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摘要：随着城市化进程的不断开展，城市道路需要承受的压力越来越大。市政道路工程作为城市交通基础建设的重要组成部分，其质量对城市交通的顺畅性存在着直接的影响，而在市政道路工程建设中，其排水系统的施工质量直接关系到城市道路日后的排水情况。文主要针对市政道路排水工程中污水管顶管施工技术进行分析讨论，以助于相关人员把握其相关的施工要点，提高其施工水平，保证市政道路污水管顶管的施工质量。
关键词：市政道路 顶管技术 工艺
0 引言
在现代城市建设中，随着经济的发展和世界人口的日益增长，地面资源及可开发的空间越来越少，城市地上空间的拥挤程度大大增加，进而产生诸如交通拥挤、环境质量差等诸多城市问题，地面空间的利用逐渐趋于饱和，合理利用和开发地下空间成为解决城市问题的一条重要途径。地铁、隧道及地下管线的铺设等市政工程也越来越多，城市地下建设所遇到的问题亦日益复杂，采用非开挖技术是最终解决这一矛盾的重要途径。
顶管法施工作为非开挖技术的一种施工方法，经常用于城市市政管道的建设中，使用该方法占地面积少，与同管径的明挖施工相比可节约用地；在地下施工，对地面活动影响较小，施工控制严格可保证交通畅通，日常活动正常；在穿越铁路、公路、河流、建筑物等障碍物时可减少沿线的拆迁工作量，节约资金和时间，降低工程造价，具有开槽明挖法不可比拟的优越性；施工中不破坏地下管线和构筑物，不影其正常使用；施工噪音较小，对周围环境影响小。
1 顶管法施工的特点及适用范围
顶管法又称为非开挖管道敷设技术，它具有不需要开挖面层，就能穿越地面构筑物和地下管线及公路、铁路、河道的特点，相比开挖敷设技术，投资和工期将大大节省。同时，因为其施工面由线缩成点，占地面积小，地面活动不受施工影响，对交通干扰小；噪音和震动低，城市中施工对居民生活环境干扰小，不影响现有管线及构筑物的使用，属于真正的无污染、高效率的施工技术。
顶管施工技术主要应用于城市的中心建设以及商业的繁华街道，在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，一般管径>800mm的地下埋管工程可使用顶管法施工。在敷设城市污水管道直径>800mm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他建筑物基础时，可使用顶管法施工作业。
2 顶管技术施工工艺
2.1 顶进管的选择
1）顶进管直径的选择。顶进管的直径选择是首先根据工程性质、工程需要确定内径，根据顶进管所受荷载确定混凝土管的配筋及壁厚，进而确定外径。因为顶管工程工作面上需要配备挖土工人，所以一般管内径不<800mm。
2）顶进管长度的选择。顶进管的长度对顶管过程的可控性和经济性有很大影响。在直线推项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、回填、修复的费用将相应地增加。
2.2 顶管施工的前期准备
1）现场平面布置。顶管施工中的平面总体的布置主要包括设备以及自动控制室、料具间、管材堆场、拌浆棚及拌浆材料堆场、注浆系统、弃土坑的布置等。始发工作井内安装发射架、顶管机、前顶铁、主推千斤顶、反力架等顶进设备，工作井边侧设置下井扶梯供施工人员上下。
2）顶管机进、出洞处以及后靠土体加固。为了确保顶管机出洞的绝对安全，在需要顶管机建设的同时需要对后靠土的建设以及进、出洞区域体进行加固，在加固过程中主要采取：高压旋喷桩加固、混凝土后背墙、堆土反压法等方法。
3）顶管施工主要设备。顶管管道一般在淤泥质砂和粘土层中顶进，适用于施工现场无法采用明沟开挖埋管施工而管道沿线又无其他建筑物基础，管道直径宜大于800mm。在这个前提下，根据管道材料、管径的大小、土体摩阻力计算顶进机具和千斤顶的大小个数以及反力墙、起重设备等。
4）机械设备交班检查。管道顶进前，不仅需要机械加工的交接班手续，还需要将记录的设备运转情况交给下一班组的机械工，并进行口头的设备运转状况交班，刚上班的机械工需要对控制台、各个泥浆泵、管道、测量系统、工具头等进行例行检查。
2.3 顶管施工的工艺
1）顶管井的设计。顶管井分工作井与接收井两种，顶管井的建造结构有很多种类，一般使用钢筋混凝土结构。工作井的结构形式通常有单孔井和单排孔井。结构布置时，可在井内设置内支撑，改善结构受力。
