试析管道顶管施工技术

马邵峰 郑钰鑫

( 郑州拓野筑路有限公司，河南 郑州 451450)

一 管道顶管技术施工的意义

(一)满足城市交通的需要

对于繁忙而脆弱的城市交通系统，开挖敷设地下管道势必会造成交通中断，特别是敷设横穿城市主干道下的管道，大开挖埋管必然带来交通阻断，造成巨大的经济损失。在非开挖状态下对这些管道进行修复和敷设，浅埋顶管技术有了用武之地。

(二)降低能源消耗，节约施工成本

当地面建(构)筑物较多，无法采用槽工艺进行地下管线施工，或开槽施工支护费用过大，易造成建筑物的破坏，以及碴土堆放、外运造成市区污染，给市民工作、生活带来不便时，宜采用顶管施工工艺，进行地下管网施工。

二 管道顶管施工技术应用

(一)现场测量

管道顶管工程在施工前要先对施工现场进行实地勘测，测量的内容主要是地质以及水文状况，此外还要充分掌握土层变化以及地下水位变化的情况，地下现有管线也要实现调查清楚，这样才能更加科学合理的进行施工。因为各个施工场地的地质情况不一样，施工时所需采用的顶管施工机械也不一样。每种机械因特点不同而适用于不通的施工场地，如果施工机械选用不当，很容易影响施工的效果。

(二)施工工艺

施工工艺选择得当与否关系到整个市政道路施工工程管道施工能否顺利竣工，因而工程管理人员一定要慎重选择管道施工工艺。管道顶管施工工艺是指机械设备运进施工场地后到整个顶进全部完成的过程，这个过程涉及到选择机械、确定顶进路线、注浆减摩方案以及机头进出洞技术等。

(三)线性控制

施工人员控制好顶管施工的线形技术对于整个市政道路来说至关重要。它既能达到工程施工设计要求的标准，也能避免地面因纠偏过大出现沉降现象。大量工程实践案例表明采用直线顶进方法要比曲线顶进方法的施工效果好，而且不会给周围的土体以及环境造成太大的破坏。但是由于具体的施工案例不同，其所处施工场地的地质条件也不一样，例如一些施工地段存在地下构造物而又很难将其迁移，抑或某些地段的土质不佳，如果采用直线顶进线路施工难度以及施工成本都会很大，所以曲线顶进线路便是最合适的施工方式。

(四)动力控制

(1)后座的设计。管道顶推的反力墙一定要精心进行设计，以免顶推时后座的安全受到威胁;

(2)合理采用泥浆减阻以及中继站。施工时一定要严格控制配置的泥浆质量，当向管体和岩土里面注入压力时能够减轻两者之间形成的摩阻力，进而将顶推力降低，使得顶进系统的安全得到有力保障，与此同时还能够降低管理出现偏移、地面出现沉降的机率;

(3)密封管道接头。管道顶进施工时难免会碰到接头的密封问题，这时一定要妥善进行处理。接头需牢固密封好，以免引发渗漏，给地层带来损失，使得施工很不便利。而解决好管道接头密封最关键的问题便是选择一款适合市政道路工程的管道。

(4)控制好顶进的速度。管道顶进的速度一定要控制好，不宜过快或者过慢，不然和农艺使地面出现隆起现象。顶进施工完成以后要及时的对管道进行注浆，使得管体和岩土间的空隙能够得到填充，从而降低地面沉降，减轻注浆的阻力。

(5)顶进时需纠正偏差。在顶进施工过程中，方向的控制非常重要，而最关键的一点便是采取有效地预防控制措施、不断地加强对顶进系统的监督和检测。采取这样的办法差不多就能避免顶力不平衡现象的发生。而且在一定程度上还能够避免管道出现偏位的现象。

(6)控制好密集建筑群顶管施工。在对密集建筑群顶管进行施工时，顶管的埋深一定要满足施工规定的要求，从而确保开挖时能够形成良好的拱效应，不会因开挖面上部土体的承受力不足而引发坍塌现象。一些施工地段情况比较特殊，其地下管线基础或者地表的建筑物常和顶管的距离比较近，因而为了确保建筑物以及构筑物的现场施工安全，通常会对其采取加固措施。常见的加固措施有压密注浆，也就是把浆液注入里面，使得结构物周围土体的力学性质能够得到充分改善，从而进一步降低施工给结构物带来的危害。

三 管道顶管施工注意事项

1.施工范围内要设置一些警示牌和警戒线来提醒人们，在此区域内要减速运行，以免发生安全事故。

2.对于以石方为主的地质区域，要先用风钻击碎套管前端的石方，并将碎石从管道里运出去。

3.每一次清进的工作面积应该在0.2～0.3m 左右，不宜太大，当所有的碎石清理干净以后，方可把管后面的液压顶进设备打开，然后向前推进套管，这样循环进行顶进，直到把全部的套管都顶进去为止。

4.施工人员要确保管道内部通风顺畅，一般会用风机加长风管来往管道里面强制送风。一般情况下长距离顶管在顶进时耗费的时间比较长，施工人员在管内施工过程中会耗掉很多氧气，加之管内的氧气稀薄，时间长了很容易出现缺氧状况，使得施工人员的生命健康受到威胁。为了确保管内空气能够达到规定的标准，施工单位常会借助二路供气的方式或者在顶管的顶部安装一个接力抽吸式风机来保证顺畅接力。

5.如果单人在管道里进行施工操作，工作时间不能超过一小时。

四 结语

总而言之，顶管施工技术属于一种综合性比较强的施工技术，当前随着科学技术的不断进步和经济发展水平的不断提高，我国的顶管施工技术也随着管道建设的不断发展被广泛的应用到各工程施工过程中去，而且应用的领域越来越广阔。从管道顶管施工技术发展的前景来看，只要不断地加大科研投资力度，管道顶管施工技术将取得更大的进步，其施工效率也会得到不断地提高。

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