浅析顶管技术在市政道路工程施工中的应用

逯龙

摘 要：随着我国社会的不断进步和经济的快速提升，交通运输行业得到了突飞猛进的发展，人们不断提高的生活质量对交通运输提出了更高的要求。在我国基础设施中，市政工程建设作为重要组成部分，推动了我国城市化建设进程和经济发展。作为市政道路工程施工的重要技术之一，顶管施工技术水平的提高，可确保工程建设质量。为此，本文结合具体工程案例，对市政道路工程顶管施工工艺及质量控制进行了分析与探究。

关键词：顶管施工；市政道路；施工工艺；质量控制

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.11.113

1 工程概况

某市政工程施工段为2部分，其中一路段长度为480m，起止桩号为K4+040—K4+520，另一段长度为825m，起止桩号为K5+560—K5+860。选取III级钢筋混凝土顶管用于施工，类型为DN12000＼DN800，5座Φ8000工作井，8座Φ4000接收井，都选取人工挖井方式用于工作井、接收井，并将中继间设置到工作井和接收井之间，两段顶管所需中继间为10个。根据施工现场地质勘察情况，2条顶管在第四系残积层亚粘土与碳系强风化砂岩，切割岩石成块，大多数蚀变成土。残积层亚粘土的特点为极差富水性、较小水量。风化砂岩结构极为疏松。

2 市政道路工程顶管施工工艺

2.1 施工便道设置

按照现场实际情况，需修筑进入施工现场的运输道路，要求在整平路基后，路面选取水泥碎石稳定层（6%）进行施工，厚度控制在30cm左右，7m为便道宽度。施工过程中，应确保施工便道清洁，满足施工要求。

2.2 工作井、接收井施工

该工程共有13座沉井，其中5座Φ8000工作井，8座Φ4000接收井，都选取人工挖井方式进行施工。选取卷扬机用于人工挖孔井施工，利用支架内的定滑轮将卷扬机在孔内提升进行挖土施工，且向指定位置运送。在加工场将井护壁钢筋制作成型后，可通过汽车向施工现场进行运输，并选取由上—下的顺序浇筑井护壁混凝土。工作井施工时，必须安装工作井上设备；完成工作井施工时，需安装工作井下设备。

2.3 洞口施工

作为整个施工过程，顶管进出洞施工质量直接影响着整个顶管工程施工的质量。该工程选取人工挖孔井施工，解决人工挖孔井作业后，需选用机械设备在护壁上进行切孔施工，并将洞口止水环安装到洞口位置。洞口施工可分为工作井出洞处理与接收井进洞处理两部分，具体如下：

第一，工作井出洞处理。出洞前期，必须通过机械方式将井壁混凝土彻底切除，且在井壁预埋件外侧进行止水钢环焊接施工，随后在止水钢环上安设止水橡胶圈。出洞准备过程中，需及时把井壁钢筋网割除，随后及时顶进施工，最大限度减短间隔时间，只有这样才能充分发挥止水橡胶圈的功效。向穿墙管内放置顶进工具头时，要求选取刚性联结方式用于工具头和第一节混凝土管，防止损坏工具头。同时，在出口位置进行防水施工。第二，接收井进洞处理。向墙体位置顶进时，需将预留洞口埋设的封堵钢板割除，快速将工具头顶出。出洞施工环节，应确保稻草材料充足，如流砂问题存于穿墙部位需及时选取稻草封堵缝隙，避免砂土流失量过大。待工具头进行位置满足设计要求后，可选取预埋管在接缝部位引水，并选取快凝水泥进行缝隙封堵，并做好压浆止水作业。

2.4 穿墙初始顶进

护壁混凝土通过机械施工法去除，要求水泵数量充足，满足抽水要求，随后将工具头吊住，把推进千斤顶顶出，保证环形顶铁与工具头尾部准确相对，随后向穿墙管内缓慢推进工具头，保证工具头前端顶进到连续墙外侧后，即可停止顶进作业，并将全部管线安装好，通过刀盘合理转动方式，将泥浆灌入工作仓内，随后再次进行顶进施工。

2.5 顶管施工

该工程选取III级钢筋混凝土顶管用于施工，类型为DN12000＼DN800，接口选取F型钢圈，为达到止水目的，可将环状遇水膨胀橡胶圈嵌于其外侧。顶进施工时，要求做好以下工作。

（1）施工准备。根据施工设计要求，做好施工测量、现场放线施工。通过地质勘察结果，对管线施工范围内的全部障碍物予以确定，如管线、电线杆等。随后进行施工場地平整，保证路面无明显凹凸现象，降低对施工车辆的影响。同时，进行临时水、电安装，及临时排水沟修筑。

（2）施工工艺。作为市政工程施工的重要技术之一，顶管施工法是指在管内部通过人工、机械或人工+机械等方式进行土壤挖掘施工，随后利用顶进设备进行工作坑施工，根据设计中线、高程规定，将完成铺设的管道顶入，随后按照水平、垂直运输线把土由管内向工作井外指定位置运送。

该工程导轨选取钢轨进行，安装导轨是否稳固、准确将直接影响到顶管顶进施工质量。基于此，要求导轨安装必须与施工规定相符。待管道下放到导轨时，需及时将顶铁安装好，并对管中心、管底标高进行校对，确保其准确无误，随后向管前进行挖土施工。

3 市政道路工程顶管施工质量控制

（1）严格按照“先挖后顶、随挖随顶”的施工原理进行顶进施工，要求施工不得间断，防止因施工中断，加大顶进施工难度。在整节顶进施工中，第一节管顶进方向、高程是否正确对其质量影响较大，为此，必须定期做好管顶进相关内容的测量、检测及校正工作。顶铁安装时，应避免出现变形、歪曲问题，尽可能在每次收回活塞时选取长度最大的顶铁，降低顶铁连接数量。如异常问题发生于顶进施工环节，需及时暂停施工，找出原因，及时将故障排除，只有这样才能确保今后顶进施工的质量。

（2）选取F型钢圈接口用于该工程施工，且将环状遇水膨胀橡胶圈嵌于其外侧。针对管道存有渗水、渗水点等问题，需先进行V型槽开凿施工，将导水水管埋入，管道附近选取速凝水泥、纤维丝封闭，当水泥强度达到设计要求后，即可通过手动泵将水泥浆液等压入，做好封堵作业。

4 结束语

综上所述，顶管施工作为市政道路工程建设中至关重要的施工环节，直接影响着整个路基工程的施工质量。在我国市政道路施工中，顶管施工技术得到了广泛应用，给我国市政工程施工提供了技术支撑。在实际施工中，施工人员需要根据设计要求，对各个环节的施工要点认真掌握，严格控制施工质量，使施工工期大幅缩短，施工成本有效减少，进而提高整体工程质量，促进了我国市政工程事业的可持续发展。

参考文献：

[1]汪玉泉，朱彩珍.浅论顶管技术在市政给排水工程中的应用[J]. 黑龙江科技信息，2010（20）.

[2]侯丹丹.砂土地层污水管道顶管施工土体变形规律及处治研究[D].长安大学，2014.