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【摘要】在排水工程的施工中，顶管法适用于排水管线穿越公路、铁路和市区道路而又不便断绝交通，现场条件不允许修筑便道，或者修筑便道工程量较大时，街道狭窄，两侧建筑物多，大开挖施工要造成大量拆迁的，或管线埋设较深，开挖施工造成大量土方工程并需大量支撑材料时，都可用顶管法施工。
【关键词】排水；管涵；顶管；施工
一、顶管施工技术应用范围
基于以上对顶管施工工艺原理分析，顶管施工技术主要应用在以下市政给排水施工建设过程中。第一，顶管施工技术可应用在地面难以实施大规模操作、挖掘的情况，比如繁华地段、名胜古迹位置以及交通流量较大地段。对于难以实现空中架线、地面开槽埋管的区域，可采用顶管施工技术铺设给排水管道。第二，顶管施工技术在市政管网建设中的应用。因市政管网建设过程中，地形和施工条件非常的复杂，很多马路若反复开挖操作，必然会导致城市交通混乱，给市民的生产生活带来很大的不便。在此情况，采用顶管施工及时，可以有效提高市政管网建设效率和质量，同时还可以有效效避免重复建设现象，对于节省财政资源、方便市民正常生产生活，意义重大。
二、 施工工艺
2.1 工作坑的開挖及导轨安装
2.1.1工作坑设置
工作坑设置时要力求长距离顶进，尽量少挖工作坑。一般采用工作坑双向对顶，交汇坑接口的施工方法。开挖工作坑应根据线路平面，现场地形，地物条件和施工需要进行，在保证排水和安全的前提下，尽量减少挖填方的数量。工作坑的基础形式取决于地基上有无地下水而定，一般采用混凝土基础。将轨枕横向预埋在混凝土内。
2.1.2导轨
导轨是顶进中的导向设备，安装的好坏对顶进质量影响很大。因此，安装导轨时要反复校测，使中线、高程、坡度务必符合设计和规范要求。导轨提倡采用钢轨，小管用18Kg/m的轻轨；大管用32Kg/m的重轨。导轨高程允许偏差控制在+3mm～0mm之间，中线位移左3mm～右3mm之间。
2.1.3工作坑附属设施
工作坑附属设施包括工作平台、工作棚及测量标志。工作平台需承受一定的荷载，故要求具有足够的强度和刚度。一般可采用型钢支架，其上铺设方木，木板或钢板。工作棚的覆盖面积要大于工作坑的平面尺寸，以遮风挡雨，便于操作。为方便施工，顶管中线基桩及临时水准点均应设置在工作坑内，且要注意固定保护，不易破坏。管道内施工的所有移动电机具和设备，必须有严格的接地措施。井下、管道内的照明设备必须用12V～36V安全电压。
2.1.4顶进设备安装
顶进设备由液压系统和传力设备两大部分构成。液压系统主要包括千斤顶、高压油泵、阀门和其他液压元件，传力设备则主要包括顶铁等。顶铁在安装使用时，顶铁无扭曲现象，安装必须直顺。每次退镐加放顶铁时，应换用可能安放的最长顶铁，始终保持连排的顶铁数目为最少现用的20cm*30cm截面的顶铁，其连接长度在单行使用时最大一般不超过1.5m，双行使用时最大一般不应超过2.5m。超过时，应采取安全措施或设计截面较大的顶铁。在顶进过程中，顶铁上方及侧面均不得站人，并随时注意观察顶铁有无扭曲迹象，及时采取措施，防止崩离。
2.2顶进工艺
顶管工艺过程包括下管、接口、测量、挖土、出土、顶进等。
2.2.1 下管
将工作坑上面管节吊装于工作坑内的导轨，一般可用吊车或卷扬机起吊，下到工作坑内。所有管节在下吊之前都必须进行外观检查。
2.2.2稳管与接口处理
每下一节管都要检查一下管节的高程和方向是否符合设计和施工规范要求，管节是否完全贴卧于导轨上。管与管接口必须密实、平顺。内套环中心应对正管道接口，填料密实，管缝内不得有泥土，石子，砂浆等杂物。
2.2.3 挖土
