厉国林陈启山
中天路桥有限公司湖北武汉430000
摘要：近年来我国加大对顶管技术研究的重视和投资力度，并已经开始有企业在施工过程中运用到顶管技术。顶管施工技术可以在不开挖或者开挖程度较低的情况下直接绕过山川河流，街道等复杂施工环境，完成管道铺设工作。这样以来不仅加快了管道铺设工作进展的效率，并且节省了大量的人力物力。
关键词：市政工程；城市建设；顶管技术
中图分类号：TU99文献标识码:A
1顶管施工技术概述
顶管施工是在盾构施工相对成熟之后出现的。作为一种非开挖施工技术，顶管技术主要是通过不开挖或少开挖完成各类管线施工，其可以穿越河流、湖泊、铁路、公路等各种障碍物。顶管施工与开槽埋管相比，优点：开挖面积小，仅仅是工作坑及接收坑需要开挖，对交通影响小，挖土量小，对周围环境影响小，不需要征地拆迁，施工成本大大降低；缺点：难以应用在多种曲线组合或曲率半径小的情况，在软土层施工时误差比较大，且管道易下沉。一般遇见以下三种情况时市政工程建设选择顶管施工：①敷设的城市污水管径大于DN600mm，且施工现场条件有限，不可利用开槽埋管的方式进行施工，且管道沿线没有其他建筑物基础；②城市架空管线遇见繁华街道、交通干线、铁路、古迹及江河湖泊时，需暂时转入地下；③老城改造时，管线错综复杂或地下管线不明，无法施工开挖方式进行管道施工。
2顶管施工的技术原理
顶管施工技术主要是借用机械的力量，利用主定油缸以及管道之间的推理的作用下，将工具管或掘进机从工作坑内穿过土层一直推到接收坑内。如此一来在工作坑和接受坑之间就会直接形成一个通道，管道就可以直接在不影响周围环境的情况下无障碍通过了。由于主油缸的所产生的顶力毕竟非常有限，在工具管前进较远距离之后就会对泥土的摩擦力以及异物的阻力感到困难，所以往往在具体的顶管技术施工过程中采用分段施工的措施来解决这一力量短板。在每一段的具体施工中设置中继油缸从而形成一个移动式顶推站，也可以叫做中继站。并且在具体的顶管施工中可以适当的在工具管内壁涂抹有关润滑剂，这样可以有利于长距离管道的顶推。与传统的人力地下管道铺设施工来对比，顶管施工技术确实节省了大量的资源，并且减小了对周围环境的影响。但是顶管施工技术也并不是毫无缺点的，在对一些地下土质比较松软的顶管施工过程中，顶管施工技术会非常容易出现偏差，顶推力的方向难以掌控从而造成偏差。这种偏差一旦形成就很难再进行修复，并且修复的方法十分困难复杂。
3顶管施工阶段的要点
3.1现场踏勘及调查
首先，观察人流及车流情况，确定交通组织路线。并在相应路口设置交通导向牌，高峰期时安全专门人员指挥交通，确保交通安全；其次，调查周边的排水系统，必要时设置临时排水管线，以防污水乱流；另外，现场定位电力、燃气、通讯、给水等管线，明确是否要搬迁或临停相关管线；此外，要对埋设较深的市政地下构筑物进行调查，如雨水渠箱等；最后，对周围的桥梁等构筑物进行调查，如桥梁的桥台基础、桩基间距。四周的建筑物基坑是何种结构形式，长度是否在顶管顶进周线之外。
3.2施工准备阶段
顶管施工前，可尽量要求设计方或业主提供施工线路上详尽的地勘资料。尽量明确施工土层的分布情况、力学参数及物质性质等。砂层考虑含沙量及砂的级配关系及粗细情况，岩层考虑是否有裂隙，风化岩还需明确是弱风化、中风化及强风化中的哪一种，明确其抗剪强度及抗压强度有多大。若设计单位及业主提供的资料不一致或不详细，施工单位须业主补测，确保资料的准确性。另外，分析施工现场周边的建筑物、水文及交通情况，且同时要考虑施工后地表变形的控制，保证施工能安全、经济、稳定的推进。市政工程建设施工顶管技术时，首先要对整个管线系统进行全方位分析，须确保施工情况良好、技术风险小且顶板短。另外，认真分析测试现场获取的数据，确保施工时顶管设备的施工环境良好。此外，施工人员应根据现场实际情况，科学配置，积极调整相关工艺参数，高效完成顶管施工。另外，可根据施工的具体情况设置施工防治，确保施工顺利推进。
