顶管技术在市政工程中应用及施工对策探析

摘要：地下网管是现代城市的重要基础设施，其承担着通讯、电力、自来水、煤气、污水处理系统等设施的传输工作。传统的地下管网敷设施工通常采用开挖施工技术，通常需要对路面进行挖槽埋管，给城市交通以及人们的生活与工作造成一定的影响，同时还会缩短路面的使用寿命以及造成严重的经济损失。顶管技术是一种非开挖管道敷设技术，通过将顶管技术应用在市政管网施工中，不仅能够降低施工对城区环境的影响，还能够降低施工成本。因此，值得将顶管技术广泛的推广和应用在市政工程中。

关键词：市政工程；顶管技术；施工对策

中图分类号：TU99 文献标识码： A

引言

城市的基础设施建设离不开地下网管，它所涉及到的范围也是全方位的，如果采取传统的方式进行操作，会使地面变得凹凸不平，进而对地面产生严重的损害，不仅对行人的出行造成困扰，更会对本来就不堪重负的土层带来破坏。

一、顶管施工的特点

对于顶管法，我们都有所耳闻，顶管法的优势就是不需要开挖面层，这样做的好处表现在能够穿越地面建筑物和一些公路、河流，最大限度的保持城市的原貌，让城市不会受到过多的破坏。不仅如此，这项技术对于噪声控制也有相当的作用。现代人普遍惧怕噪声污染，在快节奏的生活中这样的污染无疑增添人们的身心压力，给人的精神和身体上造成不可磨灭的影响。这项技术的运用，将在很大程度上改变这一状况。因此我们说，顶管施工技术的优点主要包含了施工占地面积小、施工的地点对于环境的破坏比较小，对于噪声污染有着无可比拟的优越性。在一定程度上保护了城市的原貌，又不影响现有的管线和构筑物的使用，这样做的好处就是节约资源，最大限度的将现有的资源利用起来，降低工程造价的同时，也从另一个方面为政府节约资金，从而达到双赢的效果。

二、顶管技术在市政工程中的应用

1、顶管项目的预算

预算的意义在于用有限的资源来最大限度的进行利用，找出项目之间的平衡点。可以说，做好预算能够让各项项目有序的进行，因此在工作开始之前就需要对顶管项目进行预算。而在这些预算中我们主要需要考虑以下几种因素，来尽可能的让我们的预算更加的准确，达到一种指导的作用。首先是地质的作用，对于不同的地质需要进行不同的对待，找出适应此地质的最合适的方法。为什么需要对此进行考察，相信大家都明白，地质条件的好坏，对于成本的预算有着直接的关系，越复杂的地质越需要更多的预算，反之亦成立。其次是管材的自重，之所以注重这个因素是因为管材的自重和顶力成正比例的关系。再次是对摩擦阻力的考察，这个因素在我们的工程中需要多加的注意，因为顶管管外的摩擦力影响因素很多，这些因素又直接影响了注浆效果，因此在对摩擦力进行考察的时候要格外的注意。最后是顶进贯入阻力，我们知道顶进开始或者一直前进的情况下，顶力贯入的阻力相对要小些，但是伴随着顶进时间的增长，不确定的因素就不那么好控制了，会使得情况更加的复杂。最后是管道上垂直、水平的侧压力。这些因素有很多偶然的成分，管材线路在顶进过程中不断出现偏差，想要解决那些偏差，不仅仅是运用专业的知识，还要结合当时的具体的情况进行适当的分析，不断的进行总结和归纳。我们通常采用土压平衡和泥水平衡的顶管，这样迎面土压力都控制在主动土压力和被动土压力之间。

2、顶管井的设计

顶管井分工作井与接收井两种，但是顶管井有很多的分类，通常而言，我们一般使用钢筋混凝土结构。在实践中，工作井的结构形式通常有单孔井和单排孔井，这之间的区别是，前者有多种形状，如圆形、方形、矩形等，而后者的形状就没那么多样化了，我们更常见到的是矩形，但是我们必须了解到，这样的多元的形状肯定有其不同的含义，那就是受力性能的不同，通常而言，圆形的受力性能大于正方形和矩形的受力性能。