2）顶管施工工序。穿墙前注浆止水处理：顶管工作井穿墙洞口前方应采用压浆止水处理。注浆材料用石灰、水泥、粘土搅拌成浆液，注浆液与自然土混合，洞口搅拌范围在4m×4m处，以保证工具头顺利成功出洞。浆液配合比石灰：水泥：粘土=2：1：3，注入的浆液与自然土固结后既能让工具头顺利穿墙又能起止水和挡土的作用。穿墙：打开穿墙闷板将工具管顶出井外，并安装穿墙止水装置，主要技术施工措施：① 穿墙管内填夯压密实的纸筋粘土或低强度水泥粘土拌和土，以起到临时性阻水挡土作用；②为确保穿墙孔外侧一定范围内土体基本稳定并有足够强度，工作井工具管穿墙前对穿墙管外侧采取注浆固结措施；③ 穿墙前对可能出现的问题进行分析并制定相应处理措施；④ 闷板开启后迅速推进工具管，同时做好穿墙止水，本工程采用止水法兰加压板，中间按入20 mln厚的天然优质橡胶止水板环，要求具有较高的拉伸率和耐磨性，借助管道顶进带动安装好的橡胶板形成逆向止水装置，应防止因穿墙管外侧的土体暴露时间过长而产生扰动流变。顶管出洞：即顶管机和第一节管子从工作井中破出洞口封门进入士中。开始正常顶管前的过程，是顶管技术中的关键工序，也是容易发生事故的工序 为防止管线出现偏斜，应采取工具管调零，在工具管下的井壁上加设支撑，工具管出洞前预先设定一个初始角弥补下跌等措施。注浆减阻：在顶管施工中还有一个重要的技术措施就是通过压注触变泥浆填充管道周围的空隙，形成一道泥浆保护套，起到支撑地层，减少地面沉降，减少顶进阻力的作用。注浆减阻适于长距离顶管施工。在施工中，首先对顶管机头尾部压浆，并与顶进工作同步，然后在中续间和混凝土管道的适当位置进行跟踪补浆，以补充在顶进中的泥浆损失。顶进偏差的校正：顶进过程中发现管位偏差10mm左右，即应进行校正。纠偏校正应缓慢进行，使管子逐渐复位，不得猛纠硬调。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。
3 顶管施工要注意的几个问题
（1）工程地质和水文地质条件：施工前必须了解土层的变化情况；对于要经过回填土的地带，需要提前加固处理，避免施工过后地表有过大幅度的下沉。
（2）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。
（3）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。
（4）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。
（5）顶进计算：根据准确计算顶进推力等计算结果，选用相应的油缸类型和确定中间的分布；通过工作设计，根据计算得到最大顶力，提出工作井的加固方案。
4 结束语
随着我国工程技术的不断发展，顶管施工技术得到飞速地提升和发展，尤其是在市政道路排水工程中起到了无与伦比的重要作用，有效地降低对附近城市构筑物和道路、管网的影响，彻底解决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，尤其对交通繁忙、人口密集、地面建筑物众多、地下管线复杂的城市来说尤为重要，是一种安全、环保、高效、经济的施工方式。因此，对市政道路排水工程污水管顶管施工技术进行深入总结分析是具有一定必要性的。
参考文献
[1]吉金凤，市政道路排水工程污水管顶管施工技术，中国行技术新产品，2010，（3）：85
关键词：市政道路 顶管技术 工艺
0 引言
在现代城市建设中，随着经济的发展和世界人口的日益增长，地面资源及可开发的空间越来越少，城市地上空间的拥挤程度大大增加，进而产生诸如交通拥挤、环境质量差等诸多城市问题，地面空间的利用逐渐趋于饱和，合理利用和开发地下空间成为解决城市问题的一条重要途径。地铁、隧道及地下管线的铺设等市政工程也越来越多，城市地下建设所遇到的问题亦日益复杂，采用非开挖技术是最终解决这一矛盾的重要途径。
顶管法施工作为非开挖技术的一种施工方法，经常用于城市市政管道的建设中，使用该方法占地面积少，与同管径的明挖施工相比可节约用地；在地下施工，对地面活动影响较小，施工控制严格可保证交通畅通，日常活动正常；在穿越铁路、公路、河流、建筑物等障碍物时可减少沿线的拆迁工作量，节约资金和时间，降低工程造价，具有开槽明挖法不可比拟的优越性；施工中不破坏地下管线和构筑物，不影其正常使用；施工噪音较小，对周围环境影响小。
1 顶管法施工的特点及适用范围
顶管法又称为非开挖管道敷设技术，它具有不需要开挖面层，就能穿越地面构筑物和地下管线及公路、铁路、河道的特点，相比开挖敷设技术，投资和工期将大大节省。同时，因为其施工面由线缩成点，占地面积小，地面活动不受施工影响，对交通干扰小；噪音和震动低，城市中施工对居民生活环境干扰小，不影响现有管线及构筑物的使用，属于真正的无污染、高效率的施工技术。
顶管施工技术主要应用于城市的中心建设以及商业的繁华街道，在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，一般管径>800mm的地下埋管工程可使用顶管法施工。在敷设城市污水管道直径>800mm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他建筑物基础时，可使用顶管法施工作业。
2 顶管技术施工工艺
2.1 顶进管的选择
1）顶进管直径的选择。顶进管的直径选择是首先根据工程性质、工程需要确定内径，根据顶进管所受荷载确定混凝土管的配筋及壁厚，进而确定外径。因为顶管工程工作面上需要配备挖土工人，所以一般管内径不<800mm。
