市政给排水工程中的顶管施工技术

为进一步提升市政工程管道施工质量，在施工中引入了大量先进施工技术。其中，顶管技术应用最广泛。本文笔者结合自身多年实践经验，重点对顶管技术在市政工程管道施工中的应用进行了深入探究。

顶管技术指的是涉及到多种且具体的非开挖铺设管道手段的一个总称。在施工阶段，严格按照施工设计图纸设置工作井和接收井，随后在埋设管道时借助千斤顶进行顶进。不过，在此阶段，必须严格制约好顶管的顶进方向，一直到管道全部进入到接收井内部为止。以下是笔者针对顶管技术在市政管道工程施工中的应用加以详细阐述。

1 顶管技术在市政工程管道施工中的具体应用

1.1 顶管材质选择

在市政管道工程施工中，顶进管常常选择钢筋混凝土管。若工程施工未对腐蚀性提出较高要求，有时也可选择钢管作为顶进管。若选择前一种管材作为顶进管，那么应该对管材规格、配筋、应力计算等进行检验，保证管材各项指标都能满足相关规范的要求市政给排水工程中的顶管施工技术。

1.1.1 管材直径

在具体施工过程中，首先要结合工程实际情况、施工要求确定出管材直径大小。同时，检验顶进管何在能否满足施工的要求。再按照检验的结果，来确定管材配筋量及厚度等参数。此外，在顶管技术也需人工挖掘的配合。根据以往施工经验，不管在何种情况下，都必须确保管材内径不小于50cm。

1.1.2 管材长度

为重点突出顶管技术施工的可控性与经性特征，必须准确计算出管材所需的长度。然而，通过大量实践证明。在直线推顶过程中，利用长管材能够大大降低装管总工作量，但当管材长度过长时，在直线顶进过程中，极易造成路径偏差理由的出现，那么也增加了校正工作量。如果选用短管材进行施工，也可能造成周围土层的凸起或管道的弯曲。从某个角度来说，上述理由直接影响到顶管施工的可控性。所以，正确判定长、短管的应用可借助下述办法来判定：如果管材长度和其外径的比值不超过1.1的情况下，最好选择短管材；而如果这二者的比例等于1.15的情况时，则选用标准管材；如果这两者的比值大于或等于2.1时，则最好选择长管材。

1.2 顶管施工前的各项准备工作

1.2.1 合理布置施工现场的平面

在施工现场，平面布置主要涉及到机械设备安装、废弃土堆放、材料存放等。不过，首要的工作就是完成各种顶进机械的安装，如：顶管机、千斤顶、反力架等；其次，在顶管井周围最佳位置安装扶梯，主要用于施工人员上、下井。

1.2.2 对后靠土体进行加固处理

为确保各种顶管设备可安全的进、出井口，施工人员应对机械设备后靠土体、井口附近土体等进行加固处理。通常选择高压旋喷桩施工手段。同时，施工人员还需在井口周围安装一止水装置，这样可有效避开井口周围泥土和顶进压注触变泥浆流失。

1.3 施工工艺

事实上，顶管技术指的是借助各项先进的顶进设备将预埋设管道缓慢顶入路基内部，主要通过交叉通道或是涵洞手段。然而，此项技术运用要求应事先在管道铺设线路上布设作业井与接收井。同时，还要在作业井的一端安装顶管推进机头，在机头的引导下，缓慢向前顶进管材。此外，把剩余的土体运至地面以上。这样一来，便于后续管材的铺设施工。

1.3.1 顶管井施工

根据用途差异，顶管所用的井主要有两类，即作业井与接收井。而且，结合顶管井的结构，也可进行更细致的划分。一般来说，最常应用的是钢筋混凝土结构的顶管。这是因为此结构根据结构划分，主要有单孔、单排孔井之分。其中，单孔井的外形多是圆形、矩形、正方形。但是，对于单排孔井来说，主要为矩形。然而，在作业井施工过程中，必须严格按照具体情况确定钢筋混凝土的结构与形状。在完成此项施工任务后，严格按照相关规范对作业井和接收井施工质量予以检查。

