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[摘要]顶管技术彻底解决了管道埋设施工中对城市建筑物的破坏和道路交通的堵塞等难题，在稳定土层和环境保护方面凸显其优势。这对交通繁忙、人口密集、地面建筑物众多、地下管线复杂的城市是非常重要的，它将为城市创造一个洁净、舒适和美好的环境。本文探讨了市政工程中顶管施工技术要点。
[关键词]市政工程顶管施工技术 要点
中图分类号：TU99文献标识码： A
引言
随着社会的进步、经济的发展，以及城市规模的扩大及城市高层建筑、居民生活水平提高和基础设施的不断兴建，地下工程的建设和应用日益广泛，开挖施工方法显现出很大的局限性和不足之处。因此，非开挖铺管技术应运而生。非开挖铺管施工技术是指在不开挖地表破坏路面的条件下铺设各种地下公用设施（管道和电缆）的一种技术和方法。与开挖施工法相比，非开挖施工技术具有不影响交通、不破坏环境、施工周期短、综合施工成本低、社会效益显著等优点。
一、顶管施工的含义
顶管施工又称为顶进法施工, 是指利用顶进设备将预制的箱形或圆形构造物逐渐顶入路基, 以构成立体交叉通道或涵洞的施工方法。顶管施工需先在确定的管段之间设置工作井和接收井, 然后在工作井内安装推力设备将导轨上的顶管机头推入土体, 由机头导向, 将预制的钢筋混凝土管向前顶进, 前端土体通过工作井运出, 最后完成管道铺设。
二、市政工程中顶管施工技术要点
1、现场踏勘及调查
（1）观察现场人、车流情况确定人流及车流交通组织及路线，考虑在路口设立交通导向牌、高峰期安排人员指挥交通; （2）摸查清楚附近的排水系统，设计最佳的排泥水线路，必要时施工临时排水管道，避免污水横流;（3）对于现场的煤气、电力、通讯、煤气、供水等管道现场定位，并标示出来看是否需要临时关停或搬迁; （4）调查雨水渠箱、原有污水管道等埋设较深的市政地下构筑物; （5）对于附近一些桥梁等构筑物调查其桥台基础、桩基深度及间距，附近建筑物基坑采取什么结构形式，是否采用喷锚结构施工，其长度是否在顶管顶进轴线内。
2、施工前技術准备
可以要求业主及设计方提供顶管顶迸路线详尽的地质资料。尽量了解土层的物理性质、力学参数、分布状况等。了解地下水的状况及变化规律如地下水来源、水面标高及是否受到潮汐影响而变化等。如果有砂层则要搞清含砂量多少及砂的细度情况及级配关系。岩层则要搞清楚是否有裂隙发育。如果是风化岩足则要搞清楚是否强风化、中风化抑是弱风化，其抗压强度及抗剪强度多少，是粉沙质泥岩还是砂岩，是否为条片状结构还是整体结构等等。一般来说现行业主及设计单位提供的地质资料不够详细，甚至是截然不同，作为施工单位，我们一定要求业主补钻。业主应承条件下我们自己也可以在顶进线路上补鉴别孔，局部问题点补技术孔。
3、测量
在顶管施工过程中，使用测量仪器( 通常使用经纬仪、水准仪或者全站仪) 对出口和入口处的中线位移及管内底高程进行测量，并在相应的位置做好标记。要求对其进行初测和复测，并要求施工、监理单位工作人员，做好详细的原始测量记录。坚持施工组测量员、项目管理部、监理工程师3 级复测，确保测量万无一失。在相关的施工规范和验收标准中，规定中线位移允许偏差为≤50 mm，管内底高程允许偏差为≤ ± 10 mm。
4、导轨安装
