市政工程顶管施工技术探讨韩龙

市政工程顶管施工技术探讨韩龙

韩龙

连云港昊达工程建设监理有限公司江苏连云港222000

摘要：随着我国社会经济的发展，我国市政工程项目越来越多。市政工程是城市建设与发展中的重要环节，它对城市整体规划具有着十分重要的影响。目前的市政工程建设已经不仅仅局限于地上设施，在地下设计方面也存在很多施工项目，其中顶管施工项目就是其中的组成部分之一。顶管施工技术，作为一种非开挖技术，能够更好的保护城市环境和地面的完整性，并且避免延误正常交通，因此被目前大多数的市政建设企业所广泛采用。

关键词：市政工程；顶管施工；施工工艺

引言

我国市政工程中顶管施工技术从20世纪90年代以来得到了快速发展，顶管施工技术主要是一种非开挖施工的施工方式，通过先进的管道顶进设备将管道顶入土体中起到管道埋设的目的。由于顶管施工不需要大面积破坏路面，与开槽埋管相比可以有效的减少对周边建筑和环境的污染以及很好的解决施工地段的堵塞，因此顶管施工具有更好的经济性和高效性。顶管施工技术目前在我国市政工程中得到了广泛的应用，特别是在一些管道工程及交通繁忙的城市主干道改造工程中具有很大的便捷性和有效性。

1顶管施工技术原理

1.1施工原理

顶管施工技术相比较于其他地下施工技术而言，具有很多优点和长处，因此才会被众多的市政工程施工企业所采用。首先，顶管施工技术，它的开挖范围非常少，因此所需要进行的开挖作业量也就非常小，这能够在一定程度上降低整个市政工程的工作量，并且也能够避免因为开挖土方所带来的扬尘污染。一般情况下，进行开发作业，都需要停止地面设施的使用，比如地上是交通道路的，则需要进行交通限行。但是因为顶管施工技术所需要的开挖工程量小，因此就几乎不会对地上设施的使用造成影响，从而保证城市内部的正常运转。其次，顶管施工技术也具有非常良好的经济型以及高效性，它施工成本非常小，所需要的施工材料在价格和种类上都比较低廉，因此顶管施工技术应用也就能够给市政施工企业带来很好的经济效益。在顶管施工技术的原理分析上，主要包括两个重点，第一，顶管施工要按照施工设计方案来布置工作井以及接收井，但是当工程比较复杂时，则需要在中间布置一个中间井。第二，要注意污水管道的埋设，这是由于顶管施工技术与其他施工技术不同，因此必须要保证污水管道的畅通。

1.2平衡理论

当前，顶管施工技术的平衡理论主要分为三类:第一类为气压平衡理论，第二类为泥水平衡理论，第三类为土压平衡理论。气压平衡理论主要是通过作用于临时掘进面上的气体压力来平衡地下水压力。由于作用的气体压力是相同的，但是地下水压力是呈梯度分布，因此在工具管顶部需要形成一个超过平衡压力的气体压力区，地层由于压力作用从饱和状态变成半饱和状态。该平衡理论适用于含水量比较大的砂层，并且管线上方有较厚的覆土层或粘土层。泥水平衡理论主要是利用出泥舱面的泥水压力来平衡顶进工作面上的水压力和土压力。该平衡理论适用于各种不同的土质条件，尤其适用于地下水位很高和地下水压力变化较大的地层。土压平衡理论是利用土压平衡式顶管掘进机进行顶管施工，其只取走顶入管子的土体，整个顶管过程能有效的防止挖掘面土方的超挖和欠挖。它对周围的土体扰动很小，能使地表的沉降或隆起减小到最低限度。

2顶管施工技术要点

2.1施工前技术准备

施工单位勘查人员到现场对人流车流和交通状况进行观察，分析得出最佳交通疏导方案。根据地下管线分布图，定位该地排水管、污水管、电力、燃气、通讯、给水等管道，综合考虑其与施工管道的位置关系，与相关部门协商迁移或者临时关停部分重位管线，若解决不了再考虑是否进行设计变更。了解清楚当地土层物理性质，根据情况，作出不同的处理。其中砂层、岩层有不同的处理方法，砂层要搞清含砂量、及级配关系、细度情况等。岩层则要搞清楚是否风化岩，若是风化岩就要检测其属性，看起强弱情况，其抗压强度和抗剪强度，是粉沙质还是砂质，是整体结构还是条片状结构等等。还需了解地下水的状况及变化规律如地下水来源、水面标高及是否受到潮汐影响而变化等。

2.2施工优化

在结束施工前期准备工作之后，就需要开始具体的施工工作，对于顶管施工技术的应用，还需要进行不断的优化，从而提高施工效率，实现更好的施工质量。首先，施工单位需要按照设计方案中的平面设计图，进行放线测量，从而准确定位工作井以及接收井的位置，并根据设计图上的数据，确定好顶管的实际长度。其次，在顶管施工之中，工作井的成本和造价非常高昂，因此必须要严格并且谨慎的确定工作井的位置以及数量，避免因为一时的马虎大意，从而导致的成本浪费问题。在选择顶进路线过程中之中，需要考虑到路线周边所存在的树木以及各类基础设施，并且要避开可能存在的管道以及障碍物，如果存在无法避开的情况，则需要施工单位与阻碍物的管理单位开展及时的沟通，从而达成有利的施工协议。

2.3顶进技术工作井和接收井设置

在实际的工作井和接收井施工安排中要根据当时工程的特点，此次工程建设施工设置七个工作井和九个接收井，工作井和接收井主要是利用C30现浇钢筋混凝土矩形的井结构，再具体设置时保持工作井的内净空达到6.5m×5m，接收井的内净空达到4m×4m。而且在设置工作井和接收井的地方保证其地质条件稳定，处于地下水比较贫乏的位置，在开挖时从上到下分层施工挖掘，在管道进出的地方留有足够的余洞，挖完之后先用砖进行封堵后期再取出，避免出现意外情况，也方便了后期施工操作。

2.4顶管井的施工

在顶管施工前要先构造顶管井，顶管井主要包含工作井和接收井。工作井是顶管施工的主要场地，顶进设备、工具管道、铺设管道以及辅助设备都是从工作井进入开始顶进。接收井主要是顶管结束后，顶进设备、工具管道以及辅助设备能够顺利顶出并吊起。顶管井的结构根据工程设计的不同而不同，工程通常采用钢筋混凝土结构或者钢箱梁结构，工作井和接收井的井口可以是方形也可以是圆形。

结语

由于顶管施工不需要大面积破坏路面，与开槽埋管相比可以有效的减少对周边建筑和环境的污染以及很好的解决施工地段的堵塞，因此顶管施工具有更好的经济性和高效性。在顶管施工过程中，严格掌握顶管施工技术原理，对顶管施工技术实施过程进行探讨，进而有效的保证了顶管施工的质量，顶管施工技术对于保证市政工程项目的顺利实施具有显著意义。

参考文献:

[1]杜伟宏．浅析市政工程中顶管施工技术［J］．四川水泥，2016(6):235．

[2]迟令军．市政工程污水管道顶管施工的质量管理探究［J］．建设科技，2017(6):74．