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摘要：我国城市建筑物密集，市政管线工程的施工难度较大，而顶管施工技术因其对周围环境影响较小或者无影响，噪音小，施工场地小等特点，越来越受到施工单位的青睐。顶管技术彻底解决了在进行管道埋设时造成的交通堵塞和对城市建筑物的破坏等问题，在环境保护及土层稳定方面具有明显的优势。这对人口密集、交通繁忙、地下管线复杂、地面构筑物众多的城市是非常重要的。本文根据笔者工作實践，对市政顶管技术的适用范围、顶管选择及施工技术进行了探讨。
关键词：市政 给排水 顶管
中图分类号：TU99 文献标识码： A
正文：
顶管工艺的工作原理是根据设计方案在管道沿线布设工作井及接收井，并在工作井内安装坚固的后座，放入要顶进的混凝土管或钢管以及油压千斤顶，接好照明设备，油管，泥浆管等管道，然后使用油压千斤顶缓慢推进，通过压浆系统在管节周围形成泥浆套，保持管道能够在泥浆套中滑行，在顶进过程中应用激光经纬仪测量顶进方向，及时进行调整，直至将管道顶至接收井内。
1. 市政排水顶管施工适用范围
市政排水顶管施工一般要求承载的地面土质具有一定的强度，诸如粘土、高岭土等，另外，对地面要求高的城市等地区，顶管施工的优势明显，当然，造价也相对高，而对于大开挖管道施工主要是针对土质松软或如水塘、河流等地区，不仅保证管道施工的安全、科学、合理，且造价相对较低。总之，顶管施工与开槽埋管施工相比具有施工速度快、自动化程度高、精度高、地面沉降小、对地面交通和周边环境影响小等优点。顶管技术主要适用的范围：一是在城市的繁华商业街道等中心地区进行的市政管网铺设施工；二是对于不能进行大面积开挖的文物遗址等特殊地段；三是因遇到江河、主要交通干线或者铁路等而无法进行空中架线以及开槽管径中所采用的管道直径大于八百毫米的地下埋管施工工作；四是当设置的城市污水管道直径大于五百毫米时，而周围又无其他建筑物设施且无法进行明沟开挖的施工工程。
2 设备的选择安装
顶管施工工艺对顶进管道的要求十分的严格，要求管道的材料本身具有较强的抗腐蚀性，具有满足设计要求的抗压能力，能够承受设计的动静荷载以及管道内外部的压力。对管道接头的几何尺寸、轴向荷载能力和防水能力也都有较为严格的要求，保证紧密配合，端部要平整垂直，在发生一定角度的偏移时仍具有防水能力，防水接头不允许突出管道的内外壁。
在工程实施之前,第一步对工程地点的水文与地质状况,地基的土壤类型,各土层的密实度、含水层的渗透系数,地下水水位、水流量与地表水排水情况实施勘查,防护及抢险用品要准备充分,确保工程安全高效的运转;在开挖工作坑同时要安排好排水系统。挖掘工作坑需要按照设计，加强安全防护,保证线路安全,并要确保工作底板面的平整程度，顶进操作中,要注意管身的轴线指向,出现偏差时要纠正。
2.1 顶进设备与试顶
千斤顶的台数根据最大顶力的配置安装完成之后,必须及时实施调试，检查液压元件可靠程度,千斤顶功能有无故障,管路是否泄露;调试电接点的压力表与压力继电器的表现值,调试溢流阀的承载压力,逐渐增加油压力推动管身。设备与附件安装完成之后,才可实施试顶工作,试顶一般顶动管身是停止,试顶过程中,各有关部位与观测点处均应有员工负责,开泵之后油压每升高 5-20MPa 时须停泵注意观察,发现问题及时处理,同时注意观察后背与底板的变化。
2.2 线路的加固与安全
工程线路加固通常使用吊轨纵横梁加固的手段,第一步要按隔六抽一的原则将混凝土枕替换成木枕,同时在线路远侧搭设出枕木垛,在木枕上施作四组三根 50kg/m 的钢轨扣轨梁,之后挖空道碴,穿入工字钢的横向梁,用U型螺栓与钢扣板将横梁和扣轨梁衔接成刚体。顶进操作过程中严格实施四不挖土的原则，顶进过程中顶铁上严禁站人。管身的顶进就位完毕后,需要尽快恢复线路。拆除加固的设施之前,需要首先检查道碴：上碴的工具和起拨道工具备齐程度,同时要安置好抽出的横梁施工作业流程,施工中遵循隔六取一的原则，抽出横向梁木枕换成钢筋混凝土的轨道补充道碴捣固。拆除与撤换完毕后,可以对线路进行整体维修,确保标准后可以恢复正常施工。