在顶管施工中，导轨承担着导向功能，以此来保证顶管管节是按设计高程和方向顶进，顶进管道在顶进前安放在导轨上。导轨安装一般采用装配式。安装轨道前，应复核管道中心位置，并在施工过程中经常复核。导轨应顺直、平行、等高，其坡度应与设计管道的坡度一致。在施工过程中，导轨不能因为受到各种荷载产生位移、沉降和变形，要确保导轨稳固。导轨安装完毕，应在预留洞口内安装副导轨，此导轨用于防止机头进洞后低头，副导轨轴线及高程
均与主导轨保持一致。导轨安装的允许偏差应为: 轴线位移≤3 mm，顶面高程控制在0 ～ +3 mm 之间，两轨内距≤±2 mm。
5、顶管的安装与顶进
顶管施工开始前，以最终符合设计坡度要求和质量标准为原则，应对每节管的位置、标高事先计算，确保顶进设备运行正常，操作人员到位。顶进初始阶段，关键是第一节管道的顶进，方向主要由主顶千斤顶控制。此时，需要注意减慢主顶推进的速度，不断调整油缸编组和机头纠偏。
6、顶进纠偏
纠偏是指机头偏离设计轴线后, 利用设置在后部的纠偏千斤顶组, 改变机头端面的方向, 减少偏差, 使管道沿设计轴线顶进。顶进纠偏是采用调整4台纠偏千斤顶组的方法, 进行纠偏操作, 若管道偏左则千斤顶采用左伸右缩,反之亦然。如果同时有高程和方向偏差, 则应先纠正偏差大的一边。纠偏应做到在顶进中采用小角度分级逐步进行, 勤调微纠。当顶管机头发生旋转时, 可采取在管内的相反方向增加压重块或在中间站提供旋转纠正力矩等方法纠正。
7、 节点验收
在市政工程顶管施工中，对每一节点的施工质量要进行验收。严格执行验收标准，未经检查验收或验收不合格的，不得进行下一阶段的施工，确保顶管施工的质量。
检查内容主要是施工过程中顶进管道不偏移、错口，管节无裂纹、不渗水; 管道接口密封良好、管套环对正、管道垫板粘接牢固未出现脱落现象，橡胶密封圈安放位置正确; 管道坡度不得有倒落水现象出现，管道内部不得有泥土、建筑垃圾等杂物。顶进结束后，顶进管道接口内侧间隙应按设计规定进行处理，钢筋混凝土管道接口应填料饱满、密实，且与接口内侧表面齐平。设计规定时，可采用石棉水泥、弹性密封膏或者水泥砂浆密封，填塞物应抹平，不得突入管内，减少设计过水面积。
三、顶管施工需注意的事项
1、千斤顶的着力点
着力点一般位于管子总高的1/4到1/3的地方。
2、顶进方向控制
管道的方向应用经纬仪校核, 管子每顶30cm需用经纬仪校核一次,若管道顶进的方向和设计轴线方向不对应, 应该用工作管内的调节千斤顶进行校正。管道的水平方向用水准仪进行测量纠偏, 同样是管子每顶进30cm,用水准仪测量管子两端的高程, 若有偏差需进行纠偏直到达到施工要求。纠偏的方法:
(1)挖土校正法:就是在管子偏向一侧少挖土,但在另一侧多超挖些,使得管节在顶进时向另一侧偏移。这种适用于偏差在10到20mm时。
(2)木杠支撑法:若管端下陷或管节发生错口, 那么采取木杠支撑法进行校正。
3、 地下水位
地下水位距离管底不能小于0.5m,不然需要根据现场情况及实地勘测, 应做好打井降水工作, 这对保证工程质量和安全起着非常重要的作用, 井点必须布置在中轴线的两端, 凿井深度应做准确的计算。
4、 如果遇到挖土工作面塌方或遇到障碍物、后背变形或倾斜、管位偏差超限、顶力突然增大时应停止工作, 处理后再施顶。
四、结论
