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摘要：顶管施工技术作为一种非开挖施工技术,顶管施工技术拥有施工管道内表面光滑、施工速度快、施工安全性好,密封性能好、施工噪声小、场地小、作业深度深、对施工场地周围环境的影响小等优点,城市建筑多、公路多,管线施工条件复杂,进行排水管道施工时采用顶管施工技术有着独到的优势。本文简述了市政给排水工程顶管施工的特点和技术措施，并详细的分析了顶管施工技术的施工方法和施工工序。
关键词：市政；给排水工程；顶管技术
中圖分类号： TU99 文献标识码： A
前言 随着我国经济的快速发展，城镇规模不断扩大，特别是临近大中城市的县镇，发展势头迅猛，为满足日益增长的排水量并合符国家对城镇污水的监察和管理，县镇必须积极主动的建设更多、更大管径的污水排水管。然而，对城镇特别是县城中心采取顶管施工不仅能降低施工对城市交通、绿化带等市政设施的破坏，还能节省施工成本。在城镇排水管顶管施工中，必须做好城镇排水管顶管施工前的准备工作，科学矫正好泥水平衡压力和管壁摩擦力，并及时引入和革新顶管施工技术，在确保顶管施工质量和工期的情况下尽可能降低施工成本，为进一步完善和发展城镇排水管顶管施工技术提供基础性的理论知识和实践经验。
1、市政给排水工程顶管施工的特点
给排水工程顶管施工技术主要是指非开挖管道的敷设施工，其不需要对地面土地进行开挖，就可以穿越地面建筑物、公路、铁路、河道等，对比开挖管线敷设技术，顶管施工技术具有投资规模小、施工周期短、无噪声污染、粉尘污染低等特点，同时不会对城市的交通和环境造成干扰和破坏，属于较为先进和高效的施工技术。市政给排水工程顶管技术具有以下几大优点：施工作业面由线变为点，其占地面积较小；施工条件不受地面活动的影响，不会干扰正常的城市交通；施工效率较快，减少了工程的总体投资；管线施工时减少了拆迁的工作量，降低了工程的整体造价。
2、市政给排水工程顶管施工技术的组成
2.1施工机械与工作坑。市政给排水工程施工中技术力量的组成是多方面的，其中以施工机械和施工作业地为基础，施工机械主要包括千斤顶与顶管机头，这两个机械是顶管技术施工最重要的部分，机头一般分为敞开式工具管和封闭式掘进机，施工中敞开式顶管工具管有挤压式、网格式、手掘式、机械臂推式等；封闭式顶管掘进机主要有土压平衡式、加泥式、多刀盘等。施工作业面以顶管工作坑为主，通常分为顶管工作坑和接收工作坑。顶管工作坑的主要是以为顶管机头或千斤顶的安装提供保障，而接收坑则是以机头出坑或出管为主。
2.2施工设计与前期勘察。市政给排水工程施工前必须要对实施顶管的区域进行较为细致的勘察，需要施工技术人员确定施工区域和工作坑的具体位置，同时了解顶管施工中可能对周置环境和附近楼房造成的影响，合理的选择施工位置和施工时间都是非常重要的。施工中在保证结构整体安全性的同时还要保障管线施工不会影响周围居民的正常生水，例如：停水、停电、交通中断、施工噪声等。其次勘察的目的是为了了解管线在地下的具体位置和方向，同时对土层的分布情况进行排查，施工前还要判断地下水和深基坑承压水头突涌的情况，通过测量和计算来确定深基坑开挖的深度和范围，并考虑土层对水的渗透性。物理勘察时要了解管线的布局和施工方向，且包括通讯和市电电网等地下管线的情况，避免施工中意外事故的发生。土层勘察情况主要包括：顶管替换后覆盖层的厚度、平行管道间的水平距离、空间交叉管线的直径等。
3、市政给排水工程顶管技术施工的注意事项
3.1施工前的检查工作。施工前要做好必要的机械检查工作，这可以极大的提高施工的效率，同时保障施工的进度的顺利进行。顶管施工前要检查机械工作状态是否正常，机械数量是否与工程要求统一，机械用油是否充足等，同时机械工一定要做好机械的交接班工作，对问题的机械或不能参与施工的机械必须上报到下一班组，避免因施工机械故障而影响到施工周期。有些施工机械需要装料开机检查，其中包括：工具头刀盘是否转动、进出渣浆泵运转是否正常。
