市政工程建设中顶管工程技术的应用研究

市政工程建设中顶管工程技术的应用研究

喻峰

安徽金色阳光建设工程有限公司，安徽省宁国市，242300

摘要：市政工程直接关系到民众的生活体验感，其属于民生工程。随着经济的发展，民众的生活观念发生了翻天覆地的变化，民众对社会建设的要求也相应增加，市政工程作为社会建设事业的一部分，主要以民众的生活环境为主要工作对象。顶管施工技术凭借对环境影响小、节约人力等一系列优势，已成为当前市政工程中不可或缺的一部分。本文首先论述了顶管技术特点及优势，结合实际工程，重点分析了其施工技术要点，希望能为提升市政工程中顶管技术的优化提供技术参考。

关键词：市政工程；顶管工程技术；应用

引言

传统的市政工程建设技术已经逐渐不适应当前阶段社会建设事业的需求，甚至对市政工程的有序开展形成一定的阻碍。在这一背景之下，顶管工程技术逐渐应用于市政工程建设中，取代了传统的开挖式施工工程技术，以不开挖的形式，降低对周围环境的破坏程度，与我国环境友好型社会建设的目标相一致。顶管工程技术的应用将大大缩短施工的时间、提高施工效率和水平，并通过技术手段的应用，减少市政工程成本支出，在市政工程提质、增效等方面发挥着重要的作用，该技术在市政工程以及施工行业中应该被大大推广，以提高我国社会建设的现代化水平，满足民众对生活环境的新需求，与民众日益增长的生活需求相适应。

1顶管技术特点及优势

在顶管施工中，施工单位只需进行工作井与接收井的开挖施工，工程施工操作集中于地下，表现出开挖工程量少的特点。基于顶管技术的原理，其在市政给排水工程施工中的运用有以下优势：（1）市政给排水管道的敷设无需全段开挖施工，对沿线交通影响小，对周围建（构）筑物影响少，保障了建筑的安全；（2）开挖工程量少，施工现场不会产生大量粉尘，避免粉尘污染的出现，保护城市环境；（3）顶管施工的掘进面较小，对施工组织的要求较低，减少人工成本，且施工快捷，工期短。

2市政工程建设中顶管工程技术要点

2.1工作井的施工

（1）准备工作。熟悉设计图纸，核查设计管线沿线原有管道产权所属、走向及埋置深度。（2）测量定位。复核设计单位给的导线点、水准点坐标及高程是否正确，布设临时水准点和管道轴线控制桩，测量放出工作井位置及范围，并及时进行围挡。（3）工作坑开挖。工作坑的开挖应结合地理位置进行，市政管道工作坑施工一般通过钢板桩、水泥搅拌桩、高压旋喷桩、地连墙支护，对于场地受限地区，可选择沉井工艺。

2.2设备的选型

正确选择顶管设备是施工的关键，如果顶力过小，将会导致顶管距离过短，工作坑和接收坑数量增加。如果顶力过大，工作坑和接收坑间距过大，容易与设计线路出现偏差。特别是在小半径、复杂地质曲线段进行顶管施工时，一旦发生偏差，那么管道的纠偏将会是一件特别困难的事情。因此，选择合适的顶管设备将有利于后续施工。根据勘察报告显示，该地区的大地构造均属古老的地质构造，无第四纪全新世活动断裂分布，区域地质构造相对稳定。从上到下主要为杂填土、素填土、淤泥质粉质黏土、黏土夹粉土、黏土、淤泥质黏土。

2.3入洞

顶管设备在入洞之前，需要通过试验确保有泥浆相对密度合适和泥浆量足够的泥浆。顶进过程中，泥浆的制备是非常重要的环节，浆液必须制备成含有一定黏土成分且相对密度必须＞1.03的浆泥。目前，市政顶管施工中常用的泥浆制备材料主要有膨润土泥浆、泡沫、聚合物、外掺剂等。膨润土是一种以钠、钾、钙、蒙脱石为主要成分的黏土矿物，具有较好的膨胀性和触变性。5%左右浓度的膨润土泥浆被广泛应用在顶管施工工程中，其主要成分由膨润土、CMC（粉末化学膏）、Na2CO3和水按一定比例配方组成（可参考0.3﹕0.01﹕0.2﹕1的质量比例）。在顶管施工过程中，应根据顶管施工环境的土质条件选择不同的泥水相对密度，以满足现场施工要求。

