市政工程顶管施工技术探讨徐正浩

市政工程顶管施工技术探讨徐正浩

徐正浩

关键词：市政工程；顶管施工；

为了更好地保护城市环境，方便居民生活，减少施工造成的交通影响，目前各个城市都在积极推行顶管施工技术。中国非开挖技术协会出版的《顶管施工技术及验收规范》（试行)中明确说明:“当地下管道和其它管线的铺设可以通过顶管施工工艺在交通、建筑、经济和环境保护方面带来好的效益的时候，应采取非开挖施工方法。

1顶管施工

1.1施工测量放线

施工测量放线前，要召开由项目总工牵头测量工程师和有关施工技术人员参加的图纸会审会议。现场施测时，由测量工程师以给定的规划桩为控制点，逐个将设计的井位放出，用钢钉做标识，并用红铅油做标示。测量放线工作结束后，应及时将各种数据及施测过程填写在专用表格上，申报监理检验，待监理检验合格后方可进行下一步工作。

1.2顶管施工特点

顶管施工的一大优势就是无需开挖层，就可以穿越地面构筑物、地下管线吸公路、铁路，还有河道，相比我们传统的开挖技术既节省了人力和财力支出，又可以极大程度上减短工期。

顶管施工技术相对于传统的施工技术更加的环保，符合现在社会所提倡的绿色环保经济发展。顶管施工技术不仅可以降低噪音又可以减少粉尘污染，从而降低对施工队城区交通和环境的干扰和破环。

1.3顶管施工工作原理

顶管施工借助于主顶油缸及管道间中继间等的推力，把工具管或掘进机从工作井内穿过土层一直推到接收井内吊起。与此同时，也就把紧随工具管或掘进机后的管道埋设在两井之间，以期实现非开挖敷设地下管道的施工方法。

2顶管施工技术在市政工程中的工艺特点及适用范围

2.1市政工程中顶管施工技术的工艺特点

顶管施工技术是在公路、铁路、建筑物等地面线以下，通过液压传动将钢管或混凝士管从一层点顶推至另一侧，从而减少或不采用明挖，他的工艺特点及适用范围主要有:

(1)缩短管道铺设周期，降低工程造显品著。由于是地下施工受天气、光线等自然条件影响小，有利于节约工期，降低施工成本。

(2)建筑物下项管，不影响建筑物使用功能。即管道从建筑物下穿过，不影响地上建筑物的外观、质量、安全和正常的使用功能。

(3)地表以下顶管施工，不影响地面正常交通。即在道路下进行顶管施工的同时，可以保证地上交通不间断，有效的解决了由于施工带来的交通拥堵问题。

(4)适用于铁路、公路及不易或不宜开挖沟槽的地下管道施工。

(5)在施工前必须采取必要的地质勘测，搞好前期调查，摸清地质环境，地下管线分布状况。

总结以上，从环境保护、缩短施工工期、降低工程成本、降低施工难度等方面的优势来看，顶管施工技术广泛应用在市政工程施工中是毋容置疑的。

2.2市政工程施工中对顶管施工技术的应用时的技术工艺流程和施工要点

2.2.1通过大量的投索与实践，总结出以下技术工艺和施工流程以供大家参考

(1)做好前期的施工准备工作，检查设备运行情况，进行人员培训和技术资料复核

(2)对原地面标高和设计标高的测量高程及轴线进行测量和复核;

(3)根据设计尺寸要求挖掘顶管工作坑为顶管做准备；

(4)在导坑内铺设顶管导轨，要求导轨位置准确；

(5)安装的顶管后背变车固，支撑有力，有足够的接触面；

(6)组装好顶进设备后吊放混凝土管节或钢管；

(7)挖土顶进作业过程中及时操作测量及纠偏作业；

(8)循环挖土顶进作业直至完成，各个环节依次有序进行。

通常使用的机械设备主要有:高压油泵和大吨位千斤顶后背桩及后背梁、导轨及出土工具、经纬仪、水平仪等测量工具、吊装设备（汽车吊25t-30t)，及其他机具。功能及数量由被顶进管节的重量及直径长度来定。

