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摘要：作为地下管道施工中的一项重要技术，顶管技术在市政工程中的应用越来越广泛。与传统的施工方法相比，采用顶管法进行管道施工具有工期短、影响范围小等优点。本文先简述了顶管技术的效益特征和工作原理，然后具体阐述了顶管技术在市政给排水施工中的应用和注意事项，以期为相关技术和施工人员提供参考。
关键词：顶管技术；市政给排水；施工
近年来随着市政工程的规模不断扩大，给排水工程作为市政工程的一项基础工程，其地位和作用也越来越重要。传统的管道施工方法，虽然在一定程度上保证了给排水工程的施工质量，但其施工中经常会造成大量道路被破坏，，并会严重影响施工周围居民的正常生活。而顶管技术作为一种综合性技术，其能够在不对地面造成损害的同时完成对管道的维修和铺设，具有节省成本、工作效率高等优点，因而在现代市政给排水工程中得到了广泛应用。
一、顶管技术效益特征和工作原理
顶管技术石一种应用于市政施工中的非开挖掘进式管道铺设施工技术，其主要适用于商业繁华街道、城市中心、城市建设中不能进行开挖或迁移的特殊地段，对于不能进行开槽埋管或空中架线的工程进行施工时一般也会采用顶管法施工。（1）顶管技术对于大中型管径的埋设工程具有重要的作用，采用此种技术，一方面能够节省征地拆迁成本，另一方面可以防止工程开挖对周围环境的影响。其主要效益特征有：不用拆迁征地，避免了地面建筑物的破坏；不用开挖地面，可以保护城市道路；不影响正常的交通秩序；不会引起管道的段差变形；施工过程不会受到环境和气候的影响；不会产生大量建筑垃圾，成本低、效率高、安全、省时；噪声和震动小，不影响周围居民正常生活等。（2）其主要工作原理是根据管道沿线设计方案对接收井和工作井进行设置，然后在工作井内安置固定的后座，将使用的混凝土管或钢管和油压千斤顶吊进工作井中，接好要用的油管、泥漿罐和照明管线；准备工作完成后将油压千斤顶慢慢向前顶进，在压浆系统的作用下使管节四周形成有效的泥浆套，然后让管道在泥浆套中不断向前滑行，并在顶进过程中采用激光经纬仪对顶管前进方向进行测量，在前进过程中适当调整排土边，当混凝土管或钢管到达接收井时施工完成。[1]
二、顶管技术在市政给排水工程中的应用
1、设备安装
千斤顶安装前应先将其固定在支架上，并且保持其对称于管道中心的垂线，这样可以保证合理的作用点在垂线中央；选用钢制材料作为导轨的制作原料，在安装过程中要保证导轨等高、平行、牢固、竖直，其纵坡坡度要和管道设计坡度角度一样；应当根据千斤顶的类型选择配套的油泵，并且要有备用油泵；要选用具有一定刚度的分块拼装式顶铁，并保证顶铁安装的各个相邻面之间相互垂直，顶铁轴线平行于管道轴线，且导轨和顶铁接触位置物油污或泥土；在管口和顶铁之间要添加适当的缓冲材料；顶铁更换之前要先观察顶铁是否处于正常工作状态；在安装完成后进行试运行。如果试顶进过程中出现油压忽然增高的现象要及时停止作业，检修完毕后再进行工作；试吊时仔细检查制动性能和重物捆扎是否正常。
2、工作井和接收井
应当在方便出土、排水和运输的地方安置顶管工作井，且要对周围建筑物或构筑物采取相应的安全保护措施；工作井的结构材料采用型钢、方木和钢板等构成，主要采用封闭式模框架作为支撑；接收井和工作井都采用钢筋混凝土结构的单排孔井或单孔井形式，单排孔井通常呈矩形，单孔井可采用正方形、圆形或矩形，其结构受力性能顺序从高到低向下依次排列；顶管井建筑过程中，要确保将工作井按照双向顶进的方向进行设计，同时按照设计要求设置与接收井的间隔距离。[2]
3、洞口止水
