市政工程中顶管施工工艺

肖建杭

【摘 要】本文就对顶管施工技术进行介绍，分析顶管施工技术特点，探讨其在实际市政工程施工中的应用。

【关键词】顶管施工；施工技术；市政工程

引言：

市政工程是城市化建设中重要的组成部分，越来越受到社会各界的关注，市政工程建设施工质量关系着城市化建设的成效，也是我国新时期基础建设的重要表现。城市化建设过程中会涉及到多种管网施工，如果直接进行开挖，不仅会对城市的正常运行造成影响，扰乱城市居民的生活，也会破坏城市的美好形象。顶管施工技术的应用能够有效的解决这些问题，并提高市政工程施工效率，保证施工的质量，所以在市政工程中得到了广泛的应用。

1、顶管技术的施工方法

1.1测量放线

在進行市政规划时，应当首先利用经纬仪对施工现场进行测量，然后利用测量的数据准确的布置中线控制桩，并将控制桩进行严格的保护。在将工作坑开挖完成后，再次利用经纬仪对中线控制桩进行定位，并加强保护。

1.2工作坑的位置确定

现场的工程施工人员，在进行工作坑

的开挖时，应当根据设计图纸的要求，进行工作坑位置的确定工

作。在工作坑内，顶管机先顶一个方向，然后返回头从相反的方

向进行顶进施工，从而形成交替作业的施工方式。

1.3对工作坑开挖、支撑和防护

现在的市政工程进行施工时大多采用机械施工的方式，在利用机械进行施工时应当与人工操作进行有效的配合。尤其是在进行土层的开挖时，应当利用经纬仪确定工作坑的准确位置，从上层土开始进行施工，然后从上往下进行开挖。对工作坑周边开挖出的土应当及时的进行清理，并将杂物进行清除。为了确保工作坑内部的安全，应当及时设立防水墙，防止工作坑周边的水流进坑内。在工作坑的挖掘完成以后，应当利用木板以及钢管进行支撑，在此之后应当进行防护工作，并及时设立醒目的警示标志。

1.4顶进施工

a.顶进设备的准备：基座应当安装坚固，便于承受各种载荷的作用，为顶管机提供足够的推进反力，在进行施工时应当保证基座的位置不发生移动。对于起重设备以及顶进设备应当按照安装要求进行施工准备b.在进行顶进工作之前，应当对施工设备进行检查并进行试运行，并保证工具管正确的安装，符合设计的规范规定。进行顶管施工时，在将封门进行拆除之后立即将工具管顶入到土层之中。c.如果在进行工程的施工过程中，采取的是手工进行掘进的方式，先将工具管插入到土层之中，然后对土层进行逐层开挖。对于每次的开挖量，应当根据施工现场的土质情况进行合理的确定。在进行开挖时，应当及时的采取相关的保护手段。

1.5顶管施工

在进行顶管施工时，可以采用自动施工也可以采用手动施工。在进行手动顶管施工时，在将工具插入土层中以后，应当对施工前进的轴线进行相关数据的测量，以确保施工方向与设计的方向有效的重合。在进行施工时还应当及时的进行测量控制点的重复测量，以便提高测量的准确度。在实际的施工过程中，顶进线路与设计线路之间存在着差距，为了使管道最大程度的沿设计方向进行推进，应当及时的对工具管的高程方向进行高度测量，尽量将偏差扼杀在萌芽之中。

1.6对于接口的处理

进行管道的推进时，应当及时的进行各种数据的检查，在确认前进方向没有错误之后，对各个混凝土的接入口进行及时的处理。接口作为管道连接的薄弱部位，经常会出现渗漏。如果接口的质量比较差，管道在外力的作用下极其容易产生开裂。对于接口处应当保持干净、无污染，应当利用纯净水对将要填充的材料进行处理，然后采用树脂与玻璃纤维对接口进行封堵，直到接口处理达到设计的要求。

2、顶管施工技术在市政工程中的工艺流程

凡事都需要有一套标准，顶管施工技术也不例外。想要让顶管施工技术更好的为市政工程服务，就必须了解其工艺流程。总的来说，顶管施工技术在市政工程中的工艺流程包含以下几步：

