市政工程建设中顶管工程技术的应用

市政工程建设中顶管工程技术的应用

杨乐

单位：新疆成业建设集团有限公司

省市：新疆乌鲁木齐市米东区

邮编：830000

摘要：市政工程建设是城市发展的关键部分，其质量与效率直接影响到人们生活水平及社会经济效益。随着城市化进程不断加快，建筑行业也在迅速崛起。但是由于我国城市人口众多、土地资源有限等因素的限制导致了地下空间开发利用率低下以及地面沉降问题日益突出且严重制约着城镇化进程和居民健康出行速度；因此市政工程建设中顶管技术就显得尤为重要，其不仅能够提高施工效率与质量从而有效降低施工成本并为人们提供更加舒适安全便捷生活环境等等。

关键词：市政工程建设；顶管工程技术；应用；

引言:顶管技术作为一种先进的施工技术，具有安全、环保和节约成本等优点。目前，顶管工程在我国的许多城市已经得到广泛的应用。随着我国经济建设的不断发展和人民生活水平的不断提高，顶管工程在市政建设中的需求量也越来越大。因此，掌握并合理地使用这种施工技术对于提高我国的市政建设水平有着十分重要的意义。

一、市政工程及顶管概况

在我国，由于人口众多，土地资源有限。为了解决城市发展问题，近年来国家大力提倡城市建设。然而由于受资金限制，很多大型项目不得不被推迟或取消。这不仅影响了城市的正常发展速度，而且给人们的生活带来了很大的影响。所以为了缓解这种情况的出现，政府决定采用各种方式进行城市改造和建设。例如：修建地铁、地下隧道等来缓解交通压力；建造高架桥来改善居民的出行环境等等这些都需要大量的资金投入和时间的消耗才能完成。而这时如果能够将传统的施工方法改为非开挖法的话那么就可以大大减少对环境的污染程度和对建筑材料的浪费程度了，同时还可以降低工程造价从而减轻财政负担，因此可以说非开挖法是当前一种非常有效并且符合时代发展的施工方法了!

二、顶管工程建设中顶管技术的应用分析

顶管工程是顶进施工的一种方法，它不需要开挖地面，并且能够穿越障碍物，因此，被广泛地用于地下管道和线路的施工中。在顶管工程中的主要技术包括：土体加固、支撑设置、顶进设备的选择与安装、顶进作业等。本文将针对以上几个方面进行详细的分析。 支撑设置： 在进行支撑布置时，需要根据不同的地质情况以及设计要求，选择合理的支撑方式。对于一般的土层，可以选择单点式或多点式支撑，而对于较硬的土质，一般采用双点式或三点式的结构。此外，还需要注意，在进行支护时，不能破坏原有的地形地貌，避免对周围环境造成影响。同时，还要保证支护的稳定性，防止因支护不当导致塌方。 钻机： 在进行钻机的选择时，应该结合实际需求，选择合适的型号。通常情况下，在选择钻机的时候，应该优先考虑泥浆泵，其次才是其他设备；另外，在选用的过程中，还要考虑到设备的性能是否良好，是否有足够的功率，以及能否满足使用需求。 泥浆： 对于泥浆来说，其质量的好坏直接影响到工程的进度。因此，在选用泥浆的时候，一定要慎重，尽量选用质量较好的产品。如果条件允许的话，还可以适当加入一些添加剂来提升产品的质量。 监测仪器： 为了确保整个工程顺利完成，除了要配备相应的施工机械之外，还应该配备相关的监测仪器。其中，主要有测斜仪、全站仪以及水准仪等等。这些测量仪器不仅能够用来检测水平度，还可以用来检测距离，甚至还可以用于测量角度。 导向装置： 在进行导向装置的选择上，可以根据实际情况来进行。一般情况下，可以使用钢带或者是橡胶带，也可以使用导轨。不过，为了提高导向效果，最好采用钢带作为导向材料。 纠偏装置： 纠偏装置的主要作用是帮助工作人员纠正偏差。一般来说，可以通过液压千斤顶的配合，达到纠偏的目的。但是，由于千斤顶的行程有限，因此在操作的过程中，一定要注意控制力度。否则，可能会出现无法纠偏的情况

三、市政工程建设中顶管施工技术存在的问题

（1）对地质条件的要求高：由于地下岩层复杂多变，且多为非均匀性，因此要求钻机必须能够准确判断岩层的走向和结构，并且要具备一定的超前能力。同时，由于钻机的功率较大，在作业时，容易产生较大的振动，造成地表塌陷，给附近居民的生活带来影响；另外，在开挖过程中产生的震动，也会影响到周边其他建筑物的安全；此外，如果遇到软土或流沙层，则会对设备造成损伤，从而增加成本。

