论文部分内容阅读
【摘 要】 随着城市基础市政工程建设的不断发展，地下空间的开发项目越来越多，地下工程建设实施的难度不断加大。同时，政府与社会对城市的文明建设、环境治理日益重视，对地下工程建设的各种要求越来越严格，贯彻执行快速施工、文明施工。顶管技术是一种非开挖技术，其在国外已广泛使用，在国内也已逐渐普及。这就需要我们对一系列的管道施工环节进行规范，确保其顶管施工技术的规范性、合理性、科学性，以确保市政工程建设的可持续发展，这对于城市管网建设、城市道路建设等意义非凡。
【关键词】 市政工程；顶管技术；施工方案
一、前言
改革开放以来，我国的经济建设日益发展，在此过程中，城市建设规模逐渐得到扩大，社会经济的发展，人们对于生活质量的要求越来越高，这就需要我们做好城市市政工程工作，确保人们的生活质量水平的提高。它很适合运用到市政工程，是一种能安全有效地进行环境保护的施工方法，对城市环境的影响能降低到最低点。它不但能克服传统开挖法施工的缺点，而且还有很多的优越性。
二、工程实例
浙江某个工程干线进行顶管施工的全线控制。其顶管管材是三级钢筋混凝土材质顶管，为了保证顶管施工工程的顺利实现，我们要进行工程所处路段的水文地质条件的有效勘察，经过勘察，其工程的施工路段比较平坦，砂纸粉土层是其地下第四夹层、该工程顶管施工地面的标高为7米，其顶管内标高高度为4米，其覆土的深度为8.5米。为了保证施工工程的稳定发展，我们要进行顶管施工质量的有效控制，确保顶管施工环节的稳定发展，减少其对土层的扰动。施工路段的地下水一般为潜水，需要依靠地表水以及大气降水进行补给。
三、顶管施工技术的优势
顶管施工，不开挖地面，能穿越公路、铁路、河流，甚至可以在建筑物底下穿过，是一种安全有效地进行环境保护的施工方法。顶管施工管道的上部土层未经扰动，管道的管节端不易产生段差变形，管材寿命大于开挖埋管施工的管材。采用房下顶管施工方法能节约大笔征地拆迁费用，减少动迁用房，缩短了管线长度。随着顶管施工技术的发展和应用范围的扩大，顶管机械设备的性能越来越适应各种土质。顶管施工特别适用于中小型管径的管道非开挖铺设。
四、顶管技术在市政工程中的应用
1、适用范围。1）在城市中心地区，或商业繁华街道，以及城市建设中遇到无法迁移或不能实施大型开挖的文物古迹遗址等特殊地段，对不能进行空中架线、开槽埋管来实施作业施工时。一般是采用管径中Φ80-Φ600mm的地下埋管工程可使用顶管法施工。2）在敷设城市污水管道直径大于Φ600mm时，施工现场无法采用明沟开挖埋管施工而管道沿线又无其它建筑物基礎时，可使用顶管法施工作业。
2、顶管技术在市政管网中的应用。1）城市架空线路遇交通干线、繁华街道、文物古迹，铁路或江河阻截，需转入地下过渡。2）旧城改造过程中，由于多年形成的各种管网相互交错，很多管线地下位置不明，原始资料丢失或不全等因素，市政管网铺设时无法对地面进行有效开挖。3）当污水管道直径较大（Φ600mm以上），而施工现场周边环境受限，无法采用明沟开挖来埋管施工管道。
五、几种常用的顶管法施工分析
1、泥水式顶管法。泥水平衡掘进机机型的种类：在顶管施工的分类中，把用水力切削泥土以及虽然采用机械切削泥土而采用水力输送弃土，同时有的利用泥水压力来平衡地下水压力和土压力的这一类顶管形式都称为泥水式顶管施工。同时，该泥水本身又有一定的压力，因此，它就可以用来平衡地下水压力和土压力。这就是泥水平衡式顶管最基本的原理。
2、土压式顶管法。的刀盘切削土体并搅拌，同时由螺旋输土机输出挖掘土体的一种顶管方法。土压平衡顶管施工有两方面的基本内容：第一，项管掘进机在顶进过程中与它所处土层的地下水压力和土压力处于一种平衡状态；第二，它的排土量与掘进机推进所占去的土的体积也处于一种平衡状态。只有同时满足以上两个条件，才能算是真正的土压平衡。
六、顶管施工技术要点分析
