顶管施工工艺在市政管网施工中的运用探讨

狄献朋 山东源海城建工程有限公司

一、顶管施工技术目前的应用状况

市政工程施工中采用的顶管技术可以确保原始路面不被破坏在恶劣条件下，也称为无沟槽顶管。市政工程顶管对城市道路的破坏体积小，这能够减少对地面路面的开挖工程，从而极大地减少由于工程施工所带来的城市交通不便与拥堵现象的发生，同时能够保护施工路段上的路面基石。首先面临的是建设资金的巨大弊端，在顶管项目施工前期，要对施工段完成一个较为详细的规划与布局，因此前期对于施工设备的要求也较高。另一方面，顶管项目施工技术由于较为先进且对施工技术要求更高，在对施工人员的技术水平方面，他们也需要更高的专业化水平才能胜任该项工作。要有专业度高且经验丰富的技术人员在现场完成指挥调度工作，对于该项工程施工过程中所需要的施工人员的把控与安排也是需要关注的重要问题，这是由于顶管施工技术项目施工比一般施工所需的人员数量增加了一倍，从而导致了巨大的项目预算，建设成本不是普通建筑企业自身能够承担的，这也在很大程度上成为阻碍顶管技术在中国广泛推广和普及的重要原因。

二、顶管技术在市政给排水工程建设中的运用

（一）顶管线路的规划

在顶升技术中对于顶升操作的主要途径方式是通过手钻，该方式要求对于地下水位的控制要有比较严格的标准。如果在管道周围1m之内存在地下水，那在施工过程中会非常容易出现水或者是杂质进入管路从而造成管道阻塞的问题。在顶起管道的操作过程中，需要对线路实施提前并合理的相关规划，合理的路线规划是工作顺利进行的前提。

（二）土壤开挖

顶管技术的建设取决于早期要开挖的土壤质量，收集和分析与挖掘和施工有关的资料、土壤结构和其他信息。在顶管施工中，需要加固周围土壤，以保证施工安全。一般钢筋的宽度不得小于挖掘深度的0.4倍，最好不小于4m，加强深度优选不小于3m。基坑的加固可以通过使用水泥搅拌桩以及灌浆和沉淀来进行。一些地质条件较差的土壤，可采用高压喷射灌浆桩加固，减少土壤侵蚀，确保施工合理。

（三）顶管设备的选择

顶管施工的机械设备主要是指顶管机，施工过程主要通过顶管机提供动力进行顶进。根据施工现场的土质类型，合理选择适宜的顶管机。淤泥、黏土的施工现场施工时，适宜采用水式或土压式顶管机；砂土项目，选择水式顶管机进行施工。在实际工程的顶进施工中，对开挖面可以改良技术、优化工艺，提高顶进施工效果。对改良后的施工现场可采用气压平衡式顶管机施工。关于强风化、中风化岩的施工现场的施工，结合实际地质情况选择合适的施工设备，根据其内部结构选择适宜的刀盘和管头等，保证顶管施工的质量和水平满足工程设计要求。

（四）顶管井的建设

顶管井是顶管施工的基础，顶管井的建设非常重要，是顶管施工中排土、钻进、顶进等顶管作业正常运行的基本保障。顶管井可以分为工作井及接收井，在进行建设时需要进行隔开。一般而言，顶管井建设需要钢筋混凝土沉井、SWM工法井、钢板桩等作为顶管井的支护。在形式上有单排孔井结构及单孔井结构。根据实际的工程需求，确定顶管井的形状，对顶管井内部设施的布置也根据实际的需求确定。

（五）顶管井施工作业的技术要点

1.顶管出洞

对于在现场进行施工的技术人员，一定要对挖掘的程序与流程进行严格的把控与管理，确保管道能够正常进出洞，同时不能够出现水渗透的现象。在顶出孔的过程中，需要将工具管归零以避免管道偏转的问题。然后，根据实际情况，在工具管的下壁上增加必要的支撑，初始角度为预设，补偿管出洞之前的下降。

2.注浆减阻

顶管机的直径相对于管材的直径稍大，管材外径和顶管机内径中间在一些浆体，管道和埋设的土壤中间也存在一些浆体，浆体在施工过程中形成泥套，泥套让泥浆无法渗透到外层土壤中，对管道周围的土壤形成一种支撑力。管道和土壤中间流动的泥浆，可以减小顶进时的摩擦阻力。在顶管施工过程中，不断伓化减摩技术，提高顶管施工效果。

3.顶进纠偏

顶进施工过程中，需要进行纠偏，合理控制施工工艺，保证管网顶进质量。顶管施工过程是在地下进行管道顶进的，施工出现偏差时，要马上进行纠偏处理，延误时机会影响到管网工程的整体施工质量和工期，严重时可能造成安全事故。顶进纠偏可以采用顶管纠偏智能控制系统，在顶进中应用该系统，对顶进过程可以进行实时智能控制，避免顶进时管道偏离轴线位置的情况，有效保证了顶进施工效果，切实提高顶进效率。在施工偏差已经发生后，可以采用挖土、顶木或千斤顶进行纠偏。挖土纠偏的方法是对管道两侧进行平衡处理，促使管道注浆回到正常状态，适用于较小的轴线偏离位置10mm-30mm。顶木纠偏的方法适用于轴线偏离超过30mm时，通过在管道内放入木头，利用木头倾斜产生分力，促使管道的轴线位置恢复到正常状态。千斤顶进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，通过千斤顶的自量恢复管道回到设计的准确位置上。

三、结束语

顶管施工工艺是市政管网工程中应用成熟的方法，在实践应用中结合施工现场各种影响因素，重视地下顶进施工的复杂性和高技术要求，合理规避施工过程的易发隐患，严格执行顶管施工技术方案，并不断优化和完善顶管施工工艺，推动施工质量和施工效果的提升。