市政工程建设中顶管施工技术的应用研究
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【摘 要】随着城市基础设施建设的飞速发展，顶管法在经济和环境保护上也得到了很大的优势，所以顶管施工技术必将得到更广泛的应用。基于此，本文主要对市政工程建设中顶管施工技术的应用进行了简要的分析，希望可以为相关的工作人员提供一定的参考。
【关键词】市政工程建设；顶管；施工技术；应用
一、市政给排水管线工程施工要点分析
顶管施工技术的研究与应用是现代建筑施工新的技术发展方向。应用于市政给排水施工的顶管施工技术，相比于传统施工，具有显著优势：可以通过简化施工步骤，减少或不开挖路面；进行施工影响的控制，减少或不断行交通；提升施工的质量水平，扩展管道深埋的范围；综合优化施工的效益，缓解施工现场周边环境的压力。从这一角度上来说，在市政给排水施工中运用顶管施工技术能够在一定程度上缓解由于管道埋深施工对城市既有建筑物结构稳定性破坏的程度，以及作业施工给城市道路交通带来的拥堵问题。
1、开挖施工分析
在市政给排水管道建设中，往往选取沿路敷设的策略，直接以明挖方式，根据不同土质，按照不同的放坡系数，进行沟槽大开挖，与道路同步建设。当道路周边范围存在既有建筑物等，受场地条件限制无放坡条件时，也可考虑钢板桩等其它支护方案，但所采用的支护方案必须由施工单位报请监理，经专项方案评审通过后，方可实施。
2、顶管施工分析
顶管施工处理往往应用于这样的情况之下：正在进行施工的市政给排水项目，严重干扰到了城市道路交通的正常运行，为市民出行带来了极大的不便，或遇到现状管线等不便拆除迁改。这时候，考虑到现场施工人员在管内施工的有效性，一般来说将顶管管径-参数控制在 0.8m 指标以上。钢筋混凝土管是给排水施工中进行敷设作业时顶管管型的首选。
二、市政工程中顶管施工技术具体应用
1、顶管井设计分析
在市政工程进行顶管施工的过程中，其顶管井技术根据国内外技术划分，可以分为两种，即工作井与接收井。在具体的施工时，如果从结构整体建设角度出发，在施工的过程中通过选用的是钢筋混凝土结构，如果从结构的形式进行分析，对于单口井装置的形式可选择矩形，圆形以及正方形。除此之外，单排孔井装置大都选择为矩形。在对其进行设计的过程中，就受力状况而言，圆形结构效果最好，其次是正方形，最后为矩形，在整体形式当中，矩形的受力性能相当较弱。因此，为了保证顶管井的整体质量，以及结构的稳固性，就必须加强施工人员对于结构布置的整体水平，通过内设支撑亦或是对于其受力结构进行科学的调整。
2、顶管进出洞施工技术
（1）出洞施工要点
对埋深小于10米的沉井，可在沉井外侧设置钢板桩，同时在洞口进行砖封堵，顶管机出洞时先拆除临时砖封堵，待顶管机进洞后再拆除钢板桩。为保证出洞口施工顺利进行，可对土体进行加固措施，控制土体的均匀性和强度，必要时在出洞口两侧采用降水法疏干地下水，以稳定土体。机头出洞时，要将机头和前几节管道上端用拉杆连接好，并调好油缸编组，以防机头出洞后磕头。
（2）进洞施工要点
覆土深度较深或土质较软时，应防止顶管机和前几节关节后退的情况发生。一旦发生后退现象，管道前方土体会发生塌陷。通常可在洞口安置电动葫芦，在油缸回缩时用葫芦拉近顶管机不让其产生后退现象。对于含水量较大的土质，在机头进洞前必须做好必要的加固和降水工作，确保土体稳定，在有含承压水的土质中，还应做好深井降水措施。
（3）减阻技术
