试述市政道路顶管施工技术的应用

试述市政道路顶管施工技术的应用

赵俊

关键词：市政道路；顶管施工技术；应用

引言

顶管施工技术是市政工程中的一种非开挖技术，由于不用开挖地面，能穿越公路、铁路、河流，甚至可以穿过建筑物下，是一种安全、高效、环保、便捷的市政工程施工方法，不但大大降低了城市的交通、噪音、粉尘的危害，而且减少了市政工程施工的周期和建设投资，是一种环境污染小、施工效率高的现代化施工手段和技术。因此对市政道路顶管施工技术的研究有着十分重要的现实意义。

1.顶管施工技术的基本原理

顶管法施工是借助主顶油缸及管道间中继间等的推力，将工具管或掘进机从工作坑内穿过土层一直推到接收坑内吊起。与此同时，也就把紧随工具管或掘进机后的管道埋设在两坑之间。对于长距离顶管，由于主油缸的顶力不足以克服管壁四周的土体摩阻力和迎面阻力，常将管道分段，在每段之间设置由一些中继油缸组成的移动式顶推站即中继间，且在管壁四周加注减摩剂以利于长距离管道的顶推。顶管施工与开挖施工法相比，优缺点对比如下：

1.1优点：开挖部分仅仅只有工作坑和接收坑，而且安全、对交通影响小；在管道顶进过程中，只挖去管道断面部分的土，挖土量少；建设公害少、文明施工程度高；在覆土深度大的情况下，施工成本低。

1.2缺点：曲率半径小而且多种曲线组合在一起时，施工就非常困难；在软土层中容易发生偏差，而且纠正这种偏差又比较困难，管道容易产生不均匀下沉。

2.市政道路顶管施工的重要性

随着城市现代化进程逐步深入，人们对城市功能和市容市貌提出了更高需求。不仅要求及具有健全的城市功能，还要求各项市政工程施工不得破坏周围环境，尤其地下管网工程。现代城市规划与建设中不可避免地将在地下铺设各种功能、直径不同的管道，为了不破坏施工现场周围环境，减少对车辆、行人出行不良影响，顶管施工技术在市政地下管网工程中得到广泛应用。所谓顶管施工，就是指在不对地表进行开挖的前提下，使用液压顶进工作站将需要铺设的管道由顶进工作坑顶入，并在顶管机后方进行铺设操作的施工技术。

实践证明，顶管施工在雨、污合流管道建设中发挥了独特的优越性，其表现在：在管道顶进过程中，只挖去管道断面的土方，比开槽明挖施工挖土量少。开挖部分仅是工作坑，土方开挖量少，且安全、对交通影响少，占用场地小。施工作业人员少，机械化程度高，工作效率高，施工进度快。建设公害少，文明施工程度比开槽施工高。施工过程中，地面沉降量得到了有效地控制，从而保护了周围环境和建筑物。避免地上建筑物拆迁或重复建设、沿线地下管线搬迁或保护措施。大大地减少前期工作量，节省投资。

3.实例探析某市政道路顶管施工技术的应用

3.1工程概况

某市政工程施工段为2部分，其中一路段长度为480m，起止桩号为K4+040―K4+520，另一段长度为825m，起止桩号为K5+560―K5+860。选取III级钢筋混凝土顶管用于施工，类型为DN12000/DN800，5座Φ8000工作井，8座Φ4000接收井，都选取人工挖井方式用于工作井、接收井，并将中继间设置到工作井和接收井之间，两段顶管所需中继间为10个。

3.2工作井、接收井施工

该工程共有13座沉井，其中5座Φ8000工作井，8座Φ4000接收井，都选取人工挖井方式进行施工。选取卷扬机用于人工挖孔井施工，利用支架内的定滑轮将卷扬机在孔内提升进行挖土施工，且向指定位置运送。在加工场将井护壁钢筋制作成型后，可通过汽车向施工现场进行运输，并选取由上―下的顺序浇筑井护壁混凝土。工作井施工时，必须安装工作井上设备；完成工作井施工时，需安装工作井下设备。