人工挖土顶进时，管前挖土一般应在在管内操作，以确保安全。土质良好时，管顶以上的土能形成土拱，管端可不加管帽，并允许在管前超挖10-30cm后在顶管；土质差，容易塌方时，管前超挖量宜小，并随挖随顶；土质好时，管顶超挖量不得大于15mm，在重要建筑物和铁路下，顶部地基不允许下沉地段及土质差时，均不得超挖。
2.2.4 出土
当管径大于800mm时，可采用四轮小车运土，小车在管内出入时可在其前后端拴上长绳，由管内外的操作者拉绳，以使小车往复运土至工作坑坑底，再垂直提升到地面运走。当管径大于1500mm时，可采用双轮手推车装运至坑底，然后垂直吊到地面运走。
三、市政道路排水工程中的顶管施工重点
3.1顶进设备的选择与就位
首先需要选择顶进机，此设备其主要由动力系统、电气控制系统、液压系统及主壳体和中继间等部分构成。选择好设备即需要开始对其进行就位安装。基坑导轨的安装，首先需要在底析基础上将具有足够强度和刚度的钢板预埋好，钢板上还应锚固钢筋，然后将钢板与导轨利用焊接的方式进行固定。在进行导轨安放时，需要利用型钢在两侧将其固定住，同时为了有效的防止受到撞击，则也可以用混凝土浇筑加固，避免发生变形和位移的危险。顶管承压壁即后座墙的安装。后背墙都是采用钢筋混凝土结构，同时在墙前面还要加设一块厚度在30mm左右的钢板做为钢后背，从而增加其坚固性。后座墙应与轨道轴线保持垂直，同时与顶进方向也应呈垂直的状态。起重系统和工作平台的安装，起重系统通常采用25～50T汽车吊即可，在顶进轴线出洞口的位置进行布置，而主顶动力站及操作台则应安装在工作平台上，通常采用型钢来进行搭建，并在上面搭建防雨防冲击的顶棚。
3.2顶管工作坑具体位置的确定
当施工管线按设计位置确定下来之后，工作坑的位置应首先考虑管道井、室的位置设置，这样可以减少大量的土方开挖和支撑、排水等工作量；根据地形和土质的实际情况尽量选择在可利用原状土作后背的地方；结合管子的材质、上料、上管、下管的方式以及出土、排降水等条件进行综合考虑，不给吊车在高压输电线路下作业等违章行为及安全隐患创造条件；一般雨、污水管道或地下水位高于水管流水面时，顶管为改善工作环境和便于操作工作坑设置在管道的下游。
3.3顶管材料的选择
根据施工特点、工程需求来选择内径其次再计算检验顶进管所承受的载荷确定钢筋管的壁厚以此确定外径一般顶管施工方面上需要挖土人员的配合，因此一顶进管内径要大于五百毫米在直线上推顶很短的管也较困难，因为短管比较容易向周围土层中挤入，致使整个管列呈蛇形弯曲，这便降低了管路顶进的可控性"如果在直线推顶的情况下使用长管可以减少装管的次数，取得良好的效果，但随着管长度的增长，如果偏离原定的路线，使之恢复正确路线要比使用短管更加困难建造顶压坑时顶压坑的长度也要增大，挖坑、支护、填补等费用将相应地增加可见顶进管的长度对顶管过程的可控性和经济性有很大的影响。
结束语
市政道路排水工程中的顶管施工是个复杂的工程，它涉及到诸多方面知识，因此，需要施工人员具备扎实的技术"施工中很多的工作细节和工作因素将会直接影响施工质量，因此，需要重视其中的每一影响因素，确保工程得以顺利进行"总之顶管技术从根本上改变了城市管网乱挖现象；另外一方面从切实做到保护环境入手，加大推广顶管施工技术力度势在必行，可以预见未来的管线铺设技术将以顶管工艺为支撑
参考文献：
[1]李家春.高等级公路路面集中排水水力计算.重庆交通学院学报.[J]2002.12：54—56
[2]交通部规范.公路排水设计规范（JTJ018—97）[S].北京.人民交通出版社.2001
[3]交通部规范.公路桥涵施工规范（JTJ041—2000）[S].北京.人民交通出版社.2004
