漫谈顶管技术在市政工程管道施工中的应用

刘剑 刘凤玲

摘要：本文重点分析了顶管技术在市政工程管道施工中的应用，文章开头首先简单介绍了顶管技术的概念，然后介绍了顶管技术的特征，其中，重点介绍了顶管技术的独特优势，最后，重点分析了顶管技术在市政工程管道施工中的应用。

关键词：顶管技术；市政工程；管道施工

随着社会和科学技术的不断发展，我国对于市政工程愈加重视，近几年，我国城市中的市政发展项目也在不断增加，而管道施工作为市政项目中的重点工程，对于城市的发展和进步有着极大的促进作用。新型的顶管技术有其独特的优势并明显优于传统工艺。因此，本文分析了顶管技术在市政工程管道施工中的应用。

一、顶管技术的概念

顶管技术是一种无需对地面进行开挖的管道铺设技术，其独特优势在于无需开挖地面便可以直接进行施工，作为一种新型管道铺设技术，顶管技术比之传统的管道铺设工艺更加方便，并且有效的缩短了工期，进而降低施工成本。另外，将顶管技术应用于市政工程的管道施工中，还能够有效降低噪音和粉尘对于环境的影响和破坏，不会对城市居民的正常生活造成很大影响。有利于城市更好的发展，因此，该技术被广泛应用于市政工程管道施工中，并取得了良好的施工效果[1]。

二、顶管技术的特征

顶管技术适用于大中型管径埋设，尤其适用于非开挖埋设，其高效、经济，并且不会对环境造成任何破坏。在使用该技术时，可以适当减轻道路堵塞现象，以更小的代价换取更高的效益。顶管技术的具体优势在于以下几个方面：

1、无需进行路面开挖，适用于城市道路；

2、无需拆迁，对表面的构建筑物没有影响；

3、不会干扰城市交通秩序，有利于维护城市交通；

4、对周边环境和植被没有影响；

5、外界环境与气候对施工进程没有任何影响[2]；

6、安全、高效、经济，不会产生建筑垃圾，有利于构建节约型和谐社会。

三、顶管技术在市政工程管道施工中的应用

（一）适用范围

为了适应城市发展，有时往往会在城市中心以及商业中心等商业区进行管道施工，但是这些地方的普遍特点为人流量大、建筑密集，因此，加大了管道施工的难度。由于建筑物无法大量拆迁，而且不能对文物做任何改动，但是如果不能在城市建筑群假设空中管线，会为居民以后的生活带来较大的不便。但是顶管技术可以有效的解决这一难题，不仅大幅降低工作量，而且可以在保证工程质量的同时尽可能的降低工程成本。对于城市中心市政工程中的某些污水管道，对其进行施工时，由于不方便采用明沟开挖的方式，因此，可以应用顶管技术。

（二）工作坑

在利用顶管技术进行施工时，为了方便排水和出土，往往需要在安全位置设置工作坑，同时需要对周边的构建筑物采取一定的保护措施，为了确保施工顺利进行，应设置装配式后背墙。另外，在工作坑中起到支撑作用的是封闭式模框架，针对不同的施工条件，工作坑的形状也各有不同，常见的工作坑形状为矩形，该类工作坑中的支撑框架应倾斜放置，并且根据具体的施工要求为工作坑配置相关设备和材料。施工用的顶管井由接受井与工作井共同组成，因此，对顶管井进行配置时，应架设多种构造结构。对于某些较为普通的顶管技术施工，通常使用的施工材料为钢筋混凝土。另外，工作井的结构也是需要注意的，施工前需要根据实际施工情况确定使用单排孔井还是单孔井，应重点关注单排孔井的形状。

（三）设备安装

在设备安装的前期准备工作中，最重要的是制作导轨，而制作导轨的首要任务即选择合适的钢材，并对钢材的质量进行严格控制，在对钢轨进行安装时，应首先固定钢轨，然后再进行安装。在顶管安装的整个过程中，应首先保证纵坡符合管道设计的相关规定，然后在保证施工质量的前提下尽量减少对周边环境的影响和破坏。由于导轨易发生老化和故障，因此，需要定期对导轨进行维护和保养，检查设备是否发生故障，一旦发现问题，则应及时处理并加强对该设备的监管力度，避免导管发生位移。另外，安装过程中，必须保证油泵与千斤顶配合良好，安装过程中的主要设备均需要配置备用设备，避免由于设备故障影响工程进度。设备安装完成后，应及时对设备的安装情况与运行状况进行回顾与检查，确定线路及零部件安装无误后，运转设备并进行调试[3]。