1、现场踏勘及调查。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、施工前技术准备。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。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、顶管线路确定及井位设计。顶进距离由设备条件及周围环境来综合决定。考虑到工作井的造价比较昂贵，应少一些工作井，尽量安排往两个方向顶进。检查井间距按照现行规范可以和设计单位研究适当加长。顶进深度范围内土层较为复杂时，与设计部门协商考虑抬高或者降低标高。
4、顶力及管材设计。顶力大小和很多因素有关，如土层的变化情况、是否有纠偏、采用设备的形式、机头的切削形式、采用管材形式、后靠背的刚度、工作井的形式、注浆的压力、顶进速度等。一般可以按照轴心受压柱的考虑来设计管材，但是注意到顶管是需要纠偏处理的情况，必须考虑到管道的偏心受压及局部应力集中的情况而要预留一定的安全系数。
七、顶管施工应注意的几个问题
1、有毒有害气体的检测和预防：顶管施工通过的地层一般都会有淤泥层，腐烂的动植物会在地下生成有毒有害的气体，顶管施工过程中，需要定时监测管内有毒有害气体的含量，及时通风换气，确保安全。
2、地下管线的提前探察：顶管施工时提前查明其它地下管线的埋设深度，走向位置等，不仅有利于顶管施工工程的顺利进行，而且对于保证其它地下管线的安全。
3、穿越建筑物时对基础的探察：顶管在建筑物基础下施工时，需要明确施工路线上所遇到的建筑物基础类型，对部分不稳定的基础，顶管顶进前可以采取托换、加固措施。
八、结束语
城市经济的发展，离不开对市政工程的有效应用，为了促进城市经济建设的综合效益，我们要进行施工技术的积极推广，以满足市政工程建设的可持续发展。
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，2009，12（11）：54-55
[2]义强《.顶管技术在管道施工中的应用》[J]《西部探矿工程》2006
[3]赵彦坤.浅谈市政工程施工中的顶管技术[J].科技创新与应用，2012，34（11）：76-78
【关键词】 市政工程；顶管技术；施工方案
一、前言
改革开放以来，我国的经济建设日益发展，在此过程中，城市建设规模逐渐得到扩大，社会经济的发展，人们对于生活质量的要求越来越高，这就需要我们做好城市市政工程工作，确保人们的生活质量水平的提高。它很适合运用到市政工程，是一种能安全有效地进行环境保护的施工方法，对城市环境的影响能降低到最低点。它不但能克服传统开挖法施工的缺点，而且还有很多的优越性。
二、工程实例
浙江某个工程干线进行顶管施工的全线控制。其顶管管材是三级钢筋混凝土材质顶管，为了保证顶管施工工程的顺利实现，我们要进行工程所处路段的水文地质条件的有效勘察，经过勘察，其工程的施工路段比较平坦，砂纸粉土层是其地下第四夹层、该工程顶管施工地面的标高为7米，其顶管内标高高度为4米，其覆土的深度为8.5米。为了保证施工工程的稳定发展，我们要进行顶管施工质量的有效控制，确保顶管施工环节的稳定发展，减少其对土层的扰动。施工路段的地下水一般为潜水，需要依靠地表水以及大气降水进行补给。
三、顶管施工技术的优势
顶管施工，不开挖地面，能穿越公路、铁路、河流，甚至可以在建筑物底下穿过，是一种安全有效地进行环境保护的施工方法。顶管施工管道的上部土层未经扰动，管道的管节端不易产生段差变形，管材寿命大于开挖埋管施工的管材。采用房下顶管施工方法能节约大笔征地拆迁费用，减少动迁用房，缩短了管线长度。随着顶管施工技术的发展和应用范围的扩大，顶管机械设备的性能越来越适应各种土质。顶管施工特别适用于中小型管径的管道非开挖铺设。
四、顶管技术在市政工程中的应用