3、顶管施工

顶管技术的施工主要包括以下几个方面：其一，穿墙，将穿墙闷板打开，把工具管顶出井外，然后安装相应的穿墙止水装置，其做法表现为：在穿墙管内填夯密实的低强度水泥粘土拌合土，起到临时挡水挡土的作用，为了邦郑穿墙孔的外侧在一定范围内土体的稳定性，用工具进行工作井的穿墙施工之前，应该在穿墙管的外侧进行注浆固结，如果出现问题，应该对问题进行分析，并采取相应的措施进行处理，闷板开启之后应该将工具管迅速的推入，并做好穿墙的止水工作；其二，顶管出洞，即顶管机与第一节管子从工作井中破出洞口封门进入土中，顶管出洞施工是顶管技术的关键环节，在进行顶管出洞施工之前，为了防止管线出现偏移的问题，应该对工具管进行调零，并在工具管下加设支撑以及提前设置一个初始角弥补下跌，如果发现管线偏斜的问题，应该及时的采用主顶油缸进行管线的纠正；其三，注浆减阻，通过压注触变泥浆填充管道周围的空隙，能够形成一个管道保护层，起到减少顶进阻力、减少地面沉降以及支撑地层的作用，在顶管施工的过程中，应该先对顶管的机头尾部进行压浆，和顶进工作同时进行，并在混凝土管道与中续间的适当位置进行跟踪补浆，以此降低顶进施工中的泥浆损失；其四，顶管的纠偏施工，纠偏指的是机头与设计轴线出现偏差之后，在机尾设置纠偏千斤顶组，转变机头端面的位置与方向，促使管道沿着设计好的轴线进行顶进，以此降低偏差，顶管纠偏通常采用4台千斤顶组合操作的方式；其五，气密性检测，对管道的整体以及分段进行打压试验，检查管道的气密性以及强度，尤其是在寒冷的地区或者动机，只能采用打气压的方式，打水压会在管道上结冰，如果施工需要采用打水压，应该采取一定的防冻措施，制定严格的打压方案，保证施工的安全。

三、顶管技术在市政工程中的施工对策

1、现场调查与踏勘

为了保证顶管技术的施工质量，在采用顶管技术时，应该对市政工程的施工现场进行调查与踏勘，主要包括以下几个方面：对附近桥梁等构筑物的桩基深度、间距以及基础等进行调查；对原有污水管道、雨水渠箱等埋设的深度；调查施工现场的供水、煤气、通讯、电力、煤气等管道的位置；调查附近的排水系统，设计最好的排泥水路线，防止出现污水横流的问题；观察施工现场的车流以及行人状况，考虑高峰期安排专业人员进行指挥与疏通。

2、做好施工管理

在现场施工的过程中，如果管线中带有施工残留物或者污物，应该及时的进行清扫。防止对仪表、设备、阀门等造成损害。管道在安装之前应该进行清扫，采用焊接一段清扫一段的策略，这样能够降低系统封闭后的清扫工作量。通过精确计算算出顶进的推力，选用合适的油缸类型，并采用中间分布的方式，保证施工能够顺利的进行。

3、做好测量与记录工作

为了防止顶管施工出现误差，应该使用全站仪发射激光沿着顶进方向水平射出，通过望远镜读出工具头的偏差，每隔0.5m测量和记录一次，防止变形引起的误差，保证施工质量和安全。

结束语

总而言之，城市的地形以及交通格局相对复杂，随着时代的发展，城市也在不断的发展，市政的配套设施在不断的完善，地下管网作为城市建设的重要组成部分，其建设规模也在不断的扩大，如果采用传统的管道开挖施工技术，势必会对城市环境、交通以及人们的生活与生产造成影响。顶管技术的应用，能够在不影响城市地形与交通格局的前提下，加速城市管网的改造与优化，为创造新都市提供了便利的条件。