由于进出洞中掘进机有无准确的方向将直接影响到井内管节的拼装和管道方向的控制，因此进出洞的施工是顶管施工中的一道非常重要的工序。穿墙过程中，为有效避免出现井外泥水入井、流砂、塌方的问题，要在管口顶进工作井前的一定距离内对工程土体进行加固，并运用井点降水方法对土体强度进行改良，以避免出现掘进机出洞时出现严重塌方问题，同时要保证顶进方向准确。为提高顶管进入接受井的效率，应当采用工作井预留洞口大管节外径10cm的孔径进行顶进，顶进过程中要加强措施对间隙进行合理封闭；洞口止水方法具体制作措施是先将1cm厚刚法兰买摄于洞口，并焊接螺栓保持钢法兰固定良好，在钢法兰上继续安装16mm厚度的橡胶法兰，然后用1cm厚度的钢板进行按压，如果施工过程中没有出现泥沙或地下水流进工作井的情况，则可以对钢板和橡胶法兰进行回收。[3]
4、顶进
当设备检查完成并试顶进符合标准后才可以进行正式施工，施工前确保地下水距离管底不少于0.5m，并加强措施对管道进行保护；顶进时按照规定程序进行操作，工具管在切入或接触土层时，要从上向下进行分层开挖；超挖程度要根据具体情况进行选择，并且超挖量要保证在15mm以内，在管下部130度方位内不能进行超挖。
5、避免地面出现隆起或沉降
地面取土量控制不均匀便会引起地面出现不同程度的隆起或沉降。为避免出现这种情况，应当在压浆过程中掌握好压力，且能够对泥浆套上的土体压力进行适当平衡；对管口接口的密封过程进行深入控制，保证密封质量；可在管节掩埋距离较浅位置采用局部压钢板、堆沙包的方式对压浆过程进行控制。
三、顶管技术在给排水应用中的注意事项
1、对于微风化地质或长距离中风化地质的施工
如果顶管施工中遇到微风化地质或长距离中风化地质，会使机械顶管或人工顶管过程难以进行，严重阻碍顶进效率和进度。因此，在顶管设计前要先对地质材料进行充分分析，若勘探过程中遇到微风化或中风化地质要先进行技术处理。另外针对城市规划建设中的微风化和中风化地质可以采用支护开挖或大开挖进行施工；针对距离较长、深度过大的微风化地质和中风化地质可以采用暗挖隧道方式进行施工。
2、遭遇障碍物的顶进处理
顶进过程中突发性遭遇如石块、埋木、河道驳坎等障碍物时，要根据现场情况采取恰当技术措施进行处理。如遇到微风化或中风化的石块，要先进行重新加密钻探，具体对地下地质状况进行分析，依据孤石大小安置相应的破岩井，在破岩井内将石块取出后再进行顶进。
3、泥浆使用
泥浆的正确使用关系到减阻效果的好坏，利用触变泥浆在管道外壁填入适量减阻泥浆，从而在管道四周形成一个泥浆套，可以有效减少土层和管节外壁间的摩擦阻力，进而提高顶进过程中的减阻效果。另外泥浆还有有效的支撑功能，可以使粉质粘土固定强度提高，形成良好的地层流失，从而减少地面沉降。因此在具体使用中应当要根据管道顶进压浆过程开展顶管机头尾端压浆施工，在中部管节和中继间进行跟踪补浆；要按照设计用量的4倍准备相应的泥浆量。[4]
4、顶管纠偏
在顶管顶进机头偏离正常设计路线时，要运用纠偏千斤顶组对机头方向进行纠正，以减少与设计轴线的偏差，这个过程就是纠偏。顶进纠偏一般采用纠偏千斤顶组完成纠偏过程。在纠偏过程中应该采用小角度分级逐步进行，如果机头出现旋转，要采用在中间站设置旋转纠正力矩管道相反方向进行加重的方法进行纠正。
结束语
实践证明，顶管技术在市政工程的给排水施工中是非常有效的。因此，市政管理和施工人员应当加强对顶管技术知识和技能的掌握，不断提高顶管技术的应用和操作能力，把握好顶管技术施工中的各项要点，以逐步提高给排水工程质量和性能。
参考文献：
[1]高峻岭.顶管技术在市政工程中的应用及施工要点分析[J].甘肃科技.2011，12（29）：62-63
[2]王少承.浅析市政给排水工程顶管施工技术[J].科技资讯.2011，13（14）：74-75