2.2.2市政工程顶管施工技术经归纳为以下几点

(1）顶管施工的工作坑在开挖时要根据技术施工方案和现场实际情况综合考虑，导坑的长宽要根据顶管的最大直径、最长长度及土质的承载力、及现有的机具设备以及制定好的下管、出土方法来确定。工作坑还需要留出向坑外出土和操作人员的作业空间。按要求，工作坑的上口前端距路边通常要有不少于2米的距离，管节后端与千斤顶之间要有留出出土的空间。如果在有水的环境中还需要设置水坑和排水的设施。总之，要严格按照施工方案操作，规范施工流程。

(2)导轨由四根钢轨铺设在若干等间距枕木上，枕木间距一般以0.8米或1米为宜，钢轨的长度是工作坑底面的长度除去钢轨桩所古的位置，而导轨的间距要根据被顶管节的外径来确定。通常，要保证管节安放后下底高度高出枕木底0.2米，千斤顶安装后要保证管节的横截国有最大的接触面积，并且钢轨要平直安装，坡度要控制在允许范围内。

(3)后背的坚固程度与顶管效果有密切联系，后背桩后背梁以及后背桩后面的夯实土组成的后背，所具有的承载能力必须能满足最大顶力的需要，后背桩一般可以用到钢轨代替，将背桩埋入坑底以下1.6米以上，在桩的四周回填土必须分层夯实，钢制后背梁放在桩前的的导轨上，后背桩平面垂直于顶进方向的轴线。

3现场施工注意事项

工作井作为顶管机的工作场地，须满足顶管过程中结构的稳定安全，且截面设计须满足顶管千斤顶、后背尺寸要求。在沉井施工过程中，重点监控沉井的终沉阶段，尤其是在地质条件不好的情况下。对施工过程中出现的问题，应及时进行分析和纠偏，保证沉井下沉和干封底的质量。

在顶管施工前，要作好扎扎实实的技术交底和安全交底工作。让所有施工人员除了掌握顶管操作技能和注意事项外，还应掌握处置涌水、流砂等突发事件的方法。必须按照设定的管道中心线与顶管工作井、接收井建立地面与地下测量控制系统。当顶管顶进长度较长时，必须保证通风机械的正常运转，以确保管内通风良好，避免安全事故。接口顶合时，应保证平整对中顶入，橡胶止水圈应均匀挤压到位，接口钢套环或承插口管壁密贴，木垫板无松动脱落，接口间隙均匀一致。

顶管出洞前，必须进行以下的控制，确保顶管顺利出洞。A对顶管整个系统的安装，单机调试进行全面检查，并进行设备联运调试。B检查洞口橡胶止水圈的安装是否牢固，尺寸是否准确，是否能完全封堵机头与洞口空隙。C检查洞口前方的土体是否正采取了加固措施，洞口前方是否建立了沉降监测。机头出洞时，顶进操作应谨慎平稳匀速推进，首节管出洞口后应立即开始均匀压注触变泥浆。在管节出洞10~20m范围内，检查并督促施工员将切土、出泥、顶速、土压、轴线、标高等施工参数逐渐调整至正常状态。

设备安装后经试运转无异常后方可操作掏土顶进。作业时，根据管顶上部覆土厚度和土质情况来决定掌握进尺的深度，当覆土较厚且土质较密时，可以适度多挖；当覆土厚度较小或土质松散，则需要减少挖量，防止坍塌，并且在顶进过程中一定要随挖随顶随检测，及时掌握顶进情况。顶进过程要时刻进行测量监控。每一顶程过后，要对管的高度及左右偏差测量一次，发现偏差要及时进行纠偏。

4结束语

随着社会的不断进步与发展，市政设施逐步完善，地下管道建设量的增加，管径的不断加粗，长度更多规格的顶管施工在市政工程的地位及其重要。在深覆式、大管径的管道工程以及交通道路工程改造中发挥的重要作用，因此进一步完善和提升顶管施工技术，才能满足社会需要。

参考文献：

[1]王飞.浅谈顶管法的应用与技术措施[J].科技信息(科学教研)，2013(03).

[2]吴丽娟.城市污水管道顶管施工工艺及问题[J].科学资讯，2013(04).