1、适用范围。1）在城市中心地区，或商业繁华街道，以及城市建设中遇到无法迁移或不能实施大型开挖的文物古迹遗址等特殊地段，对不能进行空中架线、开槽埋管来实施作业施工时。一般是采用管径中Φ80-Φ600mm的地下埋管工程可使用顶管法施工。2）在敷设城市污水管道直径大于Φ600mm时，施工现场无法采用明沟开挖埋管施工而管道沿线又无其它建筑物基礎时，可使用顶管法施工作业。
2、顶管技术在市政管网中的应用。1）城市架空线路遇交通干线、繁华街道、文物古迹，铁路或江河阻截，需转入地下过渡。2）旧城改造过程中，由于多年形成的各种管网相互交错，很多管线地下位置不明，原始资料丢失或不全等因素，市政管网铺设时无法对地面进行有效开挖。3）当污水管道直径较大（Φ600mm以上），而施工现场周边环境受限，无法采用明沟开挖来埋管施工管道。
五、几种常用的顶管法施工分析
1、泥水式顶管法。泥水平衡掘进机机型的种类：在顶管施工的分类中，把用水力切削泥土以及虽然采用机械切削泥土而采用水力输送弃土，同时有的利用泥水压力来平衡地下水压力和土压力的这一类顶管形式都称为泥水式顶管施工。同时，该泥水本身又有一定的压力，因此，它就可以用来平衡地下水压力和土压力。这就是泥水平衡式顶管最基本的原理。
2、土压式顶管法。的刀盘切削土体并搅拌，同时由螺旋输土机输出挖掘土体的一种顶管方法。土压平衡顶管施工有两方面的基本内容：第一，项管掘进机在顶进过程中与它所处土层的地下水压力和土压力处于一种平衡状态；第二，它的排土量与掘进机推进所占去的土的体积也处于一种平衡状态。只有同时满足以上两个条件，才能算是真正的土压平衡。
六、顶管施工技术要点分析
1、现场踏勘及调查。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、施工前技术准备。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。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、顶管线路确定及井位设计。顶进距离由设备条件及周围环境来综合决定。考虑到工作井的造价比较昂贵，应少一些工作井，尽量安排往两个方向顶进。检查井间距按照现行规范可以和设计单位研究适当加长。顶进深度范围内土层较为复杂时，与设计部门协商考虑抬高或者降低标高。
4、顶力及管材设计。顶力大小和很多因素有关，如土层的变化情况、是否有纠偏、采用设备的形式、机头的切削形式、采用管材形式、后靠背的刚度、工作井的形式、注浆的压力、顶进速度等。一般可以按照轴心受压柱的考虑来设计管材，但是注意到顶管是需要纠偏处理的情况，必须考虑到管道的偏心受压及局部应力集中的情况而要预留一定的安全系数。
七、顶管施工应注意的几个问题
1、有毒有害气体的检测和预防：顶管施工通过的地层一般都会有淤泥层，腐烂的动植物会在地下生成有毒有害的气体，顶管施工过程中，需要定时监测管内有毒有害气体的含量，及时通风换气，确保安全。
2、地下管线的提前探察：顶管施工时提前查明其它地下管线的埋设深度，走向位置等，不仅有利于顶管施工工程的顺利进行，而且对于保证其它地下管线的安全。
3、穿越建筑物时对基础的探察：顶管在建筑物基础下施工时，需要明确施工路线上所遇到的建筑物基础类型，对部分不稳定的基础，顶管顶进前可以采取托换、加固措施。
八、结束语
城市经济的发展，离不开对市政工程的有效应用，为了促进城市经济建设的综合效益，我们要进行施工技术的积极推广，以满足市政工程建设的可持续发展。
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，2009，12（11）：54-55
[2]义强《.顶管技术在管道施工中的应用》[J]《西部探矿工程》2006
[3]赵彦坤.浅谈市政工程施工中的顶管技术[J].科技创新与应用，2012，34（11）：76-78