3.2进出渣浆泵的测试。施工中进出渣浆泵的测试是非常重要的，施工中通过调整进出渣浆泵的流量来达到平衡工具头，施工作业依靠井上控制台进行动作的控制，一般都是一名机械工进行操作，先将千斤顶顶入需要替换的位置，同时对察工作仓的压力表，看是否符合施工要求和实际情况，如果不合适则调整渣浆泵的流量，使泥水达到平衡，调节时要注意进泥与吸泥泵的稳定性，尤其是进泥与吸泥的泵量，一定要使工作仓内保持一定的压力，且地上地上泥水压力应与地下水压力保持平衡，如果压 力出现偏差就会对地面产生影响，压力大则引发地面隆起，压力过小地面则出现沉降，所以顶进与出泥速度是施工的关键。
3.3顶管后的施工。给排水管线顶管后需对各管路进行拆卸，钢管则需要进行吊装施工，当顶完一节管后，则对信号线、油管、泥浆管、触变管进行拆除，拆除进行钢管的吊装焊接，并安装好待顶钢管，继续顶进施工。在顶进过程中，严格遵守施工规程，杜绝违规操作。
4、截污干管顶管施工实例
在市政给排水施工中经常遇到截污干管顶管的工程，根据前期地质勘察与笔者的施工经验，顶管机头采用气压平衡水冲式机头进行施工，此机头运行较为稳定，对土体的破坏较轻。
4.1顶管施工工艺。采用3台150吨/台千斤顶作为主顶，千斤顶行程为1.6米。千斤顶动力由油泵提供。千斤顶后端用道木和分压环将反力均匀作用于工作井，前端顶进分压环，顶铁将顶力传至管节。分压环制作具有足够的刚性，与管端面接触相对平整，无变形。在长距离顶进过程中，当顶进阻力超过容许总顶力时，无法一次达到顶进距离时，须设置中继间分段接力顶进。本顶管工程在顶进长度超过120米时，考虑在机头后设置一只中继间，并采用触变泥浆注浆工艺。管节接口主要由外套环(钢套环)橡胶止水带和软土衬垫组成。钢套环在加工处至现场运输吊装过程中不能变形，接口不损坏，以确保管节在对接过程中，橡胶带不移位、不翻转，确保管节的密封性。同时，钢环套在进场前还必须做好防腐处理。在长距离(大于100米)管道顶进过程中，必须采用注浆工艺，利用触变泥浆套减少顶进过程中管壁与土体之间的磨擦力，并填充流失的土体，减少土体变形、沉降和隔水。
4.2管道内管线的铺设。管道内的管线用钢架设置到混凝土管壁上，主要有通风管线和电源管线。施工中由于施工距离大于100米，且埋置管体位置较深，管道内氧气不足或产生有害气体，所以必须要安装换气系统。通风设施按施工要求用一台柴油空气压缩机将空气过滤，并传输到储气桶中，经过压缩把空气传送到管体的最前端，并将管体最前端的空气排出，这样就可以确保管内空气的含氧量达到施工要求，同时还可以进行气体的循环。电源管线在顶管施工中也起着非常重要的作用，施工过程中主要依靠电源作为动力用电和照明电。顶管施工的电源一般都依靠380V的动力电，所以管内的管线施工一定要做好二极保护和接地保护，这样可以防止人为事故的发生，电源位置也要处理妥当，并加设保护套。照明电要依据施工要求采用36V的低电压，因为管内空气湿度较大，为避免事故灯具也要加装防水防爆装置。
结束语
顶管施工在市政工程中，特别是深覆土大管径的管道工程和交通繁忙的城市主干道改造工程设计中显得尤为重要。在特定工程条件下，相对与开槽埋管更具优越性。时代要前进，城市要发展。市政设施配套完善，地下各种管道建设将会大量增加，顶管设计和施工也会增多。管径加大，长度加长，有直有曲，种类繁多，这将是今后大城市顶管施工的发展趋势。因此，我们要重视这个良机，进一步地完善和提高我们的顶管设计和施工技术，使之综合施工技术达到国际水平。
【参考文献】
[1][德]马・谢尔勒.顶管工程[M].北京:中国建筑工业出版社，1983.
[2]王峰.顶管技术在泵站出水管道施工中的应用[J].城市道桥与防洪.2006.2.