2.4顶进

顶进施工前，技术人员应检查顶进铁安装是否平直，千斤顶安装是否对称，以避免顶进时产生偏心力。顶进时按以下工序进行：安装横顶铁→安装顺顶铁→安装环顶铁→启动千斤顶油泵→千斤顶伸出一个行程后开阀门回油→添加顶铁→下管。

2.5出洞

出洞是顶管施工中易产生事故的工序，需提前了解出洞区域土质状况，如果土质不良，必须对出洞口进行加固处理。若出洞区域地质条件相对较差，且离周边建筑较近，为了安全起见，采用了高压旋喷桩对出洞口区域土质进行加固处理。顶管设备出洞是关键工序，洞口一定范围内的土壤如果受到了扰动，将直接对控制顶管方向产生不利影响，出洞后的工具管定向精度也会直接影响到后续管子的定向控制。因此，想要控制顶管方向精度，就必须减少对出洞周围土壤的干扰，控制出洞后工具管位置的精准度。

2.6设备拆除

设备的拆除遵循“先装后拆，后装先拆，先主体后附属，先地下后地上”的原则，采用起重设备将顶管设备吊离施工现场。

2.7泥浆置换

顶管顺利贯通之后，要及时利用一定浓度的水泥浆置换填充固化，置换浆量要略大于顶管用的触变泥浆量，以减少土层损失。

2.8竣工测量

施工过程中应采用先进激光引导技术，施工完成之后，检查管道轴线和管底标高是否符合设计要求。

3市政工程建设中顶管工程技术优化措施

3.1规范工艺流程

顶管施工技术的应用最为主要的就是工艺流程，要达到技术应用的预期目标，就要严格规范其工艺流程，从注浆止水、顶管穿墙、顶管出洞、注浆减阻和顶管纠偏等工艺流程的全过程进行规范。注浆止水是顶管施工的第一步，也是关键的一步，在选择止水注浆材料时，要合理配置石灰、水泥、黏土等材料的比例，以达到止水的最终目的，保证顶管穿墙以及后续作业良好的管道和土壤环境；顶管穿墙则需要尤为注意顶进设备的选择，要对其顶进力进行考查，选择顶进力足够的设备，并在施工的过程中对其进行及时的维护和检修；顶管出洞面临的最为主要的问题是管道出现偏差，这就需要施工团队将顶管纠偏技术与出洞进行结合，通过千斤顶等设备的应用，在出洞阶段就管道偏差进行纠偏，并利用网络技术下的检测技术，及时检测管道顶进过程中出现的偏差，并从偏差的源头进行纠偏作业；注浆减阻是减少管道与土壤摩擦力的最为主要的工艺流程，在施工中，要对顶管的头尾进行压浆，并在施工的过程中根据施工阻力进行后续补浆，以降低施工过程中摩擦力导致的施工难度。

3.2加强施工现场管理工作

现场管理工作是施工进行的必要工作，是保障施工质量和规范施工流程的主要手段。施工团队要培养专业的施工现场管理人员，并将管理权利赋予管理人员，要求管理人员就施工现场作业进行管理和控制，尤其要对施工过程中产生的不规范问题和环境污染问题进行管理，以过程管控，提高施工质量。

结束语

顶管工程技术在市政工程中的应用，将在最大程度上提高工程效率和质量，施工团队要通过规范工艺流程、选加强施工现场管理工作等方式，提高顶管技术应用的效率和质量，致力于市政工程建设工作的开展取得经济效益的同时，还获得生态效益和社会效益。

参考文献

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