市政工程建设中顶管工程技术的应用研究

市政工程建设中顶管工程技术的应用研究

刘丽

    武汉古田建筑工程有限责任公司 武汉市  430034

摘要：目前，我国城镇化程度越来越高，部分污雨水管道无法满足当前需求，需要进行扩建、改建、新建。但是由于周边建筑和地面人员车辆较多，如果采用传统的明挖法施工，会导致交通拥堵，对周边居民影响较大。顶管施工已成为目前城市管道非开挖施工普遍应用的方法之一，拥有施工效率高、施工进度快、机械设备人员投入少等诸多优势。基于此，本篇文章对市政工程建设中顶管工程技术的应用进行研究，以供参考。

关键词：市政工程建设；顶管工程技术；应用分析

引言

市政工程是城市的重要基础设施，受到城市道路、各类建筑物、人员车辆等因素的影响，传统的开槽埋管法多数情况下并不适用，而顶管法可以解决这一问题。顶管施工目前已成为市政管道工程最主要的施工方法之一。现就敞开式人工顶管法和泥水平衡式机械顶管法的轨道设置、顶力计算、顶力变化处理等问题进行讨论。

1顶管工程的技术特点

在传统的工程施工技术中，往往会涉及开挖技术的应用，通过大面积开挖土方的方式来达到相应的施工目的，进而来满足后续的工程建设需要，但是在这一过程中便会出现不同程度的问题，比如说灰尘污染严重，生态环境遭到破坏，自然平衡被打破，水资源污染现象明显，国民的生活质量无法得到有效保障，同时也违背了我国实现可持续发展战略的目的，进而导致施工大内自身的经济建设与发展受到较为不利的影响。相比之下，顶管工程技术本身在技术特性上属于非开挖技术，其本身对于土壤的破坏程度较小详细特点如下所示：１）顶管施工有着极高的普及性，作为顶管工程的常用手段，该技术能够在不破坏地面，不开展任何开挖的前提下进行工程施工，无论是公路、铁路、河流乃至城市地下区域都能够完成相应的工作，安全性较高的同时，还能够避免对环境产生较为不利的影响与破坏。２）由于顶管施工技术本身并不会涉及地面的开挖工作，因而不会对管道结构的上层区域产生任何程度的影响，对于管道自身而言，也不会发生较为严重的变形情况，使得管道的使用寿命大幅度提升，性能质量也能够得到有效保障。３）顶管施工技术本身有着极高的经济性，在传统的开外技术手段中，一般都需要施工单位提供相应的拆迁费用，以此来完成后续的施工内容，而顶管施工技术由于其本身特性的影响，在使用长度上相对较短，同时也不会涉及房屋动迁与拆除的情况，能够为施工单位节省大量的资金投入。４）相较于传统的施工模式，顶管施工技术不但能够满足管线铺设的各方面需求，同时在灵活性程度上也能够实现有效的保障，同时，作为顶管施工技术中的一种，还能够利用顶管施工技术来完成管棚的搭建工作，为后续工作奠定良好的基础。

2市政工程建设中顶管工程技术的应用分析

2.1工作井的施工

（1）准备工作。熟悉设计图纸，核查设计管线沿线原有管道产权所属、走向及埋置深度。（2）测量定位。复核设计单位给的导线点、水准点坐标及高程是否正确，布设临时水准点和管道轴线控制桩，测量放出工作井位置及范围，并及时进行围挡。（3）工作坑开挖。工作坑的开挖应结合地理位置进行，市政管道工作坑施工一般通过钢板桩、水泥搅拌桩、高压旋喷桩、地连墙支护，对于场地受限地区，可选择沉井工艺。

2.2入洞

顶管设备在入洞之前，需要通过试验确保有泥浆相对密度合适和泥浆量足够的泥浆。顶进过程中，泥浆的制备是非常重要的环节，浆液必须制备成含有一定黏土成分且相对密度必须＞1.03的浆泥。目前，市政顶管施工中常用的泥浆制备材料主要有膨润土泥浆、泡沫、聚合物、外掺剂等。膨润土是一种以钠、钾、钙、蒙脱石为主要成分的黏土矿物，具有较好的膨胀性和触变性。5%左右浓度的膨润土泥浆被广泛应用在顶管施工工程中，其主要成分由膨润土、CMC（粉末化学膏）、Na2CO3和水按一定比例配方组成（可参考0.3﹕0.01﹕0.2﹕1的质量比例）。在顶管施工过程中，应根据顶管施工环境的土质条件选择不同的泥水相对密度，以满足现场施工要求。