[3]上海市政工程设计研究总院.给水排水工程顶管技术规程[S].工程建设推荐性标准，2008.7.
[4]陈原川.现代顶管施工技术及工程实例[M].中国建筑工业出版社.2009.10.
关键词：市政；给排水工程；顶管技术
中圖分类号： TU99 文献标识码： A
前言 随着我国经济的快速发展，城镇规模不断扩大，特别是临近大中城市的县镇，发展势头迅猛，为满足日益增长的排水量并合符国家对城镇污水的监察和管理，县镇必须积极主动的建设更多、更大管径的污水排水管。然而，对城镇特别是县城中心采取顶管施工不仅能降低施工对城市交通、绿化带等市政设施的破坏，还能节省施工成本。在城镇排水管顶管施工中，必须做好城镇排水管顶管施工前的准备工作，科学矫正好泥水平衡压力和管壁摩擦力，并及时引入和革新顶管施工技术，在确保顶管施工质量和工期的情况下尽可能降低施工成本，为进一步完善和发展城镇排水管顶管施工技术提供基础性的理论知识和实践经验。
1、市政给排水工程顶管施工的特点
给排水工程顶管施工技术主要是指非开挖管道的敷设施工，其不需要对地面土地进行开挖，就可以穿越地面建筑物、公路、铁路、河道等，对比开挖管线敷设技术，顶管施工技术具有投资规模小、施工周期短、无噪声污染、粉尘污染低等特点，同时不会对城市的交通和环境造成干扰和破坏，属于较为先进和高效的施工技术。市政给排水工程顶管技术具有以下几大优点：施工作业面由线变为点，其占地面积较小；施工条件不受地面活动的影响，不会干扰正常的城市交通；施工效率较快，减少了工程的总体投资；管线施工时减少了拆迁的工作量，降低了工程的整体造价。
2、市政给排水工程顶管施工技术的组成
2.1施工机械与工作坑。市政给排水工程施工中技术力量的组成是多方面的，其中以施工机械和施工作业地为基础，施工机械主要包括千斤顶与顶管机头，这两个机械是顶管技术施工最重要的部分，机头一般分为敞开式工具管和封闭式掘进机，施工中敞开式顶管工具管有挤压式、网格式、手掘式、机械臂推式等；封闭式顶管掘进机主要有土压平衡式、加泥式、多刀盘等。施工作业面以顶管工作坑为主，通常分为顶管工作坑和接收工作坑。顶管工作坑的主要是以为顶管机头或千斤顶的安装提供保障，而接收坑则是以机头出坑或出管为主。
2.2施工设计与前期勘察。市政给排水工程施工前必须要对实施顶管的区域进行较为细致的勘察，需要施工技术人员确定施工区域和工作坑的具体位置，同时了解顶管施工中可能对周置环境和附近楼房造成的影响，合理的选择施工位置和施工时间都是非常重要的。施工中在保证结构整体安全性的同时还要保障管线施工不会影响周围居民的正常生水，例如：停水、停电、交通中断、施工噪声等。其次勘察的目的是为了了解管线在地下的具体位置和方向，同时对土层的分布情况进行排查，施工前还要判断地下水和深基坑承压水头突涌的情况，通过测量和计算来确定深基坑开挖的深度和范围，并考虑土层对水的渗透性。物理勘察时要了解管线的布局和施工方向，且包括通讯和市电电网等地下管线的情况，避免施工中意外事故的发生。土层勘察情况主要包括：顶管替换后覆盖层的厚度、平行管道间的水平距离、空间交叉管线的直径等。
3、市政给排水工程顶管技术施工的注意事项
3.1施工前的检查工作。施工前要做好必要的机械检查工作，这可以极大的提高施工的效率，同时保障施工的进度的顺利进行。顶管施工前要检查机械工作状态是否正常，机械数量是否与工程要求统一，机械用油是否充足等，同时机械工一定要做好机械的交接班工作，对问题的机械或不能参与施工的机械必须上报到下一班组，避免因施工机械故障而影响到施工周期。有些施工机械需要装料开机检查，其中包括：工具头刀盘是否转动、进出渣浆泵运转是否正常。