[3]王文鑫，王玉林.浅议排水管道的衔接[J].黑龙江科技信息.2010，06（10）：61-62
[4]刘涛，侯丽巍.小议市政给排水的施工质量控制[J].黑龙江科技信息.2010，05（35）：57-58
关键词：顶管技术；市政给排水；施工
近年来随着市政工程的规模不断扩大，给排水工程作为市政工程的一项基础工程，其地位和作用也越来越重要。传统的管道施工方法，虽然在一定程度上保证了给排水工程的施工质量，但其施工中经常会造成大量道路被破坏，，并会严重影响施工周围居民的正常生活。而顶管技术作为一种综合性技术，其能够在不对地面造成损害的同时完成对管道的维修和铺设，具有节省成本、工作效率高等优点，因而在现代市政给排水工程中得到了广泛应用。
一、顶管技术效益特征和工作原理
顶管技术石一种应用于市政施工中的非开挖掘进式管道铺设施工技术，其主要适用于商业繁华街道、城市中心、城市建设中不能进行开挖或迁移的特殊地段，对于不能进行开槽埋管或空中架线的工程进行施工时一般也会采用顶管法施工。（1）顶管技术对于大中型管径的埋设工程具有重要的作用，采用此种技术，一方面能够节省征地拆迁成本，另一方面可以防止工程开挖对周围环境的影响。其主要效益特征有：不用拆迁征地，避免了地面建筑物的破坏；不用开挖地面，可以保护城市道路；不影响正常的交通秩序；不会引起管道的段差变形；施工过程不会受到环境和气候的影响；不会产生大量建筑垃圾，成本低、效率高、安全、省时；噪声和震动小，不影响周围居民正常生活等。（2）其主要工作原理是根据管道沿线设计方案对接收井和工作井进行设置，然后在工作井内安置固定的后座，将使用的混凝土管或钢管和油压千斤顶吊进工作井中，接好要用的油管、泥漿罐和照明管线；准备工作完成后将油压千斤顶慢慢向前顶进，在压浆系统的作用下使管节四周形成有效的泥浆套，然后让管道在泥浆套中不断向前滑行，并在顶进过程中采用激光经纬仪对顶管前进方向进行测量，在前进过程中适当调整排土边，当混凝土管或钢管到达接收井时施工完成。[1]
二、顶管技术在市政给排水工程中的应用
1、设备安装
千斤顶安装前应先将其固定在支架上，并且保持其对称于管道中心的垂线，这样可以保证合理的作用点在垂线中央；选用钢制材料作为导轨的制作原料，在安装过程中要保证导轨等高、平行、牢固、竖直，其纵坡坡度要和管道设计坡度角度一样；应当根据千斤顶的类型选择配套的油泵，并且要有备用油泵；要选用具有一定刚度的分块拼装式顶铁，并保证顶铁安装的各个相邻面之间相互垂直，顶铁轴线平行于管道轴线，且导轨和顶铁接触位置物油污或泥土；在管口和顶铁之间要添加适当的缓冲材料；顶铁更换之前要先观察顶铁是否处于正常工作状态；在安装完成后进行试运行。如果试顶进过程中出现油压忽然增高的现象要及时停止作业，检修完毕后再进行工作；试吊时仔细检查制动性能和重物捆扎是否正常。
2、工作井和接收井
应当在方便出土、排水和运输的地方安置顶管工作井，且要对周围建筑物或构筑物采取相应的安全保护措施；工作井的结构材料采用型钢、方木和钢板等构成，主要采用封闭式模框架作为支撑；接收井和工作井都采用钢筋混凝土结构的单排孔井或单孔井形式，单排孔井通常呈矩形，单孔井可采用正方形、圆形或矩形，其结构受力性能顺序从高到低向下依次排列；顶管井建筑过程中，要确保将工作井按照双向顶进的方向进行设计，同时按照设计要求设置与接收井的间隔距离。[2]
3、洞口止水
