非开挖顶管施工技术在市政工程中的应用

非开挖顶管施工技术在市政工程中的应用

陈寄超

杭州长汇建设有限公司 浙江 杭州 311107

摘要：非开挖顶管施工技术已被广泛应用于市政工程建设中，顶管作

业的低成本、工期的有效控制，都是很明显的优势。文章对非开挖顶管施工技术具体应用进行了探索，希望对市政工程实践有所帮助。

关键词：市政工程；非开挖；顶管施工

1非开挖顶管施工技术原理

随着施工技术的不断发展，非开挖顶管法施工技术已经逐渐成熟，并且被广泛应用到市政工程施工当中。非开挖顶管施工指的是一种不需要开挖的施工方式，但是这种施工技术需要借助主顶油缸和管道之间的推力，这样可以充分保证相关施工器械进入井内。其主要操作方式是，将掘进机经由工作井穿破土层，最终推到接收井当中，并将其吊起。在这个过程中，就可以将掘进机后面的管道埋在两个井的中间，这样既可以保证不挖掘，又能够高效地完成地下管道的铺设，这个施工过程就叫做非开挖顶管施工。此种施工技术的应用范围非常广泛，不仅能够用于市政管道的铺设，它还能穿越公路和河流，即便地面有建筑，也能够高效地实现管道埋设。当前此种技术主要被应用于污水管道、排水管道以及天然气、石油管道的非开挖埋设当中。从此角度来看，此种管道施工技术具有非常大的价值，应该被各个城市推广应用。

2非开挖顶管施工技术在市政工程中的应用

2.1选择顶进设备

任何不开挖施工的项目，都需要利用大量的设备进行辅助，又因为市政管道顶管施工不是简单的小工程，所以需要使用的设备比较大，相关部门在选择设备过程中，一定要从多个角度出发，充分考虑不同的问题，然后再对设备进行选择。其中最为重要的设备便是顶进设备，该设备的选择需要从施工场地的地质、施工的外界条件以及设计的具体要求等角度出发进行考虑，如果无法找到能够满足以上三方面内容的设备，就会导致在施工过程中出现比较严重的问题，导致整个施工项目功亏一篑。为此，在选择机头的时候，需要结合具有权威性的地质报告，交给经验比较丰富的实际操作人员进行分析，最终确定顶进机头的选择。然后，还需要根据施工场地的具体情况去选择合适的顶力设备，以此来建成主顶。顶管设备当中会使用到液压装置，该装置的构造相对比较复杂，由液压总站、液压控制箱、管路及其他液压元件构成。为了可以有效地减少最初顶进时所受的阻力，需要在现场拌制顶进的时候需要的泥浆，从而保证后续顶进工作的顺利进行。

2.2工作坑施工

工作坑包括安装掘进设备的工作井和接收管道的接收井。在工作坑挖掘过程中通常需要利用钢筋混凝土浇筑形成稳定的结构，保证顶进工作的顺利开展。在具体施工中，重点要做好工作坑的处理。施工单位要提前做好混凝土板的组装，做好大型承载设备的安装，保证工作坑能够有力支持重型设备。在工作坑修建过程中还要注意检查其施工质量，将工作坑的牢固性提高，有力支持顶进工作。

2.3出洞顶进

出洞顶进在顶管施工中是最基础的作业环节，继挖掘工作坑之后，就开始实施。为了保证出洞顶进工作顺利进行，防止在工作井施工中出现塌方问题,在出洞前务必将钢板装订于砖封门之前。在钢板桩达到工作井底板的深度后结束。在管道出洞的同时进行砖封门的拆除，设置钢封门能够减少土体涌入。在顶管机与钢封门到达一定的距离后，此时洞口安装的止水圈开始对出现的水汽进行隔离。为了减少顶管机在拔除中对周边环境产生的影响，减少空隙问题出现，在拔出的同时顶进需要同步进行，不可出现短暂的间隙，影响施工质量。