最常用为膨润土触变泥浆减阻。其作用机理是根据管径不同，后续管节直径一般比顶管机直径小20mm ～ 50mm，管道與周围土体之间存在间隙；纠偏对土体一侧产生挤压作用，而另一侧由于应力释放也会形成空隙，因此在顶管过程中会产生许多空隙。注浆时，从注浆孔注入的泥浆首先填补管节与周围土体之间的空隙，抑制地层损失造成的地面变形。泥浆与土体接触后在压力作用下向地层内渗透和扩散，短时间泥浆会变成凝胶体，充满空隙，在注浆压力的挤压下，会形成相对密实、稳定的泥浆套从而减少顶进过程中的摩擦阻力，减少地面变形，增加施工安全性。
（4）顶管穿墙
在施工过程中，现场作业人员应当确保穿墙闷板始终处于开启的状态，以便将顶管掘进机装置或工具管装置从顶管井外部顶出。与此同时，充分拌合夯压密实的纸筋粘土或是强度参数较低的水泥粘土并将其填实充分，用以实现安装强阻水、堵水的关键目的。特别需要注意的是：在穿墙之水过程当中，为确保中间增设止水板环有着较高的耐磨性与拉伸性，现场作业人员应选取的施工方式为止水法兰加压板，防止市政给水管道因为穿墙造成外侧部分土地结构暴露，进而经过较长时间的腐蚀催化产生质量缺陷。
（5）顶管纠偏
在千斤顶装置辅助之下，才能完成顶管纠偏施工作业，需要特别注意的是，当给排水管道顶管同时存在方向偏差与高程偏差的时候，应当先处理偏差大的那一部分，以保障整个管线敷设质量的稳定性。
（6）闭水试验
在完成顶管对接以后，需要进行闭水试验，试验按照国家验收标准进行。如果有漏水和渗水情况出现，需要及时查找问题原因并进行有效处理。
（7）非开挖顶管施工技术的应用
对非开挖顶管施工技术进行研究时，应该明确非开挖顶管施工技术是一种地表施工方式，在施工过程中需要进行工作沟的开挖，并不是不挖沟或者不需要开挖。随着时代的快速发展，非开挖顶管施工技术当前已经超越了原有的地质工程技术手段，如果利用原有地质工程技术手段限制非开挖技术的应用，工程建设过程中将会出现明显偏差，进而对施工建设的顺利进行造成影响，同时非开挖施工技术创新也会受到不利影响。这种情况下，必须将非开挖顶管施工技术合理的应用于现代工程施工建设中，这样才能将其作用充分发挥出来。与此同时，施工建设人员还要加深对非开挖顶管施工技术的认识，对其进行合理的应用，只有这样才能促进工程建设的快速发展，更好的为市政给排水施工建设服务。非开挖顶管施工技术在应用过程中会涉及到管道设计，有助于管线敷设质量的提升，可以充分保证问题出现时及时进行更换，长距离顶管施工技术在市政给排水施工中的应用可以对这些问题进行很好的解决。
（8）事故应急措施
在进行顶管施工的过程中，如果有异常偏差的状况发生，必须立即给予停止施工，及时对其原因进行探讨，利用科学合理的措施进行有效的解决，从而保证其能够继续顶进。在此过程中，必需按照具体状况汇报至技术负责人，从而对其原因进行分析，制定对策。
三、总结
基于以上内容的论述可以看出，顶管设计对于市政工程而言，特别对于深埋管道工程乃至繁忙路段而言均十分关键。在特定工程环境中，相较于开槽埋管更加富有优势。随着市政设施的逐步完善，地下各类管道的建设会只增不减，管道设计与施工同样如此。所以，只要我们对其给予重视，不断完善并提升顶管设计与施工技术，则可以从总整体上将施工技术提升至国际标准。
参考文献：
[1]倪家坡.市政工程建设中顶管施工技术的应用[J].中国房地产业，2017（21）.
[2]曹万金.市政工程建设中顶管施工技术的应用[J].工程技术研究，2018（3）.
（作者单位：博创城市建设开发有限公司）
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