[4]姚祖康.公路排水设计手册[M].北京.人民交通出版社.2001.10
[6]中国非开挖技术协会行业标准《顶管施工技术及验收规范》（试行）人民交通出版社.2007
【关键词】排水；管涵；顶管；施工
一、顶管施工技术应用范围
基于以上对顶管施工工艺原理分析，顶管施工技术主要应用在以下市政给排水施工建设过程中。第一，顶管施工技术可应用在地面难以实施大规模操作、挖掘的情况，比如繁华地段、名胜古迹位置以及交通流量较大地段。对于难以实现空中架线、地面开槽埋管的区域，可采用顶管施工技术铺设给排水管道。第二，顶管施工技术在市政管网建设中的应用。因市政管网建设过程中，地形和施工条件非常的复杂，很多马路若反复开挖操作，必然会导致城市交通混乱，给市民的生产生活带来很大的不便。在此情况，采用顶管施工及时，可以有效提高市政管网建设效率和质量，同时还可以有效效避免重复建设现象，对于节省财政资源、方便市民正常生产生活，意义重大。
二、 施工工艺
2.1 工作坑的開挖及导轨安装
2.1.1工作坑设置
工作坑设置时要力求长距离顶进，尽量少挖工作坑。一般采用工作坑双向对顶，交汇坑接口的施工方法。开挖工作坑应根据线路平面，现场地形，地物条件和施工需要进行，在保证排水和安全的前提下，尽量减少挖填方的数量。工作坑的基础形式取决于地基上有无地下水而定，一般采用混凝土基础。将轨枕横向预埋在混凝土内。
2.1.2导轨
导轨是顶进中的导向设备，安装的好坏对顶进质量影响很大。因此，安装导轨时要反复校测，使中线、高程、坡度务必符合设计和规范要求。导轨提倡采用钢轨，小管用18Kg/m的轻轨；大管用32Kg/m的重轨。导轨高程允许偏差控制在+3mm～0mm之间，中线位移左3mm～右3mm之间。
2.1.3工作坑附属设施
工作坑附属设施包括工作平台、工作棚及测量标志。工作平台需承受一定的荷载，故要求具有足够的强度和刚度。一般可采用型钢支架，其上铺设方木，木板或钢板。工作棚的覆盖面积要大于工作坑的平面尺寸，以遮风挡雨，便于操作。为方便施工，顶管中线基桩及临时水准点均应设置在工作坑内，且要注意固定保护，不易破坏。管道内施工的所有移动电机具和设备，必须有严格的接地措施。井下、管道内的照明设备必须用12V～36V安全电压。
2.1.4顶进设备安装
顶进设备由液压系统和传力设备两大部分构成。液压系统主要包括千斤顶、高压油泵、阀门和其他液压元件，传力设备则主要包括顶铁等。顶铁在安装使用时，顶铁无扭曲现象，安装必须直顺。每次退镐加放顶铁时，应换用可能安放的最长顶铁，始终保持连排的顶铁数目为最少现用的20cm*30cm截面的顶铁，其连接长度在单行使用时最大一般不超过1.5m，双行使用时最大一般不应超过2.5m。超过时，应采取安全措施或设计截面较大的顶铁。在顶进过程中，顶铁上方及侧面均不得站人，并随时注意观察顶铁有无扭曲迹象，及时采取措施，防止崩离。
2.2顶进工艺
顶管工艺过程包括下管、接口、测量、挖土、出土、顶进等。
2.2.1 下管
将工作坑上面管节吊装于工作坑内的导轨，一般可用吊车或卷扬机起吊，下到工作坑内。所有管节在下吊之前都必须进行外观检查。
2.2.2稳管与接口处理
每下一节管都要检查一下管节的高程和方向是否符合设计和施工规范要求，管节是否完全贴卧于导轨上。管与管接口必须密实、平顺。内套环中心应对正管道接口，填料密实，管缝内不得有泥土，石子，砂浆等杂物。
2.2.3 挖土
人工挖土顶进时，管前挖土一般应在在管内操作，以确保安全。土质良好时，管顶以上的土能形成土拱，管端可不加管帽，并允许在管前超挖10-30cm后在顶管；土质差，容易塌方时，管前超挖量宜小，并随挖随顶；土质好时，管顶超挖量不得大于15mm，在重要建筑物和铁路下，顶部地基不允许下沉地段及土质差时，均不得超挖。