3 对地下管线和地上物的安全影响
管前挖土是控制管节顶进指向高度与减少偏差的重要手段,也是确保顶管品质和管上建筑物安全的基础。所以管前挖土顶进的要求如下:在一般顶管的地段,可以超越管端25-30cm，在现有道路和管线交汇点下不得超过管端10cm,同时随挖掘随定起,要严格遵守管线管理部门的标准。市政工程顶管的施工很多时候要横穿路和多条排水与上水管线,如果有渗漏会使工程地质条件发生恶化,导致发生坍塌事故,所以,工程过程中需要采取高效的措施来预防坍塌事故。施工中利用预注浆堵水为主要手段,结合的其他方式治理管线渗漏,防止工程地质发生恶化，在顶坑口准备应急物资,如果发现险情可以及时抢险，降水施工必须高效。
4 泥水平衡顶管的出洞施工
4.1顶管管线放线,
顶管管线放线是将工作井出洞口与衔接入井进洞口的坐标准确导入工作井内中,指导顶管顶进的方向与长度。顶管管线放线很多时候是依据工作井与接收井的具体位置,经过测量已经放出的管线位置。测量直线是目前顶管管线常规的放线手段,就是依据顶管工作井出洞口的轴线与衔接井进洞口的轴线,运用经纬仪在工作井后反复测量这两根轴线直到重合。保证顶管管线导入工作井内。
4.2 后座墙附加层施工
后座墙附加层的工作层面需要与顶管管线实现垂直;针对有折角的管线,通常采取圆形的工作井,后座墙的附加层宽度需要达到主顶油缸发射标准,厚度依据工作井的内径与后背铁件的宽度确定，后座墙附加层采用钢筋混凝土结构,标号 C25 以上,在后座墙附加层覆盖洞口同时需要在洞口处采用型钢加固。
5 顶管工程中的常见问题与处理措施
5.1 管道轴线偏差过
管道轴线相比原设计轴线误差过大，导致管道出现弯曲或造成管节损坏和接口渗漏。分析原因是地层正面受力不均，从而导致工具管受力不均，导致导向偏差过大，出现管道轴线的偏差。顶管后背出现位移和不平整，导致顶力的合力线偏移过大管道轴线偏差。各位置千斤顶不同步或者千斤顶间顶力差异过大，还有安装精度不够造成顶力合力线偏差过大，顶管施工前需要对管道通过的地带地质情况作详细的勘查。设置测力装置指导纠正偏差。纠正偏差需要保证测量纠偏、小量纠等操作方法。同时使用相同规格的千斤顶，保证其顶力行程与顶速保持一致，保持顶力合力线与管道轴线实现重合。加强顶管后工程质量的控制，确保后背不出现位移并保持后背平整，确保顶进设备的安装精确度。重新调试千斤顶的行程顶力与顶速，也可以重新调试千斤顶的精度。顶管后背实施加固防止发生位移发展，同时保证后背平整。纠正偏差前需要详细分析顶进的曲线发展趋势，实施适当的纠偏量，注意循序渐进不可操之过急，引发事故。
5.2地面沉降和隆起现象
顶管施工过程过程或者施工完毕后，通常管道轴线的两端小范围内会发生地面沉降或隆起，造成管道四周的建筑物与道路交通和管线等公用设施受到损坏，严重的会危及正常使用安全。原因分析主要是开挖层面的取土量不合理，导致工具管推进动力与开挖士层压力不均匀，发生地面沉降或隆起。再者轴线偏差较大，加之纠偏不合理造成了的地层土体的损失。道外围环形的空隙会引发的地层上体土的损失。最后是接口不够严密，出现水土流失。
施工前需要对当地的工程地质条件与环境实施详细的调查，制定合理可行的施工方案，正确使用工具管，针对距离管道近的建筑物与其它设施实施对应的加固保护手段。即使维护压力装置以便交接顶进压力，保证顶进压力和顶端土体压力的平衡。控制顶管轴线的误差，主要采用多测量、多纠偏、小量纠正的操作方法。顶进的过程中需要及时的加入符合技术标准的润滑支承液使之填充管道外测环形空间。施工结束后。需要用水泥与粉煤灰等材料置换出润滑泥浆。保证管道接口的密封程度防止渗漏。
6 结语
顶管技术属于非开挖技术,在克服了传统开挖法施工的缺点的同时,还具有施工周期短，能提供较好的液体流动性能,避免了2次衬砌;接头部位较少,隧道渗漏的液体少,可以减少污水泵的使用量等优点。随着社会经济的快速发展,市政设施逐渐趋于完善,地下各类管道建设将会大大增加,管径的规模加大,长度变长,类型与种类繁多,顶管施工技术也需要进一步地完善和提高,从而适应社会发展的需要。
参考文献
[1] 余彬泉.陈传灿.顶管施工技术.北京.人民交通出版社,2003.