20.4管道顶进

（1）管道轴线、高程应在安放第一节顶管时进行复核，核准无误后才能开始进行管道顶进作业。

（2）在管道顶进时应勤顶少开挖，挖土的长度每次不得超过1m，挖土要自上而下分层开挖，遇到管道前端土质软硬不均匀时，应少挖软土，多挖硬土，防止管道管头向下倾斜或向上仰起。派一名具有丰富施工经验的专业施工人员持续观察土层及其含水量状况，一旦有异常情况及时撤出作业人员并马上向上级报告，待相关工作人员查明情况并处理完成后，再继续进行顶管施工。

（3）在管道顶入前对管身做好润滑处理，必要时候应进行钻孔注泥浆进行护壁以保持管身润滑。

（4）顶管管内出土斗车安装凹形钢轮，两端安装拉环，将管内人工开挖土方装至斗车，通过绳索将斗车沿轨道运至工作坑。

（5）管道顶进施工需持续作业，尽可能避免顶进施工而增加摩擦力，给后续顶进施工造成麻烦，管道没顶到下一个检查井不得停止作业。

2.5注浆减阻

压浆手段是缝隙填充中主要应用的技术。在进行管道拼接的过程中，注浆技术的应用对注浆孔相关零件进行固定，浆液不断被挤压涌出，可在混凝土管节外壁以钢套环形成混凝土外壳，进而被挤出，减少摩擦力。

1. 根据图纸情况对压浆混合材料进行调配，保证其稳定性的同时，满足其不同的需要。（2）科学选定注浆孔。专业技术人员选择采用在混凝土管节雄头处设计孔洞，间隔7.2m，角度120°，顶管机后连续三节都持续注浆。（3）选择合理的注浆工艺，根据压浆操作的技术规范施工流程，保障施工质量。使顶进过程中形成的建筑间隙能够被泥浆填补成为泥浆套，泵送出口压力需尽可能控制在1-1.25×10⁵Pa。（4）压浆孔的位置固定在管节一测后，施工人员在管节拼接的过程中，注浆孔被前一节的钢环完全遮挡，压出的浆液首先会在钢环套与混凝土之间形成浆套，这样浆套也就比较容易形成，降低摩擦力的效果也逐渐被凸显出来。

3非开挖顶管施工的控制措施

3.1检查和纠偏

为了保证严格按照设计要求进行市政管道的顶进施工作业，工作人员需要密切关注顶管顶进过程，严格测量顶进路线，不得随意更改路线，同时要实时监测顶进过程。工作人员需要根据规范做好测量平台的合理设置，做好临时水准点的选取，然后进行精确地测量，并且核查每次测量结果，加强观测设计管道、工作井。通常工作人员需要针对性地检查顶管施工进度，按照每顶进50cm检测一次的频率进行顶进测量，如果发现偏离既定的路线，要及时采取纠偏处理，将机头和设计轴线偏差尽可能地减少，确保能够和设计规范相符合。如果发现机头偏离了既定路线，那么需要通过千斤顶在反方向给予一定的顶力，保证其回归到正常的路线上。

3.2实施全过程检测

在临近道路区域布置监测点，用于监测施工引起的地表环境变形；工作井及顶管范围内布置监测点用于监测工作井变形及顶管周边地表沉降是否控制在允许范围内。当周边道路地表沉降变化速率达到3mm/d或累计值达到30mm将暂停施工，待查明原因进行处理。

3.3做好通风工作

在施工中以及施工结束后需要保证顶管内部有着良好的通风性能。在顶管施工作业中，地下可能存在一些有害气体威胁操作人员的人身安全，尤其是长距离顶管由于路线较长、施工时间长，需要充分做好通风换气处理。目前比较常见的通风方法是通过抽风、鼓风设备，持续不断地将施工现场的废气排放出去，达到换气通风的目的。

4结语

综上所述，城市建设期间市政工程是其中的重要项目，因为该项目关系到整个城市的环境以及生态，其中非开挖顶管施工完全符合城市的实际情况，利用该技术完善市政工程建设技术，能够有效提高工程效率和质量，施工单位应当有效掌握非开挖顶管施工的技术原理，结合实际问题制定全面有效的施工方案，充分落实每项施工细节，提高质量管理水平，建设高水平的市政管道工程。

参考文献

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