由于进出洞中掘进机有无准确的方向将直接影响到井内管节的拼装和管道方向的控制，因此进出洞的施工是顶管施工中的一道非常重要的工序。穿墙过程中，为有效避免出现井外泥水入井、流砂、塌方的问题，要在管口顶进工作井前的一定距离内对工程土体进行加固，并运用井点降水方法对土体强度进行改良，以避免出现掘进机出洞时出现严重塌方问题，同时要保证顶进方向准确。为提高顶管进入接受井的效率，应当采用工作井预留洞口大管节外径10cm的孔径进行顶进，顶进过程中要加强措施对间隙进行合理封闭；洞口止水方法具体制作措施是先将1cm厚刚法兰买摄于洞口，并焊接螺栓保持钢法兰固定良好，在钢法兰上继续安装16mm厚度的橡胶法兰，然后用1cm厚度的钢板进行按压，如果施工过程中没有出现泥沙或地下水流进工作井的情况，则可以对钢板和橡胶法兰进行回收。[3]
4、顶进
当设备检查完成并试顶进符合标准后才可以进行正式施工，施工前确保地下水距离管底不少于0.5m，并加强措施对管道进行保护；顶进时按照规定程序进行操作，工具管在切入或接触土层时，要从上向下进行分层开挖；超挖程度要根据具体情况进行选择，并且超挖量要保证在15mm以内，在管下部130度方位内不能进行超挖。
5、避免地面出现隆起或沉降
地面取土量控制不均匀便会引起地面出现不同程度的隆起或沉降。为避免出现这种情况，应当在压浆过程中掌握好压力，且能够对泥浆套上的土体压力进行适当平衡；对管口接口的密封过程进行深入控制，保证密封质量；可在管节掩埋距离较浅位置采用局部压钢板、堆沙包的方式对压浆过程进行控制。
三、顶管技术在给排水应用中的注意事项
1、对于微风化地质或长距离中风化地质的施工
如果顶管施工中遇到微风化地质或长距离中风化地质，会使机械顶管或人工顶管过程难以进行，严重阻碍顶进效率和进度。因此，在顶管设计前要先对地质材料进行充分分析，若勘探过程中遇到微风化或中风化地质要先进行技术处理。另外针对城市规划建设中的微风化和中风化地质可以采用支护开挖或大开挖进行施工；针对距离较长、深度过大的微风化地质和中风化地质可以采用暗挖隧道方式进行施工。
2、遭遇障碍物的顶进处理
顶进过程中突发性遭遇如石块、埋木、河道驳坎等障碍物时，要根据现场情况采取恰当技术措施进行处理。如遇到微风化或中风化的石块，要先进行重新加密钻探，具体对地下地质状况进行分析，依据孤石大小安置相应的破岩井，在破岩井内将石块取出后再进行顶进。
3、泥浆使用
泥浆的正确使用关系到减阻效果的好坏，利用触变泥浆在管道外壁填入适量减阻泥浆，从而在管道四周形成一个泥浆套，可以有效减少土层和管节外壁间的摩擦阻力，进而提高顶进过程中的减阻效果。另外泥浆还有有效的支撑功能，可以使粉质粘土固定强度提高，形成良好的地层流失，从而减少地面沉降。因此在具体使用中应当要根据管道顶进压浆过程开展顶管机头尾端压浆施工，在中部管节和中继间进行跟踪补浆；要按照设计用量的4倍准备相应的泥浆量。[4]
4、顶管纠偏
在顶管顶进机头偏离正常设计路线时，要运用纠偏千斤顶组对机头方向进行纠正，以减少与设计轴线的偏差，这个过程就是纠偏。顶进纠偏一般采用纠偏千斤顶组完成纠偏过程。在纠偏过程中应该采用小角度分级逐步进行，如果机头出现旋转，要采用在中间站设置旋转纠正力矩管道相反方向进行加重的方法进行纠正。
结束语
实践证明，顶管技术在市政工程的给排水施工中是非常有效的。因此，市政管理和施工人员应当加强对顶管技术知识和技能的掌握，不断提高顶管技术的应用和操作能力，把握好顶管技术施工中的各项要点，以逐步提高给排水工程质量和性能。
参考文献：
[1]高峻岭.顶管技术在市政工程中的应用及施工要点分析[J].甘肃科技.2011，12（29）：62-63
[2]王少承.浅析市政给排水工程顶管施工技术[J].科技资讯.2011，13（14）：74-75
[3]王文鑫，王玉林.浅议排水管道的衔接[J].黑龙江科技信息.2010，06（10）：61-62
[4]刘涛，侯丽巍.小议市政给排水的施工质量控制[J].黑龙江科技信息.2010，05（35）：57-58