顶管敷设管道施工技术在不稳定及饱和土层中以最小的破坏和最大的保护环境等特点, 解决了市政工程管网施工中的难题, 并在应付最恶劣的地下土壤条件中具有一定的施工优势, 便于针对任何复杂的城市地形和交通布局都能提供最经济、准确、快速而可靠的解决问题的方案。所以, 顶管技术的出现为创建都市的安宁环境和加速旧城区改造发展造就了勃勃生机。
[关键词]市政工程顶管施工技术 要点
中图分类号：TU99文献标识码： A
引言
随着社会的进步、经济的发展，以及城市规模的扩大及城市高层建筑、居民生活水平提高和基础设施的不断兴建，地下工程的建设和应用日益广泛，开挖施工方法显现出很大的局限性和不足之处。因此，非开挖铺管技术应运而生。非开挖铺管施工技术是指在不开挖地表破坏路面的条件下铺设各种地下公用设施（管道和电缆）的一种技术和方法。与开挖施工法相比，非开挖施工技术具有不影响交通、不破坏环境、施工周期短、综合施工成本低、社会效益显著等优点。
一、顶管施工的含义
顶管施工又称为顶进法施工, 是指利用顶进设备将预制的箱形或圆形构造物逐渐顶入路基, 以构成立体交叉通道或涵洞的施工方法。顶管施工需先在确定的管段之间设置工作井和接收井, 然后在工作井内安装推力设备将导轨上的顶管机头推入土体, 由机头导向, 将预制的钢筋混凝土管向前顶进, 前端土体通过工作井运出, 最后完成管道铺设。
二、市政工程中顶管施工技术要点
1、现场踏勘及调查
（1）观察现场人、车流情况确定人流及车流交通组织及路线，考虑在路口设立交通导向牌、高峰期安排人员指挥交通; （2）摸查清楚附近的排水系统，设计最佳的排泥水线路，必要时施工临时排水管道，避免污水横流;（3）对于现场的煤气、电力、通讯、煤气、供水等管道现场定位，并标示出来看是否需要临时关停或搬迁; （4）调查雨水渠箱、原有污水管道等埋设较深的市政地下构筑物; （5）对于附近一些桥梁等构筑物调查其桥台基础、桩基深度及间距，附近建筑物基坑采取什么结构形式，是否采用喷锚结构施工，其长度是否在顶管顶进轴线内。
2、施工前技術准备
可以要求业主及设计方提供顶管顶迸路线详尽的地质资料。尽量了解土层的物理性质、力学参数、分布状况等。了解地下水的状况及变化规律如地下水来源、水面标高及是否受到潮汐影响而变化等。如果有砂层则要搞清含砂量多少及砂的细度情况及级配关系。岩层则要搞清楚是否有裂隙发育。如果是风化岩足则要搞清楚是否强风化、中风化抑是弱风化，其抗压强度及抗剪强度多少，是粉沙质泥岩还是砂岩，是否为条片状结构还是整体结构等等。一般来说现行业主及设计单位提供的地质资料不够详细，甚至是截然不同，作为施工单位，我们一定要求业主补钻。业主应承条件下我们自己也可以在顶进线路上补鉴别孔，局部问题点补技术孔。
3、测量
在顶管施工过程中，使用测量仪器( 通常使用经纬仪、水准仪或者全站仪) 对出口和入口处的中线位移及管内底高程进行测量，并在相应的位置做好标记。要求对其进行初测和复测，并要求施工、监理单位工作人员，做好详细的原始测量记录。坚持施工组测量员、项目管理部、监理工程师3 级复测，确保测量万无一失。在相关的施工规范和验收标准中，规定中线位移允许偏差为≤50 mm，管内底高程允许偏差为≤ ± 10 mm。
4、导轨安装
在顶管施工中，导轨承担着导向功能，以此来保证顶管管节是按设计高程和方向顶进，顶进管道在顶进前安放在导轨上。导轨安装一般采用装配式。安装轨道前，应复核管道中心位置，并在施工过程中经常复核。导轨应顺直、平行、等高，其坡度应与设计管道的坡度一致。在施工过程中，导轨不能因为受到各种荷载产生位移、沉降和变形，要确保导轨稳固。导轨安装完毕，应在预留洞口内安装副导轨，此导轨用于防止机头进洞后低头，副导轨轴线及高程