2.1顶管项目的预算

预算的意义在于用有限的资源来最大限度的进行利用，找出项目之间的平衡点。可以说，做好预算能够让各项项目有序的进行，因此在工作开始之前就需要对顶管项目进行预算。而在这些预算中我们主要需要考虑以下几种因素，来尽可能的让我们的预算更加的准确，达到一种指导的作用。首先是地质的作用，对于不同的地质需要进行不同的对待，找出适应此地质的最合适的方法。为什么需要对此进行考察，相信大家都明白，地质条件的好坏，对于成本的预算有着直接的关系，越复杂的地质越需要更多的预算，反之亦成立。其次是管材的自重，之所以注重这个因素是因为管材的自重和顶力成正比例的关系。再次是对摩擦阻力的考察，这个因素在我们的工程中需要多加的注意，因为顶管管外的摩擦力影响因素很多，这些因素又直接影响了注浆效果，因此在对摩擦力进行考察的时候要格外的注意。最后是顶进贯入阻力，我们知道顶进开始或者一直前进的情况下，顶力贯入的阻力相对要小些，但是伴随着顶进时间的增长，不确定的因素就不那么好控制了，会使得情况更加的复杂。最后是管道上垂直、水平的侧压力。这些因素有很多偶然的成分，管材线路在顶进过程中不断出现偏差，想要解决那些偏差，不仅仅是运用专业的知识，还要结合当时的具体的情况进行适当的分析，不断的进行总结和归纳。我们通常采用土压平衡和泥水平衡的顶管，这样迎面土压力都控制在主动土压力和被动土压力之间。

2.2顶管井的设计

顶管井分工作井与接收井两种，但是顶管井有很多的分类，通常而言，我们一般使用钢筋混凝土结构。在实践中，工作井的结构形式通常有单孔井和单排孔井，这之间的区别是，前者有多种形状，如圆形、方形、矩形等，而后者的形状就没那么多样化了，我们更常见到的是矩形，但是我们必须了解到，这样的多元的形状肯定有其不同的含义，那就是受力性能的不同，通常而言，圆形的受力性能大于正方形和矩形的受力性能。

2.3顶管井的工序

第一步是穿墙。这一步是最基础的一步，当然也是最重要的一步，我们需要做的就是打开穿墙闷板将工具管顶出井外，并安装穿墙止水装置。也就是在穿墙管内填夯压密实的纸筋粘土或低强度水泥粘土拌和土，以便起到临时性阻水挡土作用。为确保穿墙孔外侧一定范围内土体基本稳定并有足够强度，工作井工具管穿墙前，对穿墙管外侧采取注浆固结措施。

2.4顶管井可能出现的问题及解决的措施

對于顶管出洞的重要性相信懂行的人都知道。即顶管机和第一节管子从工作井中破出洞口封门进入土中，开始正常顶管前的过程。这个过程会引人关注的一个很重要的原因就是容易出事故，一不小心，就可能发生一些预料之外的事情，因此一些专业技术人员在这个阶段都会凭借熟练的经验加上现场的环境进行评估作业。然后就是管道偏斜的问题，如果遇上这类问题最好的方法就是立即用主顶油缸进行纠偏。一般，为了事先预防这类事情的发生，我们对于工具管出洞前预先设定一个初始角弥补下跌等措施。最后是注浆减阻，这是一个关乎施工质量的关键因素。但是仅仅做了这些还是不够的，在顶管施工中还有一个重要的技术措施就是通过压注触变泥浆填充管道周围的空隙形成一道泥浆保护套。这样做的好处显而易见，就是起到支撑地层的作用。现代城市很多都有地面沉降的问题，一遇到暴雨的天气，这样的地面就会出现“海景”，带我们在城市中看海。而一旦我们运用这项技术，形成保护套，就是在很大程度上减缓这样事件的发生。

2.5顶管井纠偏工序

这是后续的一个步骤，原理是利用设置在后部的纠偏千斤顶组，从而改变机头端面的方向，减少偏差，使管道沿设计轴线顶进。这样的纠偏手段能够在很大的程度上使这个工程更加的完善，对于操作的灵活性和弥补性都有很大的补充，对于工程的顺利进行起到保障的作用。

2.6顶管井在疏松土层的运用

我们知道顶管井并不是在任何的土层中都能够完美的运行，在一些特殊的土层中，如疏松的或是粘性很小的土层中，如果不采取一些措施的话，很可能会使这项工程失败。因此在这些特殊的土层当中，我们需要运用膨润土悬浮液的支撑作用。可以让膨润土悬浮液渗入土层的孔隙内，令其充满孔隙。

2.7及时进行相关废弃物的清理

这样做的目的不仅仅是爱护环境这么简单，我们知道对于精密的仪器而言，这些相关的废弃物若不及时清理将可能给阀门、仪表等造成严重的损害，小不为则乱大谋，古人说的千里之堤溃于蚁穴就是这个道理。不要轻视这些所谓的废弃物，我们需要焊一段清一段，这样做既能够减少完工后的清理工作量，又能够对仪器进行适当的保护。对于不同季节也有不同的做法，通常来说，我们会在冬季打气压，这样做的好处就是能够有效的避免管道内结冰的现象，使得工程能够有序的进行下去。

结束语：

总而言之，顶管施工是市政工程施工中重要的施工技术，能够有效的保证市政施工中各个管线的质量，较少工程资源浪费，并具有很好的环保效果。利用顶管施工技术能够提高市政施工速度，为城市化建设的发展起到良好的推动作用。市政工程建设过程中，应用顶管技术需要严格的按照施工设计进行施工，并做好相应的施工管理以及安全管理工作，确保工程能在工期内高效完工。

参考文献：

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