[2] 雨翔.顶管施工技术及验收规范.北京.人民交通出版社,2007.
关键词：市政 给排水 顶管
中图分类号：TU99 文献标识码： A
正文：
顶管工艺的工作原理是根据设计方案在管道沿线布设工作井及接收井，并在工作井内安装坚固的后座，放入要顶进的混凝土管或钢管以及油压千斤顶，接好照明设备，油管，泥浆管等管道，然后使用油压千斤顶缓慢推进，通过压浆系统在管节周围形成泥浆套，保持管道能够在泥浆套中滑行，在顶进过程中应用激光经纬仪测量顶进方向，及时进行调整，直至将管道顶至接收井内。
1. 市政排水顶管施工适用范围
市政排水顶管施工一般要求承载的地面土质具有一定的强度，诸如粘土、高岭土等，另外，对地面要求高的城市等地区，顶管施工的优势明显，当然，造价也相对高，而对于大开挖管道施工主要是针对土质松软或如水塘、河流等地区，不仅保证管道施工的安全、科学、合理，且造价相对较低。总之，顶管施工与开槽埋管施工相比具有施工速度快、自动化程度高、精度高、地面沉降小、对地面交通和周边环境影响小等优点。顶管技术主要适用的范围：一是在城市的繁华商业街道等中心地区进行的市政管网铺设施工；二是对于不能进行大面积开挖的文物遗址等特殊地段；三是因遇到江河、主要交通干线或者铁路等而无法进行空中架线以及开槽管径中所采用的管道直径大于八百毫米的地下埋管施工工作；四是当设置的城市污水管道直径大于五百毫米时，而周围又无其他建筑物设施且无法进行明沟开挖的施工工程。
2 设备的选择安装
顶管施工工艺对顶进管道的要求十分的严格，要求管道的材料本身具有较强的抗腐蚀性，具有满足设计要求的抗压能力，能够承受设计的动静荷载以及管道内外部的压力。对管道接头的几何尺寸、轴向荷载能力和防水能力也都有较为严格的要求，保证紧密配合，端部要平整垂直，在发生一定角度的偏移时仍具有防水能力，防水接头不允许突出管道的内外壁。
在工程实施之前,第一步对工程地点的水文与地质状况,地基的土壤类型,各土层的密实度、含水层的渗透系数,地下水水位、水流量与地表水排水情况实施勘查,防护及抢险用品要准备充分,确保工程安全高效的运转;在开挖工作坑同时要安排好排水系统。挖掘工作坑需要按照设计，加强安全防护,保证线路安全,并要确保工作底板面的平整程度，顶进操作中,要注意管身的轴线指向,出现偏差时要纠正。
2.1 顶进设备与试顶
千斤顶的台数根据最大顶力的配置安装完成之后,必须及时实施调试，检查液压元件可靠程度,千斤顶功能有无故障,管路是否泄露;调试电接点的压力表与压力继电器的表现值,调试溢流阀的承载压力,逐渐增加油压力推动管身。设备与附件安装完成之后,才可实施试顶工作,试顶一般顶动管身是停止,试顶过程中,各有关部位与观测点处均应有员工负责,开泵之后油压每升高 5-20MPa 时须停泵注意观察,发现问题及时处理,同时注意观察后背与底板的变化。
2.2 线路的加固与安全
工程线路加固通常使用吊轨纵横梁加固的手段,第一步要按隔六抽一的原则将混凝土枕替换成木枕,同时在线路远侧搭设出枕木垛,在木枕上施作四组三根 50kg/m 的钢轨扣轨梁,之后挖空道碴,穿入工字钢的横向梁,用U型螺栓与钢扣板将横梁和扣轨梁衔接成刚体。顶进操作过程中严格实施四不挖土的原则，顶进过程中顶铁上严禁站人。管身的顶进就位完毕后,需要尽快恢复线路。拆除加固的设施之前,需要首先检查道碴：上碴的工具和起拨道工具备齐程度,同时要安置好抽出的横梁施工作业流程,施工中遵循隔六取一的原则，抽出横向梁木枕换成钢筋混凝土的轨道补充道碴捣固。拆除与撤换完毕后,可以对线路进行整体维修,确保标准后可以恢复正常施工。
3 对地下管线和地上物的安全影响