3.3洞口施工

作为整个施工过程，顶管进出洞施工质量直接影响着整个顶管工程施工的质量。该工程选取人工挖孔井施工，解决人工挖孔井作业后，需选用机械设备在护壁上进行切孔施工，并将洞口止水环安装到洞口位置。

3.3.1工作井出洞处理

出洞前期，必须通过机械方式将井壁混凝土彻底切除，且在井壁预埋件外侧进行止水钢环焊接施工，随后在止水钢环上安设止水橡胶圈。出洞准备过程中，需及时把井壁钢筋网割除，随后及时顶进施工，最大限度减短间隔时间，只有这样才能充分发挥止水橡胶圈的功效。向穿墙管内放置顶进工具头时，要求选取刚性联结方式用于工具头和第一节混凝土管，防止损坏工具头。同时，在出口位置进行防水施工。

3.3.2接收井进洞处理

向墙体位置顶进时，需将预留洞口埋设的封堵钢板割除，快速将工具头顶出。出洞施工环节，应确保稻草材料充足，如流砂问题存于穿墙部位需及时选取稻草封堵缝隙，避免砂土流失量过大。待工具头进行位置满足设计要求后，可选取预埋管在接缝部位引水，并选取快凝水泥进行缝隙封堵，并做好压浆止水作业。

3.4穿墙初始顶进

护壁混凝土通过机械施工法去除，要求水泵数量充足，满足抽水要求，随后将工具头吊住，把推进千斤顶顶出，保证环形顶铁与工具头尾部准确相对，随后向穿墙管内缓慢推进工具头，保证工具头前端顶进到连续墙外侧后，即可停止顶进作业，并将全部管线安装好，通过刀盘合理转动方式，将泥浆灌入工作仓内，随后再次进行顶进施工。

3.5顶管施工

该工程选取III级钢筋混凝土顶管用于施工，类型为DN12000＼DN800，接口选取F型钢圈，为达到止水目的，可将环状遇水膨胀橡胶圈嵌于其外侧。

3.5.1施工准备

根据施工设计要求，做好施工测量、现场放线施工。通过地质勘察结果，对管线施工范围内的全部障碍物予以确定，如管线、电线杆等。随后进行施工，保证路面无明显凹凸现象，降低对施工车辆的影响。同时，进行临时水、电安装，及临时排水沟修筑。

3.5.2施工工艺

作为市政工程施工的重要技术之一，顶管施工法是指在管内部通过人工、机械或人工+机械等方式进行土壤挖掘施工，随后利用顶进设备进行工作坑施工，根据设计中线、高程规定，将完成铺设的管道顶入，随后按照水平、垂直运输线把土由管内向工作井外指定位置运送。

该工程导轨选取钢轨进行，安装导轨是否稳固、准确将直接影响到顶管顶进施工质量。基于此，要求导轨安装必须与施工规定相符。待管道下放到导轨时，需及时将顶铁安装好，并对管中心、管底标高进行校对，确保其准确无误，随后向管前进行挖土施工。

结束语：综上所述，市政道路工程是关系到国民经济增长的重要工程，随着我国市政事业发展建设的要求在不断地提高，在市政道路工程施工中顶管技术是其施工主要技术之一，其施工方法的科学、合理直接关系着整个工程的质量，关系到人们的生命安全。因此，施工企业必须要高度重视顶管技术的应用，要采用正确、科学以及合理的施工方法，防止工程出现损坏等现象，影响工程的使用寿命。

参考文献

[1]张晓龙.市政道排工程顶管施工技术的应用[J].物流工程与管理.2011.

[2]王飞.浅谈顶管法的应用与技术措施[J].科技信息.2011.

[3]李家鑫，于庭伟.顶管施工技术在市政工程中的应用[J].重庆建筑.2013.