2.3顶进

顶进施工前，技术人员应检查顶进铁安装是否平直，千斤顶安装是否对称，以避免顶进时产生偏心力。顶进时按以下工序进行：安装横顶铁→安装顺顶铁→安装环顶铁→启动千斤顶油泵→千斤顶伸出一个行程后开阀门回油→添加顶铁→下管。

2.4规范工艺流程

顶管施工技术的应用最为主要的就是工艺流程，要达到技术应用的预期目标，就要严格规范其工艺流程，从注浆止水、顶管穿墙、顶管出洞、注浆减阻和顶管纠偏等工艺流程的全过程进行规范。注浆止水是顶管施工的第一步，也是关键的一步，在选择止水注浆材料时，要合理配置石灰、水泥、黏土等材料的比例，以达到止水的最终目的，保证顶管穿墙以及后续作业良好的管道和土壤环境；顶管穿墙则需要尤为注意顶进设备的选择，要对其顶进力进行考查，选择顶进力足够的设备，并在施工的过程中对其进行及时的维护和检修；顶管出洞面临的最为主要的问题是管道出现偏差，这就需要施工团队将顶管纠偏技术与出洞进行结合，通过千斤顶等设备的应用，在出洞阶段就管道偏差进行纠偏，并利用网络技术下的检测技术，及时检测管道顶进过程中出现的偏差，并从偏差的源头进行纠偏作业；注浆减阻是减少管道与土壤摩擦力的最为主要的工艺流程，在施工中，要对顶管的头尾进行压浆，并在施工的过程中根据施工阻力进行后续补浆，以降低施工过程中摩擦力导致的施工难度。

3市政工程建设中顶管工程技术问题和对策

3.1遇到现有管线情况处理

当施工过程中遇到之前未探明的管线时，首先需确定现有管线类型，及时与建设单位及产权单位进行沟通，将现有管线尽快改迁。考虑到工期影响，在确保安全的前提下有其他处理方案，可与产权单位沟通，以产权单位的名义出具施工方案并快速解决，或在产权单位派专人现场指挥下由施工方进行处理。遇到现有管线由于涉及到其他单位，处理起来往往较为困难，对工期的影响也比较大。因此在施工前进行的管网物探及现场管网摸排工作应细致到位，以免给后续工作带来麻烦。另外在施工之前，要求各管线产权单位进行现场交底很有必要，交底时施工方应将顶管施工的位置、高程等详细信息清楚、全面地提供给产权单位，并要求各方在交底记录上签字确认，这样可以规避一些原本不属于施工方的责任。

3.2顶管上方地面出现拱起情况处理

遇到地面拱起问题，第一时间需将拱起的地面四周围挡封闭，做好交通警示工作，避免过往车辆行驶时发生危险。然后判断引起路面拱起现象的原因（一般是下方有大块孤石受到顶管顶力发生位移）。出现地面起拱的现象，不适合直接处理，以免影响下方顶管正常施工。待顶管顶进完成之后，再对拱起的位置单独进行破除开挖，重新回填压实，按照原路面结构层进行恢复。

结束语

顶管工程技术在市政工程中的应用，将在最大程度上提高工程效率和质量，施工团队要通过考察施工现场、规范工艺流程、选择适合的管道参数、加强施工现场管理工作等方式，提高顶管技术应用的效率和质量，致力于市政工程建设工作的开展取得经济效益的同时，还获得生态效益和社会效益。

参考文献

[1]马任查.市政工程建设中顶管工程技术的应用[J].绿色环保建材,2020(08):120-121.

[2]詹跃明.市政工程建设中顶管施工技术的应用[J].科技风,2020(11):146.

[3]刘彩霞.市政工程建设中顶管工程技术的应用[J].中国住宅设施,2020(03):109-110.

[4]高峰.简析市政工程建设中顶管施工技术的应用[J].居舍,2020(08):73.

[5]高少朋.市政工程建设中顶管工程技术的应用[J].住宅与房地产,2020(03):243.