简析市政工程建设中顶管施工技术的应用

朱晓瑞

摘 要：现阶段，很多工程项目的施工过程中都会应用到顶管技术，尤其是在市政工程的施工过程中，通过顶管技术的使用，不需要再对地面进行开挖处理，和传统的施工技术相比，能够大大提升施工的效益，减少施工人员的工作量。同时，对于合理控制施工成本、提升施工过程中的环境友好度都有着十分积极的现实意义。文章特别对相关问题进行了具体研究，希望能对市政级排水施工工作的高效开展给予必要的指导，为市政级排水工程质量的提升打下良好的基础。

关键词：市政工程;顶管施工;应用

一、顶管施工的概述

（一）顶管施工技术原理

顶管施工技术是特殊的管道埋设施工技术，主要被用于给排水管道建设当中。施工过程中，施工人员采用顶管施工技术不需要大规模开挖作业，通过顶进设备将管道顶入到工作坑内。在顶管施工技术施工应用过程中，需要同时兼顾坡度、摩擦力需求，将管道分节顶入到工作坑内。顶管施工技术施工过程中所有的推力来自中继层、管道层、主顶油缸层，通过工作管与掘进机完成管道预埋主要工作。

（二）使用范围

在对市政工程进行施工期间，顶管施工适合使用到以下范围：施工场地周围具有很多的建筑群，不能够采用开挖的方式来对管线施工，或者采用沟槽开挖技术会对附近的建筑物的管道造成破坏;在市政施工期间存在黏性土、粉性土等建材的话，则可以使用顶管施工技术。在市政施工期间如果具有碎石、风化残积土等时，便能够采用顶管施工技术，不过需要注意的是，淤泥、沼泽区域不适合使用顶管施工技术。

（三）优缺点

顶管施工技术所具有的优势。在对市政道路进行施工期间，使用顶管技术可以跨过公路、河流等诸多的障碍物;而且可以很大程度的节省施工经费以及施工资源，提高施工效率;同时还能够确保交通的安全性，不会出现交通拥挤的情况;减少施工期间地面沉积量，以及噪声和施工所产生的有害无质量，从而得以确保市政施工的整体效果。顶管施工期间所具有的问题。在采用顶管施工技术的过程中，要是碰到多曲线来进行组合施工的情况，就会使得施工具有一定的难度，从而放缓施工进度;而如果土层土质偏软，那么施工期间就很有可能出现偏差，这样就会造成施工工程发生不均匀沉降的情况。

二、顶管施工技术分析

（一）施工前准备环节

顶管施工前应详细查阅资料并实地查看现场，了解工程所在地的地质勘探资料、地下水位、附近地上和地下建筑物、构筑物等情况，制定详实的可行的施工方案，选择合理地工具管及顶进方式。一系列顶进设备、顶管机、主推千斤顶、注水系统、起重设备、材料堆棚、弃土坑等也需要进行预先布置。

（二）管道顶进环节

选择工作坑的位置并进行开挖是顶管施工的首要步骤，要严格按照设计图纸管线的位置和坡度对工作坑底的基础进行修建，导轨安装应依照管径大小、管道坡度和顶进方向确定。管道顶进前还须开挖一个深约30～50cm的坑道置于顶管前端。顶进时，应严格遵循“先挖后顶、随挖随顶、连续作业”的原则，断续顶进将造成阻力增大，顶进困难，顶进过程中，如发现顶管前方出现土方坍塌、活油泵压力突然增大等情况，应立刻停止作业，现场分析解决问题后再进行继续作业。

（三）进出洞环节

在实际顶管工程中，工作井的预留洞口直径要略大于管节的外径，有利于顶管顺利出洞。工作井洞口需用止水法兰对预留间隙进行有效封闭，事先需要先预埋相应厚度钢法兰，逐一焊接螺栓、稳妥安装橡胶垫圈并用钢板压紧。在顶管施工的过程中，为避免出洞口周围的土层松动，应当同步对出洞口进行加压注浆。

（四）注浆环节

注浆过程中需时刻关注注浆的压力，注浆压力应大于静止土方压力，为确保出浆压力稳定，还可通过设置中继压浆泵来稳定控制注浆压力，泥浆出口位置应安装单向逆止阀，避免产生泥浆回流的现象，注浆压力和注浆用量应根据顶管前进过程中的地质情况等进行随时微调，顶管拐角处应加大外侧的注入量，确保全面注入。

三、顶管施工注意事项

（一）做好地表沉降或隆起监测及防治

在进行顶管施工过程中，在管道轴线两侧一定范围内会出现地面沉降或隆起现象，对公共道路、周围建筑物和道路交通及管道等公用设施造成一定的影响。沉降或隆起的主要原因有以下3方面：开挖端取土过量或不足，造成土方压力与顶管推进压力失衡，引起地面沉降或隆起;顶管施工轴线发生偏差后未及时纠偏，造成土层受损引起沉降或隆起;顶进管与工程管外径存在管径差，环形孔隙没有及时填充引起沉降。因此，需对路面状况和周围构筑物的沉降情况进行跟踪监测，地面变形和构筑物的沉降多采用水准测量的方法进行测量，监测频次根据施工进度、沉降的速率、顶管施工的影响范围及监测对象的保护等级来确定。其中，墙体、柱、构筑物基础等作为监测对象，必须确保监测点具备可视条件。构筑物的倾斜情况测量一般采用倾斜电测法或倾斜位移法进行检测。构筑物存在裂缝时，应在施工前对重点部位进行刷白处理，标注原有裂缝，裂缝发生变化时，应通过裂缝观测镜详细读取裂缝宽度数据，并认真做好记录。

为避免出现地表沉降或隆起，施工前严格做好施工准备工作，并加装压力监测装置，顶进过程中实时关注顶进轴线，第一时间进行偏差纠正，同时采用符合国标的润滑支承介质，对环形孔隙的进行及时填充。

（二）管线纠偏

顶管施工的行进路线须严格按照图纸设计的路线进行施工，如管道轴线与设计轴线出现偏差，会引起管道弯曲，严重偏差时甚至会出现管节损坏、接口渗漏等情况。引起管线偏差的原因主要有以下幾方面：地下土层构成不均匀，阻力不同致使顶进工具管受力不同形成导向偏差，引起管道轴线出现偏差;顶进工具不同步或顶进工具出现压力差造成管道轴线出现偏差;顶管合力出现偏差造成位移引起轴线偏差。因此，在顶管施工过程中需要对顶进的轴线进行定期检测，通常情况下，顶进一节测量一次，可通过复测或增加测量频次的方式来减少轴线偏差;设备安装过程中应选取高精度的顶进设备，提高设备安装的精准度。

四、结束语

在市政工程当中，顶管施工技术得到了广泛的使用。在进行施工期间，施工人员要提前对施工场地进行检查，并要掌握好顶管施工技术的使用方法以及确保顶管施工质量的对策，另外还要让施工人员的技能达到施工要求，这样一来就可以提升市政道路的整体施工质量。

参考文献：

[1]刘超.市政给排水工程中长距离顶管施工技术措施的应用研究[J].建材与装饰，2019，（35）：29-30.