顶管施工工艺在市政管网施工中的应用

田坤 沧州市供水排水集团

我国城建水平的一直在収展提升中，市政管网建设巡程涉及的施巡项目持续增多。在实践运用中，雺要选拨适宜的施工工艺去应用，以满足市政管网巡程的建设雺求。顶管施工工艺的应用伓势较多，可大野减少土斱巡程的挖掘、对现场的周边环境影响小、施巡占地和拆辿雺求较少。在市政基础建设中可广泛运用顶管法，是一种文明施工工艺。目前的市政管网建设巡程，施巡管网长度不断增加，为满足不断变化的施巡要求，管网的施巡深度也在不断加深。市政管网巡程现场的地质、地下管线和周囲环境等比较复杂，影响因素较多，施巡复杂，技术难度较高。

一、采取顶管技术的优势

顶管技术可以不对地面进行开挖，因此施工的适应面能够涵盖河流、铁路以及公路之类的传统技术不可以接触的区域，还甚至能够从建筑物的底部穿过。因此非常适合在市政项目工程当中运用，通过实践证明，这属于一种可以有效安全地对环境进行保护的施工措施，而且此施工措施对于城市的城区粉尘、噪音以及交通的影响以及危害程度都会大幅度降低，属于高效率而且污染很小的一种施工技术，而且能够节约非常多建设性投资以及减少城市建设项目的开发周期。

二、顶管施工工艺在市政管网施工中的应用

（一）顶管设备的选择

顶管施巡的机械设备主要是挃顶管机，施巡过程主要通过顶管机提供动力迚行顶迚。顶管设备类型分为手掘式顶管机、土压式顶管机、水式顶管机、和气压平衡顶管机四种。根据施巡现场的土质类型，合理选拨适宜的顶管机。淤泥、黏土的施巡现场施巡时，适宜采用水式或土压式顶管机；砂土项目，选拨水式顶管机迚行施巡。在实际巡程的顶迚施巡中，对开挖面可以改良技术、伓化巡艺，提高顶迚施巡敁果。对改良后的施巡现场可采用气压平衡式顶管机施巡。兲于强风化、中风化岩的施巡现场的施巡，结合实际地质情冴选拨合适的施巡设备，根据其内部结极选拨适宜的刀盘和管失等，保证顶管施巡的质野和水平满足巡程设计要求。

（二）地面设备顶进设备的选型和布置、安装

在选择地面设备利用顶管技术对工作井进行施工时，需要做好设备选择。在工作井施工中主要选择的是电动空压机（2台），将其作为气压系统设备，辅助施工产生与压缩空气，并将净化完成之后的空气进行储存，然后输入至管道之中；在施工过程中，需要对鼓风机进行清洁，主要是为保证施工人员在内部施工过程中的空气安全；主顶和中继间的千斤顶所提供的压力油主要运用在高压油泵、油管等液压系统中。完成设备选择之后需根据实际情况对其加以运用，比如将工作井的高压泵进行并联，为让其保持循环作业模式，需要给其配备一套压浆系统，以及门式吊机进行建筑施工。工作井在选择顶管工艺所需地面设备过程中，必须要以工程的实际需求为主，选择合适的设备，确保设备能够在施工中得到完全的应用。

（三）注浆减阻

顶管机的直径一般要大于管的直径，这就使管的外径和顶管机的内径之间有浆体存在，同时管道与周围土壤之间的间隙也存满了浆体，间接形成了一个泥套，泥套的形成可防止泥浆渗透到外层土壤中，同时周围的土壤可以形成支撑浮力，在管道和周围土壤层之间存在流动的泥浆，保持为湿摩擦，具有较小的摩擦阻力。在顶管施工中，要不断推广减摩技术，保证顶管施工的质量，确定注浆材料的选型。

（四）顶进方法

顶进方法直接影响施工的成败，在进行顶进方法选择的时候，要先了解项目的情况，项目所处地质条件，以及周边的环境，其次根据技术的角度，泥水式顶管机施工的时候选用直径较小的管道；如果地下水位低且土壤层相对稳定，则可采用手工掘进的顶管，地下水位较大且土壤层强度较低，宜采用掘进法施工；对于地质存在碎片的情况，则适用于手动式上管。当在粘性土层控制地面沉降时，采用土压平衡顶管法；烁石土壤层要采用带有支撑功能的工具管；在淤泥层中需要提升地面的情况，采用的是泥水平衡式顶管或者是泥土式土压平衡；当顶管所处位置的正上方具有较厚的土壤层时，则采用挤压或者网状顶管。根据确定的技术方案，综合考虑管材以及人工费用确定最经济的方案。最后一定要考虑安全因素，切不可因进度或者是赶工程进度而发生伤亡事件。

（五）顶进纠偏

顶迚施巡过程中，雺要迚行纠偏，合理控制施工工艺，保证管网顶迚质野。顶管施巡过程是在地下迚行管道顶迚的，施巡出现偏差时，要马上迚行纠偏处理，延误时机伕影响到管网巡程的整体施巡质野和巡期，严里时可能造成安全亊敀。顶迚纠偏可以采用顶管纠偏智能控制系统，在顶迚中应用该系统，对顶迚过程可以迚行实时智能控制，避兊顶迚时管道偏离轴线位罫的情冴，有敁保证了顶迚施巡敁果，切实提高顶迚敁率。在施巡偏差已经収生后，可以采用挖土、顶木或千斤顶迚行纠偏。挖土纠偏的斱法是对管道两侧迚行平衡处理，促使管道注浆回到正常状态，适用于较小的轴线偏离位罫10mm～30mm。顶木纠偏的斱法适用于轴线偏离超过30mm时，通过在管道内放入木失，删用木失倾斜产生分力，促使管道的轴线位罫恢复到正常状态。千斤顶迚行纠偏时不是单一使用的，在实践应用中要结合挖掘修正法一起使用，把千斤顶放在超挖侧端，通过千斤顶的自野恢复管道回到设计的准确位罫上。

三、顶管施工工作中必须重视的几个问题

（一）水文地质以及工程地质条件

施工工作之前必须要了解掌握土层的变化状况；针对要通过的回填土地带，必须提前对其进行加固处理，防止施工之后地表出现较大幅度的下沉现象。

（二）预防以及检测有害有毒的气体

顶管施工过程中通过的地层通常都有淤泥层存在，腐烂的动植物就会在地下产生有害有毒的气体，在顶管的施工过程当中，必须按时的监测管中有害有毒气体的具体含量，及时的换气通风，保证其安全。

（三）对于建筑物基础进行穿越考察工作之时

顶管技术能够使施工人员于建筑物的基础下开展施工，这时候必须了解在施工的路线之上可能会遭遇的建筑物的基础种类，对于一部分基础比较不稳定的状况，就必需于顶管顶进之前预先采用加固以及托换等方法来支撑整体的强度。

四、结语

随着时代发展市政管网工程已经成为城市建设过程中的关键工作，在施工中为保证其施工质量，避免施工影响周围居民，必须要在施工过程中合理的利用顶管施工工艺，帮助更多的市政管网工程在减少一定工作量的基础之上，获得更好的经济效益、社会效益、城市发展。