3.3顶管施工工序
1）穿墙前注浆止水。顶管工作井穿墙前需先进行注浆止水。其中，常见的注浆材料包括黏土、水泥及石灰。一般三者的配比为3:1:2，将注浆材料按比例进行混合搅拌，制成浆液，并将注浆液与土壤相结合，通常洞口搅拌范畴为4m×4m，以保证工具头能进行出洞的整个操作。经固结处理后的天然土壤注浆后可起到止水的效果。
（2）顶管穿墙。顶管穿墙前应保证墙体闷板处于并保持开启状态，以确保顶管工具管或掘进壮士能从顶管井外推。另外，为实现水安装时的强大堵水、阻水目的，应将水泥黏土充分填充，这里使用的水泥黏土强度低且经过搅拌夯实。尤其需注意的是，为确保增加密封板的强度及耐磨性，现场人员应选择止水法兰加压板的施工方式，以免出现供水管道穿墙而暴露外部墙体，最终出现腐蚀损坏的情况，造成不必要的经济损失及质量伤害。
（3）顶管出洞。顶管出洞的偏斜是市政管道施工的重点。管线出洞时应使用管道辅助工具进行相应的调整，并在工具管壁下部的井壁位置放置支撑设备，以确保顶管施工质量。
（4）注浆减阻。作为顶管施工的重要组成部分，注浆系统的重要性不言而喻。为确保注浆作业能和顶管施工同步进行，施工人员应优先对顶管机的头尾进行压降处理，且为了减少顶进中的泥浆损失，应在管道和中续间进行适当的补浆处理。
（5）顶管纠偏。顶管纠偏时需在千斤顶装置辅助下完成。尤其需要主要的时，当同时出现高程偏差及方向偏差时，应先修理偏差值较大的偏差，确保整个顶管施工工程质量稳定，有序实施。
（6）事故应急措施。顶管施工时，若发生任何异常情况，应立即停止施工，向相关技术人员分析具体情况，技术人员认真分析原因，寻找科学合理的解决措施。待异常情况解除后，方可进行下一步顶进工作。不可为赶工期，故意隐瞒实情，造成不必要的经济损失。
（7）施工现场管理。施工现场管道中常会有施工残留物及污染物，应及时清理，避免对管道中的仪表、设备及阀门等造成不必要的损伤。由于封闭后管道清扫难度加大，故通常进行管道安装前后都应该进行清扫，分段施工时，应分段清扫，减少封闭后的工作量。清扫完成后可对管道进行分段或整体打压测试，检查系统的气密性及强度。打压时要考虑季节的影响。由于温度低时，打水压会在管道内结冰，故通常寒冷的冬季指进行打气压测试，如若一定要在冬季进行打水压测试，应采取相应的防冻措施。另外，由于打气压存在一定的安全风险，故测试前应制定相应的安全防范措施。打气压、打水压都应遵循国家相关的验收标准，若出现渗水等现象，应及时查找原因并进行相关修复。
（8）通风及照明措施。虽然地下沼气不会影响封闭式机头，但为了防治管道内气压较低缺氧，并提高测量的准确度，通常会使用11kV的鼓风机对机头传输空气，增加含氧量。另外，施工时管到照明设施都使用经工作井操平台配电箱供电提供的36V安全电压，除此之外，每隔三个管节安装1个60W的照明灯，并设置紧急照明装置，保证工作人员能在停电后安全撤离。
结束语：
总而言之，市政工程施工中顶管施工技术的探究对于市政工程建设具有非常重要的意义。它影响着整个工程施工的进度，在不破坏环境的前提下，节约了成本投入和人力资源的投入。但在我们具体的顶管施工过程中一定要做好准备工作，并结合相关的注意事项制定符合实际情况的施工计划。只有这样，我们才可能保证整个工程的质量，为我国的建设事业贡献力量。
参考文献：
[1]肖鹏.顶管施工技术在市政工程中的应用[J].建筑工程，2011（8）.
[2]滕明纯，杨麦丽.市政工程施工中顶管施工技术运用实践[J].企业技术开发，2016（06）.