顶管施工要点及控制措施分析

顶管施工要点及控制措施分析

盛重阳

身份证号码：43042119880509XXXX

摘要：随着城市建设的不断发展，各种市政工程越来越多，在传统的市政管道工程施工的过程中，经常需要对道路进行封闭，严重影响到城市交通的正常进行。所谓的顶管施工，其利用顶管技术，在路面少量开挖的情况下，就可以完成管道在地下的铺设，不会对路面造成破坏，也不影响上方车辆的正常通行。在市政管道施工越来越多的今天，其优点越来越突出。

关键词：顶管施工；要点；控制措施

1顶管施工的技术概念

顶管施工又称为非开挖施工方法，其属于一种不开挖或者少开挖的管道施工技术。其在实际的运用过程中，需要使用顶进设备，一般是液压顶缸来提供顶力，用于克服管道在土壤前进中的摩擦力，将管道按照设计的坡度顶入到土中，然后将土方运走。在一根管子完成顶入后，再进行第二根管子的顶入。其原理是借助了液压油缸及管道之间的推力，将工具管道或者掘进机从工作井中，通过土层，推入到接收井中。在一些施工路线较长的路段，由于油缸的顶力难以克服地层的摩擦力，需要将管道进行分段，每段之间设置由中继油缸组成的移动式顶推站即中继间，且在管壁和土壤的接触处，还应该注入一些减摩剂，可以有效减少管道前进的阻力。该技术和传统的开挖技术相比，其施工成本更低，对周围的环境影响小，不会影响地面交通的正常开展，施工的噪音也较低。但该施工技术也同样存在着一些缺点，如果施工土质过软或为岩石，则管道在前进的过程中，容易出现路线偏差，或无法顶进。

2顶管技术在市政工程施工中的应用情况

在市政工程实际施工过程中，对于非开挖管道施工，顶管技术应用非常广泛。

2.1顶进方法

管道的具体顶进方法需要结合市政工程的要求与施工进度，施工场地的实际条件是主要影响因素，地质土壤湿度、水利条件等都将对施工造成不同影响。顶管顶进时，要规避潮性、岩石、杂填土地域与地下水。在软性地基内，应采用网格式方案，确保地基的平衡性，为后期施工提供安全保障。挤密式的土层法适合管径较小的顶管金属，当遇到岩石无法顶进时，亦可改良其顶进机头，采用破岩机头顶进。

2.2设置顶管井

顶管井分为工作井与接收井两种，施工方法有逆做法与沉井法，逆做法是一种比较成熟的方法，适用于地下管线较复杂，场地条件有限的地段，沉井法为不排水施工法，但其施工需占用较大的施工场地。通常在顶管井施工前，需在其四周打设高压旋喷桩或钢板桩进行止水。另外还需严格探查管线的位置与地质情况，以确保顶管井施工的正常进行，在顶管井内，导轨和顶管的位置需严格确认。同时施工人员还需设计好排水排泥系统以配合顶进施工正常进行。

2.3管道的顶进操作

管道顶进利用千斤顶出镐在后背不动的情况下将被顶进管子推向前进，其操作过程为：①安装好顶铁并挤牢，管前端已入土一定长度后，启动油泵，千斤顶过油，活塞伸出一个工作行程，将管子推向一定距离。②停止油泵，打开控制阀，千斤顶回油，活塞回缩。③添加顶铁，重复上述操作，直至安装下一节管子为止。

④卸下顶铁，下管，接管。⑤重新装好顶铁，重复以上操作直至顶管完成。

2.4顶管的接口操作

接口工作一般运用电弧焊进行操作，即对管段顶入部分进行焊接，保证其在顶入前能够通过麻丝油毡对接口实现混凝土施工。同时施工人员需注意侧面预留一到两厘米的间隙，管道与管道之间也需保证顶进操作后仍然留有一到一点五厘米的空隙以备接口工作后期优化。

3市政工程施工中顶管技术应用措施

3.1掌握技术应用要点

市政工程施工内，要准确深入的了解顶管施工的各项技术，明确顶管技术在市政工程中的具体操作，设计出可行的指导方案，全面落实顶管的操作技术，掌握顶管施工在市政工程中的实质性。