2）顶进管长度的选择。顶进管的长度对顶管过程的可控性和经济性有很大影响。在直线推项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、回填、修复的费用将相应地增加。
2.2 顶管施工的前期准备
1）现场平面布置。顶管施工中的平面总体的布置主要包括设备以及自动控制室、料具间、管材堆场、拌浆棚及拌浆材料堆场、注浆系统、弃土坑的布置等。始发工作井内安装发射架、顶管机、前顶铁、主推千斤顶、反力架等顶进设备，工作井边侧设置下井扶梯供施工人员上下。
2）顶管机进、出洞处以及后靠土体加固。为了确保顶管机出洞的绝对安全，在需要顶管机建设的同时需要对后靠土的建设以及进、出洞区域体进行加固，在加固过程中主要采取：高压旋喷桩加固、混凝土后背墙、堆土反压法等方法。
3）顶管施工主要设备。顶管管道一般在淤泥质砂和粘土层中顶进，适用于施工现场无法采用明沟开挖埋管施工而管道沿线又无其他建筑物基础，管道直径宜大于800mm。在这个前提下，根据管道材料、管径的大小、土体摩阻力计算顶进机具和千斤顶的大小个数以及反力墙、起重设备等。
4）机械设备交班检查。管道顶进前，不仅需要机械加工的交接班手续，还需要将记录的设备运转情况交给下一班组的机械工，并进行口头的设备运转状况交班，刚上班的机械工需要对控制台、各个泥浆泵、管道、测量系统、工具头等进行例行检查。
2.3 顶管施工的工艺
1）顶管井的设计。顶管井分工作井与接收井两种，顶管井的建造结构有很多种类，一般使用钢筋混凝土结构。工作井的结构形式通常有单孔井和单排孔井。结构布置时，可在井内设置内支撑，改善结构受力。
2）顶管施工工序。穿墙前注浆止水处理：顶管工作井穿墙洞口前方应采用压浆止水处理。注浆材料用石灰、水泥、粘土搅拌成浆液，注浆液与自然土混合，洞口搅拌范围在4m×4m处，以保证工具头顺利成功出洞。浆液配合比石灰：水泥：粘土=2：1：3，注入的浆液与自然土固结后既能让工具头顺利穿墙又能起止水和挡土的作用。穿墙：打开穿墙闷板将工具管顶出井外，并安装穿墙止水装置，主要技术施工措施：① 穿墙管内填夯压密实的纸筋粘土或低强度水泥粘土拌和土，以起到临时性阻水挡土作用；②为确保穿墙孔外侧一定范围内土体基本稳定并有足够强度，工作井工具管穿墙前对穿墙管外侧采取注浆固结措施；③ 穿墙前对可能出现的问题进行分析并制定相应处理措施；④ 闷板开启后迅速推进工具管，同时做好穿墙止水，本工程采用止水法兰加压板，中间按入20 mln厚的天然优质橡胶止水板环，要求具有较高的拉伸率和耐磨性，借助管道顶进带动安装好的橡胶板形成逆向止水装置，应防止因穿墙管外侧的土体暴露时间过长而产生扰动流变。顶管出洞：即顶管机和第一节管子从工作井中破出洞口封门进入士中。开始正常顶管前的过程，是顶管技术中的关键工序，也是容易发生事故的工序 为防止管线出现偏斜，应采取工具管调零，在工具管下的井壁上加设支撑，工具管出洞前预先设定一个初始角弥补下跌等措施。注浆减阻：在顶管施工中还有一个重要的技术措施就是通过压注触变泥浆填充管道周围的空隙，形成一道泥浆保护套，起到支撑地层，减少地面沉降，减少顶进阻力的作用。注浆减阻适于长距离顶管施工。在施工中，首先对顶管机头尾部压浆，并与顶进工作同步，然后在中续间和混凝土管道的适当位置进行跟踪补浆，以补充在顶进中的泥浆损失。顶进偏差的校正：顶进过程中发现管位偏差10mm左右，即应进行校正。纠偏校正应缓慢进行，使管子逐渐复位，不得猛纠硬调。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。
3 顶管施工要注意的几个问题
（1）工程地质和水文地质条件：施工前必须了解土层的变化情况；对于要经过回填土的地带，需要提前加固处理，避免施工过后地表有过大幅度的下沉。
（2）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。
（3）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。
（4）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。
（5）顶进计算：根据准确计算顶进推力等计算结果，选用相应的油缸类型和确定中间的分布；通过工作设计，根据计算得到最大顶力，提出工作井的加固方案。
4 结束语
随着我国工程技术的不断发展，顶管施工技术得到飞速地提升和发展，尤其是在市政道路排水工程中起到了无与伦比的重要作用，有效地降低对附近城市构筑物和道路、管网的影响，彻底解决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，尤其对交通繁忙、人口密集、地面建筑物众多、地下管线复杂的城市来说尤为重要，是一种安全、环保、高效、经济的施工方式。因此，对市政道路排水工程污水管顶管施工技术进行深入总结分析是具有一定必要性的。
参考文献
[1]吉金凤，市政道路排水工程污水管顶管施工技术，中国行技术新产品，2010，（3）：85