　1.3.2 顶管施工流程

1.3.2.1 穿墙

打开穿墙板的同时将所有工具都推出井口之外，同时安装上穿墙止水设备。详细步骤：将水泥粘土填充在穿墙管中，这样可起到临时止水的效果；为确保穿墙管周围土层的强度，在穿墙管外填充水泥浆，目的是保证穿墙管的稳固性；在打开穿墙门板后，应快速推进工具管，同时做好止水工作。

1.3.2.2 顶管出洞

此工作指的是顶管设备和首节管材由作业井口进入到土体内部。其中，最初的顶管施工为整个顶管施工最为关键的一个环节。因此，为防止管线在顶进过程产生偏离，要特别注意把工具管调节到零位置，同时在工具管下设置支撑架。当支撑架出现下跌时，必须立即采取有效策略予以校正处理。

1.3.2.3 注浆

在顶管推进施工过程中，应特别注意压注触变泥浆的运用，这可使管线周围产生一层保护膜，避开地面沉降现象的发生，同时也大大降低了顶进阻力的产生。而且，在具体施工过程中，顶进的同时还需要在顶进机头末端予以注浆。另外，在管道最佳位置处予以补浆，这样可降低顶进施工中泥浆的消耗。上述施工工艺主要应用在顶管距离较长的施工过程中。

1.3.2.4 顶管校正

最后的顶管校正环节是为在管道顶进过程中，调节机头偏离位置。具体操作如下：通过千斤顶可校正机头端部的偏离距离，减少偏离误差，逐步使管线重新回到最初设计轴线上。而且，在管线校正过程中，要特别注意：顶进角不宜过大，且多调慢校。通常情况下，校正策略主要有以下几种：

（1）挖土校正法。通过对不同部位增、减挖土量的策略，最终达到顶管校正目的的一种策略。如：当管头处的偏差是正值时，可在管底部挖掘土方，当管节顶进后，再利用关节自身重量不断下沉。在最初阶段，由于管节末端完全被土体压紧，但前端管节的自重难以克服它。因此，管线最初表现为爬坡，通过一段时间后，在管自重的作用下开始缓慢下降。然而，此校正法效果相对缓慢的多，主要应用在误差不超过10mm的情况中。

（2）强制校正法。此类校正法指的是通过一些强制性策略使其局部产生一定的阻力，使管子朝校正方向缓慢移动。

（3）专业校正工具管的校正。在顶管施工过程中，校正工具管是一不可缺少的使用设备。但由于管径大小存在差异，因此，必须结合具体情况选择最合理的校正工具管。其中，校正工具管是由多部分构成的，如：工具管、千斤顶以及后管等。其中，千斤顶应均匀设置，其中一端和工具管相连，而另外一端则直接和后管相连。如果采用钢筋混凝土顶进管，千斤顶以第一节顶管的面当作后座，继而适当调节工具管方向。其中，工具管主要起到导向作用。这样不仅正确引导剩余管节的顶进方向，而且又能更好的制约误差的产生。所以，必须确保工具管运转有良好的灵活性，尽可能选择短工具管。待校正工作完成后，最好选择长管节。

（4）如果采用的是泥沙平衡掘进设备，可把设备调节在“自动”或是“手动”位置。系统按照测量系统给出的结果“自动”或“手动”进行校正。以上几种策略都可达到管线校正的目的。因此，在实践施工过程中，结合工程具体情况，选择最经济、最合理的校正策略。

2 结语

为进一步加速我国城市经济的发展，在市政管线工程施工中积极推广应用顶管技术。这是因为顶管技术和传统开挖式管线铺设技术相比较来说，其所产生的经济效益与社会效益是非常大的。而且从某个角度来说，此技术的运用也可避开因开挖而造成交通阻塞现象的出现。与此同时，也不会影响到人们的生产和生活。特别是在顶进施工中，一旦发现存在误差，要立即采取有效策略进行纠正，将误差值制约到要求范围内。除此之外，对于科研人员来说，还应不断努力探究 ，积极推广应用此项施工技术，减少对生态环境的影响，保证市政工程建设健康、稳定的发展下去。