（四）管口防水

施工过程中，通常将管道设置在工作井中，为了确保管道在工作井中能够顺利进出，需要在工作井中为管道预留洞口，洞口直径应略大于管道直径。但是由于洞径略大，通常会发生渗水、漏水的现象，因此，需要对管道与洞口之间的缝隙进行填塞，整个填塞过程均应封闭处理并对填塞材料进行严格筛选。沉井的缝隙处理方式一般为洞口止水，具体方法为在洞口埋设钢制法兰，并在法兰表面进行焊接，焊接后安装橡胶法兰，并使用钢压板为工具压紧法兰。之后便可以按照正常的施工流程处理洞口。另外，顶管技术施工的关键步骤在于处理进出洞。例如在穿墙过程中，应避免泥水的大量内涌，因此，应控制施工误差在允许范围内，并保证轴线与管道的一致性。

（五）顶进工序

顶进工序即顶进施工在整个顶管技术施工中的工序流程，整个工程通常均采用手掘方式完成，全程使用水泵抽水，保证管底与地下水水位保持一定距离，其距离不小于0.5m，方能有效避免地下水进入管道，从而避免了地下水对施工造成影响。施工设备与施工材料是需要严格检验与审查的，当材料与设备均检查无误后方允许其进入施工现场并加以使用。顶进施工的工艺流程为安装顶铁并发动油泵，待活塞伸出后即可关闭油泵，并且停止顶进工序的持续操作，可采取自上而下的分层处理方式进行开挖。

（六）清理障碍物

在运用顶管技术施工的过程中，针对不同的地质结构应设计不同的施工方式。如果遇到微化或者是长距离风化的地质结构时，则不宜进行顶进施工。因为顶进施工在这两种形式的地质中均难以开展运用。在设计顶管过程中，需要准确详细分析相关的地质与气候资料，对于出现的这些特殊的地质状况进行合理的查验，同时在施工过程中，对于其可能出现的问题需要进行预设考虑，有时候会采用开挖隧道的方式，这样能够有效的降低或者是消除长距离风化、微化的地质结

构对施工过程造成的不良影响，在施工过程中，需要结合实际的施工情况开展施工过程。

（七）使用泥浆

所有工程完成后便可以对工程进行防渗水处理，为了增大顶进压力，可以向管道压入泥浆，以此形成泥浆套，从而对施工设备起到保护作用，加强了设备的防渗漏能力。另外，泥浆套对管道有一定的支撑能力，可以降低管道坍塌的可能性，并且降低了粉尘对环境造成的污染与影响。当发生地层流失现象时，应控制好地地面的沉降程度与范围。因此，泥浆套的质量关系着管道的防渗质量。一旦管道出现渗漏现象，应立即进行补浆，确保顶管技术在市政工程管道施工中顺利进行，进而提高市政工程质量。

结语：

综上所述，顶管技术与传统的管道铺设技术相比，具有诸多独特优势，因此，在市政工程管道施工中得到了广泛应用。顶管技术适用于无法进行明沟开挖的城市中心地区，并不会对交通造成较大影响和不便。在市政工程管道施工中应用顶管技术的工艺流程为开挖工作坑、安装设备、管口防水、顶进施工、清理障碍物，最后使用泥浆加强管道防渗能力。

參考文献：

[1]姜鹏飞.关于顶管技术在市政地下管道施工的应用分析[J].中国城市经济，2011，30：264.

[2]高峻岭.顶管技术在市政工程中的应用及施工要点分析[J].甘肃科技，2009，11：111-112.

[3]刘汛.顶管技术在市政给排水施工中的有效应用研究[J].赤峰学院学报（自然科学版），2014，24：36-38.