均与主导轨保持一致。导轨安装的允许偏差应为: 轴线位移≤3 mm，顶面高程控制在0 ～ +3 mm 之间，两轨内距≤±2 mm。
5、顶管的安装与顶进
顶管施工开始前，以最终符合设计坡度要求和质量标准为原则，应对每节管的位置、标高事先计算，确保顶进设备运行正常，操作人员到位。顶进初始阶段，关键是第一节管道的顶进，方向主要由主顶千斤顶控制。此时，需要注意减慢主顶推进的速度，不断调整油缸编组和机头纠偏。
6、顶进纠偏
纠偏是指机头偏离设计轴线后, 利用设置在后部的纠偏千斤顶组, 改变机头端面的方向, 减少偏差, 使管道沿设计轴线顶进。顶进纠偏是采用调整4台纠偏千斤顶组的方法, 进行纠偏操作, 若管道偏左则千斤顶采用左伸右缩,反之亦然。如果同时有高程和方向偏差, 则应先纠正偏差大的一边。纠偏应做到在顶进中采用小角度分级逐步进行, 勤调微纠。当顶管机头发生旋转时, 可采取在管内的相反方向增加压重块或在中间站提供旋转纠正力矩等方法纠正。
7、 节点验收
在市政工程顶管施工中，对每一节点的施工质量要进行验收。严格执行验收标准，未经检查验收或验收不合格的，不得进行下一阶段的施工，确保顶管施工的质量。
检查内容主要是施工过程中顶进管道不偏移、错口，管节无裂纹、不渗水; 管道接口密封良好、管套环对正、管道垫板粘接牢固未出现脱落现象，橡胶密封圈安放位置正确; 管道坡度不得有倒落水现象出现，管道内部不得有泥土、建筑垃圾等杂物。顶进结束后，顶进管道接口内侧间隙应按设计规定进行处理，钢筋混凝土管道接口应填料饱满、密实，且与接口内侧表面齐平。设计规定时，可采用石棉水泥、弹性密封膏或者水泥砂浆密封，填塞物应抹平，不得突入管内，减少设计过水面积。
三、顶管施工需注意的事项
1、千斤顶的着力点
着力点一般位于管子总高的1/4到1/3的地方。
2、顶进方向控制
管道的方向应用经纬仪校核, 管子每顶30cm需用经纬仪校核一次,若管道顶进的方向和设计轴线方向不对应, 应该用工作管内的调节千斤顶进行校正。管道的水平方向用水准仪进行测量纠偏, 同样是管子每顶进30cm,用水准仪测量管子两端的高程, 若有偏差需进行纠偏直到达到施工要求。纠偏的方法:
(1)挖土校正法:就是在管子偏向一侧少挖土,但在另一侧多超挖些,使得管节在顶进时向另一侧偏移。这种适用于偏差在10到20mm时。
(2)木杠支撑法:若管端下陷或管节发生错口, 那么采取木杠支撑法进行校正。
3、 地下水位
地下水位距离管底不能小于0.5m,不然需要根据现场情况及实地勘测, 应做好打井降水工作, 这对保证工程质量和安全起着非常重要的作用, 井点必须布置在中轴线的两端, 凿井深度应做准确的计算。
4、 如果遇到挖土工作面塌方或遇到障碍物、后背变形或倾斜、管位偏差超限、顶力突然增大时应停止工作, 处理后再施顶。
四、结论
顶管敷设管道施工技术在不稳定及饱和土层中以最小的破坏和最大的保护环境等特点, 解决了市政工程管网施工中的难题, 并在应付最恶劣的地下土壤条件中具有一定的施工优势, 便于针对任何复杂的城市地形和交通布局都能提供最经济、准确、快速而可靠的解决问题的方案。所以, 顶管技术的出现为创建都市的安宁环境和加速旧城区改造发展造就了勃勃生机。