3.2进出渣浆泵的测试。施工中进出渣浆泵的测试是非常重要的，施工中通过调整进出渣浆泵的流量来达到平衡工具头，施工作业依靠井上控制台进行动作的控制，一般都是一名机械工进行操作，先将千斤顶顶入需要替换的位置，同时对察工作仓的压力表，看是否符合施工要求和实际情况，如果不合适则调整渣浆泵的流量，使泥水达到平衡，调节时要注意进泥与吸泥泵的稳定性，尤其是进泥与吸泥的泵量，一定要使工作仓内保持一定的压力，且地上地上泥水压力应与地下水压力保持平衡，如果压 力出现偏差就会对地面产生影响，压力大则引发地面隆起，压力过小地面则出现沉降，所以顶进与出泥速度是施工的关键。
3.3顶管后的施工。给排水管线顶管后需对各管路进行拆卸，钢管则需要进行吊装施工，当顶完一节管后，则对信号线、油管、泥浆管、触变管进行拆除，拆除进行钢管的吊装焊接，并安装好待顶钢管，继续顶进施工。在顶进过程中，严格遵守施工规程，杜绝违规操作。
4、截污干管顶管施工实例
在市政给排水施工中经常遇到截污干管顶管的工程，根据前期地质勘察与笔者的施工经验，顶管机头采用气压平衡水冲式机头进行施工，此机头运行较为稳定，对土体的破坏较轻。
4.1顶管施工工艺。采用3台150吨/台千斤顶作为主顶，千斤顶行程为1.6米。千斤顶动力由油泵提供。千斤顶后端用道木和分压环将反力均匀作用于工作井，前端顶进分压环，顶铁将顶力传至管节。分压环制作具有足够的刚性，与管端面接触相对平整，无变形。在长距离顶进过程中，当顶进阻力超过容许总顶力时，无法一次达到顶进距离时，须设置中继间分段接力顶进。本顶管工程在顶进长度超过120米时，考虑在机头后设置一只中继间，并采用触变泥浆注浆工艺。管节接口主要由外套环(钢套环)橡胶止水带和软土衬垫组成。钢套环在加工处至现场运输吊装过程中不能变形，接口不损坏，以确保管节在对接过程中，橡胶带不移位、不翻转，确保管节的密封性。同时，钢环套在进场前还必须做好防腐处理。在长距离(大于100米)管道顶进过程中，必须采用注浆工艺，利用触变泥浆套减少顶进过程中管壁与土体之间的磨擦力，并填充流失的土体，减少土体变形、沉降和隔水。
4.2管道内管线的铺设。管道内的管线用钢架设置到混凝土管壁上，主要有通风管线和电源管线。施工中由于施工距离大于100米，且埋置管体位置较深，管道内氧气不足或产生有害气体，所以必须要安装换气系统。通风设施按施工要求用一台柴油空气压缩机将空气过滤，并传输到储气桶中，经过压缩把空气传送到管体的最前端，并将管体最前端的空气排出，这样就可以确保管内空气的含氧量达到施工要求，同时还可以进行气体的循环。电源管线在顶管施工中也起着非常重要的作用，施工过程中主要依靠电源作为动力用电和照明电。顶管施工的电源一般都依靠380V的动力电，所以管内的管线施工一定要做好二极保护和接地保护，这样可以防止人为事故的发生，电源位置也要处理妥当，并加设保护套。照明电要依据施工要求采用36V的低电压，因为管内空气湿度较大，为避免事故灯具也要加装防水防爆装置。
结束语
顶管施工在市政工程中，特别是深覆土大管径的管道工程和交通繁忙的城市主干道改造工程设计中显得尤为重要。在特定工程条件下，相对与开槽埋管更具优越性。时代要前进，城市要发展。市政设施配套完善，地下各种管道建设将会大量增加，顶管设计和施工也会增多。管径加大，长度加长，有直有曲，种类繁多，这将是今后大城市顶管施工的发展趋势。因此，我们要重视这个良机，进一步地完善和提高我们的顶管设计和施工技术，使之综合施工技术达到国际水平。
【参考文献】
[1][德]马・谢尔勒.顶管工程[M].北京:中国建筑工业出版社，1983.
[2]王峰.顶管技术在泵站出水管道施工中的应用[J].城市道桥与防洪.2006.2.
[3]上海市政工程设计研究总院.给水排水工程顶管技术规程[S].工程建设推荐性标准，2008.7.
[4]陈原川.现代顶管施工技术及工程实例[M].中国建筑工业出版社.2009.10.