3.2落实现场勘查工作

现场勘查是顶管技术在市政工程中实施的基础条件。市政工程施工单位，首先要勘查顶管施工的现场，包括地质情况，顶管线路上的地下管线摸查等，根据现场的实际情况，规划顶管管道的位置，提前清除现场的杂物，尽量避免与原有地下管线交叉，无法避免时应提前迁改管线；其次是现场交通的勘查，掌握路面的行车、行人情况，采用可行的交通疏导措施减轻交通方面的压力；然后是勘查顶管施工现场的排水设施，尤其是污水排水设施，以免影响市政工程现场的污水管道，合理安排污水设施及管线，保护现场的管道；最后是勘查市政顶管现场的地上构筑物，施工期间要把控构筑物的安全。

3.3优化设计施工线路

顶管路线是市政工程顶管技术的核心，需提前设计好顶管的路线，路线的设计中，不能出现任何矛盾问题，而且要按照市政工程的具体情况，实现施工路线的设计。顶管路线设计中，各项数据都要准确无误，体现各项数据的真实性，禁止出现数据上的误差，体现顶管线路设计的要求。

3.4规范顶管技术运用

顶管技术的规范性，决定了市政工程的操作质量，要规范好顶管技术的运用，才能确保市政工程的科学性。顶管技术的要点内容包括：顶管注浆、管道顶进、管道接口、管道内通讯方式、通风设施、纠偏、进出洞口措施、填充注浆、超挖注浆处理等具体步骤的规范操作。

4顶管施工注意事项

4.1压浆措施的注意事项

要有针对性的运用触变泥浆，在顶进时，也要向管道外壁压入减阻泥浆，这样构建起一个完整的泥浆套，泥浆套的作用是比较关键的，既能减阻，也可以起到相当程度的支撑作用，特别值得一提的是，顶端机头尾端的压浆要跟管道顶进同步进行，在中续间和中部管节处等地方也要进行切实有效的跟踪补浆。

4.2管线纠偏中的注意事项

穿墙和纠偏阶段要求每顶进10cm~30cm左右测量一次。正常顶进阶段50－100cm测量一次。工具管纠偏应在顶进过程中进行，绘制工具管侧点行进轨迹曲线图来指导纠偏，管轴线偏差不允许大起大落。纠偏控制由纠偏千斤顶进行，挖进机共有纠偏千斤顶4个，纠偏角度2.5°，能上下左右四个方向进行全方位纠偏。一般情况每次纠偏角度不大于0.5°，以适当的曲率半径逐步的返回到轴线上来，做到精心施工。纠偏由激光经纬仪进行测量，激光经纬仪发出的激光束照射在位于钻掘系统内的光靶上。根据测得的偏斜数据，操纵液动纠偏系统，使掘进系统前部铰接的机头产生偏摆，从而实现铺管方向的调节。

4.3进出洞以及顶管过程中的注意事项

为切实有效的确保管子出洞过程顺畅展开，通常情况下，工作井的预留洞口要大于管节的外径，另外，预留间隙在顶进这个过程中要切实有效的运用相应的措施来开展封闭工作，通常情况下是用洞口止水法，可以有针对性的在事先就预埋与之匹配的钢法兰，然后焊接螺栓并安装好橡胶垫圈后用钢板压紧。

4.4管道内通讯方式与通风设施

顶管施工中地下通讯采用敷设有线电话，其设置位置：顶管机操作台一部，工作井顶进控制台一部，地面一部，以此方式加强通讯联系，协调指挥作业。通风设施用一台柴油空压机将压缩空气输入空气滤清器，再进入储气桶，经过气压调节阀，将压缩空气传输至管道最前端，并将管道最前端的空气排出，以此进行空气循环。

结语

随着顶管技术的发展，市政工程越来越重视其在实际施工中的作用。对此，本文从顶管技术在市政工程施工中的应用情况与市政工程施工中的顶管技术运用要点等两方面对市政工程中的顶管技术进行了探析。只有掌握好顶管技术的关键应用点，保证其实际施工的标准性与安全性，才能全方面保障市政工程的整体建设效率与质量，促进其规范要求的达标。

参考文献：

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[3]张小平.论顶管施工过程控制要点分析[J].山西建筑，2016，42（05）：106-107.