管前挖土是控制管节顶进指向高度与减少偏差的重要手段,也是确保顶管品质和管上建筑物安全的基础。所以管前挖土顶进的要求如下:在一般顶管的地段,可以超越管端25-30cm，在现有道路和管线交汇点下不得超过管端10cm,同时随挖掘随定起,要严格遵守管线管理部门的标准。市政工程顶管的施工很多时候要横穿路和多条排水与上水管线,如果有渗漏会使工程地质条件发生恶化,导致发生坍塌事故,所以,工程过程中需要采取高效的措施来预防坍塌事故。施工中利用预注浆堵水为主要手段,结合的其他方式治理管线渗漏,防止工程地质发生恶化，在顶坑口准备应急物资,如果发现险情可以及时抢险，降水施工必须高效。
4 泥水平衡顶管的出洞施工
4.1顶管管线放线,
顶管管线放线是将工作井出洞口与衔接入井进洞口的坐标准确导入工作井内中,指导顶管顶进的方向与长度。顶管管线放线很多时候是依据工作井与接收井的具体位置,经过测量已经放出的管线位置。测量直线是目前顶管管线常规的放线手段,就是依据顶管工作井出洞口的轴线与衔接井进洞口的轴线,运用经纬仪在工作井后反复测量这两根轴线直到重合。保证顶管管线导入工作井内。
4.2 后座墙附加层施工
后座墙附加层的工作层面需要与顶管管线实现垂直;针对有折角的管线,通常采取圆形的工作井,后座墙的附加层宽度需要达到主顶油缸发射标准,厚度依据工作井的内径与后背铁件的宽度确定，后座墙附加层采用钢筋混凝土结构,标号 C25 以上,在后座墙附加层覆盖洞口同时需要在洞口处采用型钢加固。
5 顶管工程中的常见问题与处理措施
5.1 管道轴线偏差过
管道轴线相比原设计轴线误差过大，导致管道出现弯曲或造成管节损坏和接口渗漏。分析原因是地层正面受力不均，从而导致工具管受力不均，导致导向偏差过大，出现管道轴线的偏差。顶管后背出现位移和不平整，导致顶力的合力线偏移过大管道轴线偏差。各位置千斤顶不同步或者千斤顶间顶力差异过大，还有安装精度不够造成顶力合力线偏差过大，顶管施工前需要对管道通过的地带地质情况作详细的勘查。设置测力装置指导纠正偏差。纠正偏差需要保证测量纠偏、小量纠等操作方法。同时使用相同规格的千斤顶，保证其顶力行程与顶速保持一致，保持顶力合力线与管道轴线实现重合。加强顶管后工程质量的控制，确保后背不出现位移并保持后背平整，确保顶进设备的安装精确度。重新调试千斤顶的行程顶力与顶速，也可以重新调试千斤顶的精度。顶管后背实施加固防止发生位移发展，同时保证后背平整。纠正偏差前需要详细分析顶进的曲线发展趋势，实施适当的纠偏量，注意循序渐进不可操之过急，引发事故。
5.2地面沉降和隆起现象
顶管施工过程过程或者施工完毕后，通常管道轴线的两端小范围内会发生地面沉降或隆起，造成管道四周的建筑物与道路交通和管线等公用设施受到损坏，严重的会危及正常使用安全。原因分析主要是开挖层面的取土量不合理，导致工具管推进动力与开挖士层压力不均匀，发生地面沉降或隆起。再者轴线偏差较大，加之纠偏不合理造成了的地层土体的损失。道外围环形的空隙会引发的地层上体土的损失。最后是接口不够严密，出现水土流失。
施工前需要对当地的工程地质条件与环境实施详细的调查，制定合理可行的施工方案，正确使用工具管，针对距离管道近的建筑物与其它设施实施对应的加固保护手段。即使维护压力装置以便交接顶进压力，保证顶进压力和顶端土体压力的平衡。控制顶管轴线的误差，主要采用多测量、多纠偏、小量纠正的操作方法。顶进的过程中需要及时的加入符合技术标准的润滑支承液使之填充管道外测环形空间。施工结束后。需要用水泥与粉煤灰等材料置换出润滑泥浆。保证管道接口的密封程度防止渗漏。
6 结语
顶管技术属于非开挖技术,在克服了传统开挖法施工的缺点的同时,还具有施工周期短，能提供较好的液体流动性能,避免了2次衬砌;接头部位较少,隧道渗漏的液体少,可以减少污水泵的使用量等优点。随着社会经济的快速发展,市政设施逐渐趋于完善,地下各类管道建设将会大大增加,管径的规模加大,长度变长,类型与种类繁多,顶管施工技术也需要进一步地完善和提高,从而适应社会发展的需要。
参考文献
[1] 余彬泉.陈传灿.顶管施工技术.北京.人民交通出版社,2003.
[2] 雨翔.顶管施工技术及验收规范.北京.人民交通出版社,2007.