施工顺利开展的机械基础，施工单位在进行顶管施工设备采购与维修的过程中，应当结合质量要求，对施工设备的各个零部件进行质量检测，保证机械设备使用的安全性，降低施工过程中安全事故发生的概率，从而保证顶管施工进度和质量。

3.4 工作坑的设置

设置工作坑，主要是在市政排水工程中给顶管设备在安全和拆卸中提供便利，可以确保四周的环境和建筑物不会遭到任何影响。通常工作坑有很多种类型，有多边形、圆形、矩形等，其中矩形是目前最常用的一种。在进行顶管直线作业的过程中设置矩形的工作坑，一般短边和长边的比例要控制在2∶3。若两段交角很小，就要设置成圆形的工作坑。圆形的工作坑一般都是由钢板材质铸成。

3.5 机械设备准备要点

由于市政工程建设的复杂性，在开展顶管施工时需要使用的机械设备种类和数量也十分繁杂和庞大，因此，在施工前的准备工作中，对这些机械设备的维护和检查工作也是十分重要的一项。只有做好对机械设备的事前检查工作，确保进入施工现场的机械设备不会出现问题，才能确保市政工程建设的正常有序开展，也能有效避免出现由于设备问题而导致的施工质量差和安全性能低等施工问题。在各类设备中，工作人员尤其需要关注对油泵、千斤顶和顶铁这些关键设备的检查工作。工作人员首先需要检查设备的性能和状态，测定各项参数是否满足设备正常运行的要求，一旦发现功能问题，必须及时开展修理工作，排除所有可能在施工过程中出现的故障点。

3.6 顶管纠偏

顶管纠偏是针对施工工程中出现的顶进管偏离原定轴线现象所进行的矫正工作，其具体方法为通过纠偏千斤顶组来矫正顶管的偏差，根据管道的不同倾斜，做出不同的处理对策。在施工时根据实际需求，对于顶进管道端口采用加强力矩的形式来修正，并且要注意使用的力度大小，如果力度过大，则会使偏差增大。因此，在施工时应该注意地区的地域结构，并在出现偏差时及时进行较小力度的修正，通过这种方式，可以快速有效地纠正偏差。当千斤顶左伸右缩时，可以将顶管将向左偏离纠正。同理，当千斤顶右伸左缩时，将顶管向右偏离矫正。顶管纠偏需要施工人员冷静稳重，采取多调慢校的战略。总而言之，该工序考验的是施工人员的经验和控制力[3]。

4 市政工程建设中顶管工程技术应用的施工质量控制

在实际市政工程过程当中会遇到多种类型的问题，这些问题都会直接影响到整体市政施工的质量及市政施工的安全性。因此，相关的施工人员在进行市政工程施工过程期间需要注意以下几点。首先，在进行市政道路施工过程前，相关的管理工作人员要对施工的地点及施工现场的具体情况进行全面的调查，并安排实地勘探工作人员到施工场地内进行地质勘探及数据调查工作。其次，在地质勘探调查工作期间，地质勘探工作人员要保证自身规范操作，如果发现施工场地内存在一定的不利影响因素，实地勘探工作人员要第一时间进行统计及反馈工作，并根据反馈的信息制定科学有效的防护措施，从而保证市政道路施工的质量。最后，由于城市地下会存在着各种大量的管道及其他物质，如果在施工期间发现这些对人体有害或对人安全造成威胁的东西，施工人员要第一时间进行防护工作，并第一时间保证周边人民群众的安全。

4.1 加强施工现场监管力度

在市政工程建设过程中，尤其是顶管施工时，加强施工现场的监管工作力度，可以有效实现施工全过程的优化，尽可能避免由于现场人为因素导致的施工偏差，从而对施工质量和施工进度等造成不良影响。而加强施工现场的监管工作力度的关键在于，构建完善的监督管理体系，培育综合素养较高的监管群体，从而确保施工现场的各项参数的测定具有较高的准确性，为高质量的监管工作的开展提供保障。

4.2 提高施工人员的专业能力

如今，我国的顶管施工技术尚未成熟和完善，顶管技术的专业人员极为紧缺，在施工之前，市政工程建设企业要对所有的施工人员展开系统化的技术培训和指导，让施工人员都了解并掌握技术要点和专业知识，在施工期间要降低因人为等因素的影响造成的延误工期等问题。另外，作为施工人员，对于管道的线路要做好维护工作，才能在确保施工工期的前提下确保施工质量。

4.3 工艺参数的明确

施工单位在进行顶管施工工作开展的过程中，应当结合施工质量和效果保证需求，进行工艺参数的明确，使得工艺参数与设计参数值出入性不大，不仅可以保证顶管的质量和规格符合设计要求，还为后续顶管施工的有序开展，奠定了良好的基础。施工单位在进行顶管施工开展前，应当结合顶管施工质量保证需求，进行顶管长度、直径等规格参数的明确，并以设计图纸参数规格为依据，进行顶管规格参数的对比，防止出现顶管规格参数与设计工艺参数不符的情况，不仅保证了顶管规格参数符合施工要求，还保证了顶管施工流程的有序开展。

4.4 加强技术交流

现阶段，由于我国顶管施工技术在实际应用中尚未成熟，所以在施工之前要结合以往的成功经验，同时学习和借鉴国外的先进技术，结合自身的市政工程特点不断地优化和改进施工方案和施工技术，研究出符合我国实际现状的顶管施工技术。随着现阶段城镇化规模的扩大，市政工程项目增多，要求顶管施工技术要区域完善，才能适应当下的发展[4]。

5 结束语

综上所述，确保做好顶管施工质量，对于市政工程质量的提升具有重要的作用。因此，施工单位应当正确对顶管施工技术进行认知，并做好顶管施工技术要点掌握，保证顶管施工技术的科学应用；在保证顶管施工质量的基础上，进行施工质量控制，不断对顶管施工工艺、流程进行完善，强化施工监管，从而做好顶管施工各环节的管控，促进顶管施工质量的提升。