分析市政工程中顶管施工技术

刘彦

东莞市金建达建筑有限公司 广东东莞 523000

摘要：随着经济的不断发展与进步，我国城市市政建设工程也越来越多，顶管施工技术在市政工程的作用日益突出，顶管施工技术的科学实施，对城市构筑物和道路以及管网的作用不可忽视，促进了现代化的城市安全、环保、稳定建设，本文从顶管施工技术在市政工程的应用进行分析探讨，供大家参考。

关键词：市政工程；顶管施工；施工工艺

随着城市建设的飞速发展，市政工程基础建设步伐的逐步加快，目前，城市地下空间开发工程逐步增多，各种地理环境的特殊性也增加了地下工程建设的难度。此外，近年来，各地政府与社会机构从建设文明城市出发，严格要求加强城市的文明建设、环境治理、工程完善等，对城市各种地下项目建设也进一步做出了规范。顶管施工技术是市政工程中的一种非开挖技术，由于不用开挖地面，能穿越公路、铁路、河流，甚至可以穿过建筑物下，是一种安全、高效、环保、便捷的市政工程施工方法，不但大大降低了城市的交通、噪音、粉尘的危害，而且减少了市政工程施工的周期和建设投资，是一种环境污染小、施工效率高的现代化施工手段和技术，在国外和国内市政工程建设中都得到了广泛应用。

1.顶管技术的优势

非开挖工程技术彻底解决了管道埋设施工中对城市建筑物的破坏和道路交通的堵塞等难题，在稳定土层和环境保护方面凸显优势。这对交通繁忙、人口密集地面建筑物多、地下管线复杂的城市非常重要，也为在工程建筑中提供一个洁净舒适的美好环境。因此，可以综合表现出高效、省时、安全、污染小等优势。

2.顶管工程施工技术准备

2.1现场踏勘

对地质条件和地下管线及设施进行勘测，通过查找相关地质、管线资料、开挖探槽等手段掌握土质条件、水文地质情况和地下管线及设施情况。

观察施工地点的人、车流情况，确定交通路线，并且在交通路口设立导向牌等标志，同时安排人员指挥交通；其次，在施工之前要考察临近的排水系统建设，设计好排水线路以及管道建设，避免污水横流；再次，对施工现场的电力、通讯、煤气等管道进行现场定位勘查，找出需要临时关停或搬迁的设备设施，避免发生不良影响；此外，认真调查附近桥梁等构筑物的桥台基础、桩基深度及间距、建筑物基坑的结构形式，以便于确认是否要对其进行喷锚结构施工，为顶管技术的顺利实施打好铺垫。

2.2技术准备

在顶管施工前，根据当地的顶管顶进的地质资料，了解土层的物理性质、力学参数、分布状况，了解建筑施工场地的地下水来源、水面标高数据以及受潮汐影响等自然条件。在有砂层的情况下，要了解含砂量以及砂的细度、級配关系等。在岩层的地质情况下，要勘测是否有裂隙发育的情况；风化岩的地质，则要了解强风化、中风化或是弱风化等级，并且了解抗压强度和抗剪强度以及结构状况等。

根据施工图纸的要求布置入土点、出土点，放出钻机安装位置线，测量（核对）除入土点及沿线控制点标高，相应控制点在入土点、出土点间轴线上标明。

2.3顶管线路确定以及井位设计

在经过施工现场调查后，要尽量优化线路设计，避开不利顶管的土层，让顶管线路避开结构物及树木等障碍物。可以选择在每个工作井或者接收井内设计成检查井位。线路与附近结构物的距离设计必须考虑到以后作检查井的方便和空间，尽量避免冲突。此外，按照现行规范检查井间距，根据具体施工情况可以和设计单位研究来适当加长，当顶进深度范围内土层较为复杂时，可以考虑与设计部门协商进行抬高或者降低标高。

2.4场地准备

施工入土点及出土点采用人工或机器开挖工作坑，排泥浆围阻，防止满地排浆。使用活动泥浆池，泥浆池地基要求平整，活动支架及木板连接牢固。

2.5顶管机进出洞口施工

（1）对进出洞口土体采用压密注桨进行加固，加固的范围：在深度方向，洞口上2m，下2m，左右各2m；在长度方向为6m。

（2）为使进出洞口顶进过程中不发生泥水流失，在进出洞口里安装橡胶止水法兰。

（3）进出洞措施：

①作好进洞前的准备工作，包括人员设备；

②机头出洞后，及时将与机头连接的管子分离，机头及时吊出井外，；并抓紧处理井内泥桨和进行洞口封门止水。

③机头进洞后止水工作抓紧做好，就可避免洞口处土体流失、管子沉降等现象，从而确保顶管质量。

2.6顶管注桨

注桨是最大限度降低顶进阻力的关键。注桨使管周外壁形成泥桨润滑套，从而降低了顶进摩擦阻力，注桨时要满足以下几点要求；

（1）选择优质的触变泥桨材料，对膨胀土取样测试，主要指标为造桨率、失水量的动塑比。

（2）在砼管上预埋压桨孔压桨孔的设置要有利于桨套的形成。

（3）膨胀土的贮藏及桨液配制、搅拌、膨胀时间按照规范进行。

（4）压桨方式要以同步注桨为主，补桨为辅。在顶进过程中，要经常检查各推进段的桨液形成情况。

（5）注桨设备和管路要可靠，具有足够的耐压和良好的密封性能。

（6）注桨泵的流量与顶进速度相匹配。

2.7顶进

顶进利用千斤顶出镐在后背不动的情况下将被顶进管子推向前进，其操作过程如下：

（1）安装好顶铁并挤牢，管前端已入土一定长度后，启动油泵，千斤顶过油，活塞伸出一个工作行程，将管子向一定距离。

（2）停止油泵，打开控制阀，千斤顶回油，活塞回缩。

（3）添加顶铁，重复上述操作，直至安装下一节管子为止。

（4）卸下顶铁，下管，用钢套环连接混凝土管，在混凝土管接口处放一圈麻绳，以保证接口缝隙密封和受力均匀，并采用其他防渗漏措施，保证管与管之间的连接安全。

（5）重新装好顶铁，重复上述操作。

2.8顶进施工应注意事项

首节管子顶进的方向和高程，关系到整段顶进的质量，应勤测量，勤检查及时校正偏差。

安装顶铁应平顺无歪斜扭现象，每次收回活塞加放顶铁时，应换用可能安放的最长顶铁，使连接的顶铁数目为最少。

顶进过程中，发现管前土方坍塌、后背倾斜，偏差过大或油泵压力表指针骤增等情况，应停止顶进，查明原因，排除故障后，再继续顶进。

2.9顶管跟踪注桨与顶管结束后补桨控制沉降

为了防止顶管顶进过程中地面发生沉降，在原配桨的基础上，将水的参量降低6%，来提高触壁泥桨的稠度，起到控制触壁泥桨的流失，可防止地面沉降的发生。

2.10顶管纠偏措施

顶进中发现管位偏差5mm左右，即应进行校正。纠偏校正应缓慢进行，使管节逐渐复位，不得猛纠硬调。校正方法采用工具头自身纠偏法：控制工具头的状态（向下、向上、向左、向右），这种方法纠偏方法良好，每次纠偏的幅度以5mm为一个单元，再进1m时，如果根据工具的测斜仪及激光经纬仪测量偏位趋势没有减少时，增大纠偏力度（以5mm为一个单元），如果根据工具头的测斜仪及激光经纬仪测量偏位趋相反时，则需要将纠偏力度逐渐减少。

3.顶进过程中遇障碍物的处理方法

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