2.2.4 出土
当管径大于800mm时，可采用四轮小车运土，小车在管内出入时可在其前后端拴上长绳，由管内外的操作者拉绳，以使小车往复运土至工作坑坑底，再垂直提升到地面运走。当管径大于1500mm时，可采用双轮手推车装运至坑底，然后垂直吊到地面运走。
三、市政道路排水工程中的顶管施工重点
3.1顶进设备的选择与就位
首先需要选择顶进机，此设备其主要由动力系统、电气控制系统、液压系统及主壳体和中继间等部分构成。选择好设备即需要开始对其进行就位安装。基坑导轨的安装，首先需要在底析基础上将具有足够强度和刚度的钢板预埋好，钢板上还应锚固钢筋，然后将钢板与导轨利用焊接的方式进行固定。在进行导轨安放时，需要利用型钢在两侧将其固定住，同时为了有效的防止受到撞击，则也可以用混凝土浇筑加固，避免发生变形和位移的危险。顶管承压壁即后座墙的安装。后背墙都是采用钢筋混凝土结构，同时在墙前面还要加设一块厚度在30mm左右的钢板做为钢后背，从而增加其坚固性。后座墙应与轨道轴线保持垂直，同时与顶进方向也应呈垂直的状态。起重系统和工作平台的安装，起重系统通常采用25～50T汽车吊即可，在顶进轴线出洞口的位置进行布置，而主顶动力站及操作台则应安装在工作平台上，通常采用型钢来进行搭建，并在上面搭建防雨防冲击的顶棚。
3.2顶管工作坑具体位置的确定
当施工管线按设计位置确定下来之后，工作坑的位置应首先考虑管道井、室的位置设置，这样可以减少大量的土方开挖和支撑、排水等工作量；根据地形和土质的实际情况尽量选择在可利用原状土作后背的地方；结合管子的材质、上料、上管、下管的方式以及出土、排降水等条件进行综合考虑，不给吊车在高压输电线路下作业等违章行为及安全隐患创造条件；一般雨、污水管道或地下水位高于水管流水面时，顶管为改善工作环境和便于操作工作坑设置在管道的下游。
3.3顶管材料的选择
根据施工特点、工程需求来选择内径其次再计算检验顶进管所承受的载荷确定钢筋管的壁厚以此确定外径一般顶管施工方面上需要挖土人员的配合，因此一顶进管内径要大于五百毫米在直线上推顶很短的管也较困难，因为短管比较容易向周围土层中挤入，致使整个管列呈蛇形弯曲，这便降低了管路顶进的可控性"如果在直线推顶的情况下使用长管可以减少装管的次数，取得良好的效果，但随着管长度的增长，如果偏离原定的路线，使之恢复正确路线要比使用短管更加困难建造顶压坑时顶压坑的长度也要增大，挖坑、支护、填补等费用将相应地增加可见顶进管的长度对顶管过程的可控性和经济性有很大的影响。
结束语
市政道路排水工程中的顶管施工是个复杂的工程，它涉及到诸多方面知识，因此，需要施工人员具备扎实的技术"施工中很多的工作细节和工作因素将会直接影响施工质量，因此，需要重视其中的每一影响因素，确保工程得以顺利进行"总之顶管技术从根本上改变了城市管网乱挖现象；另外一方面从切实做到保护环境入手，加大推广顶管施工技术力度势在必行，可以预见未来的管线铺设技术将以顶管工艺为支撑
参考文献：
[1]李家春.高等级公路路面集中排水水力计算.重庆交通学院学报.[J]2002.12：54—56
[2]交通部规范.公路排水设计规范（JTJ018—97）[S].北京.人民交通出版社.2001
[3]交通部规范.公路桥涵施工规范（JTJ041—2000）[S].北京.人民交通出版社.2004
[4]姚祖康.公路排水设计手册[M].北京.人民交通出版社.2001.10
[6]中国非开挖技术协会行业标准《顶管施工技术及验收规范》（试行）人民交通出版社.2007