（2） 环保问题。目前，我国大部分城市都在进行旧城区改造工作，但随着老城区的不断改造，其原有的排水系统已经无法满足现有城市的排水需求，导致城市内涝现象频发，给市民生活造成了很大的困扰。而使用传统人工开挖的方式，需要耗费大量人力物力，不仅效率低下，而且还会产生大量扬尘。因此，采用先进的技术，可以大大地节省成本的同时，还可以避免环境污染，提高人们的生活品质。

（3）安全隐患。虽然，采用传统的开挖方式可以保证不会破坏到周围的房屋和道路，但是一旦操作失误或者出现意外事故，将会给周围群众的人身安全带来严重威胁。例如，当发生泥石流时，就会将管道堵塞住而无法继续前进。所以对于一些特殊地段来说(如铁路沿线、高速公路两侧)，还是建议采取更加安全的方案进行施工作业。

四、市政工程建设中顶管施工技术的对策与措施 

(1) 明确设计原则：根据不同地区的地质情况，制定合理的方案；合理确定管道直径；严格控制井位，保证井身质量；加强监测，确保工程质量；做好后期维护

 (2) 选择合适的设备：选择适合本地区使用的机械；选用性能稳定，操作方便，寿命长的机械设备。

(3) 优化作业流程：将整个作业过程分为准备阶段，下入阶段，推进阶段，回拖阶段，清淤阶段。各环节应相互配合，紧密衔接，使整个工序顺利完成。在顶进前对周围环境进行调查，了解周边环境是否会对顶进产生不利的影响。如附近有无地下构筑物，是否有障碍物等。在施工过程中注意观察地面变化情况(如道路开挖、树木砍伐等)，及时采取相应的保护措施。

五、顶管工程的应用

顶管技术是一种用于穿越障碍或开挖的地下管道工程。顶管的施工过程是：在地下挖掘一条通道，然后通过顶管设备将土、石等物质运出地面。该技术的优点包括：施工速度很快、可以节省大量成本，并且不会破坏环境。但是，由于需要使用大型设备，因此其应用范围受到限制。目前，顶管主要应用于城市道路建设。随着我国城市化进程的发展以及经济水平的提高，市政工程建设对顶管技术的要求越来越高。下面，我们将讨论市政工程建设中顶管工程技术的应用。

（1） 隧道和桥梁的建设 在城市基础设施建设中，隧道和桥梁的建设是一个重要方面。例如，北京地铁四号线的建设，就使用了直径约1米的盾构机。为了实现这一目的，需要在地下挖掘一个空间，以容纳地铁。此外，为了使地铁顺利运行，还需要建造一些支撑结构。这些支撑结构通常位于隧道内部。如果采用传统的施工方法，则无法完成这些任务。然而，当使用盾构机时，上述问题都可以得到很好的解决。

（2）排水系统 城市的排水系统由各种管道组成。其中，污水管道是重要的部分之一。在城市污水处理厂附近，通常有一个很大的公共区域。这个公共区域被用作停车场，并有许多汽车。如果将这些车辆停放在道路上，就会影响正常的交通。因此，必须采取适当的措施，以保持道路畅通。常用的方法是设置挡水墙。这种方法的优点是：它具有很高的抗洪能力；它还可以防止雨水进入下水道。然而，这种方法也有一定的缺点：首先，它需要占用大量的土地面积。其次，由于污水会污染周围的环境，因此在进行处理之前，必须将其排放到河流中。

（3）供水系统 供水系统的设计要求很高。例如，为确保水质，自来水公司必须在水中添加消毒剂。此外，许多地区还要求安装净化装置。

（4）燃气输送 由于燃气输送距离较远，所以有必要建立输气站。

（5） 通讯设施 为了保证通信网络正常运行，需要在各个位置安装信号塔。

（6） 供热 供暖是一项复杂的工作。除了要保证温度之外，还要考虑热损失。因此，必须合理安排供热量，以便减少热损失。

总结：

综上所述，顶管技术在市政工程建设过程中的应用，能够有效提高城市基础设施的质量与效率。但是目前我国对于顶管工程技术还没有深入研究和完善。因此需要结合实际情况不断进行改进、创新工作力度加强对相关工作人员专业技能培训以及技术人员引进等方面来促进其工作能力提升及施工水平进一步发展；另外一方面也要重视对管道基础结构设计，确保其具有较高可靠性、安全性和稳定性，从而保证在后期维护过程中能够有更高的安全保障性与稳定性。

参考文献：

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[2]王廷宇，关于市政工程顶管施工技术的探究[J].低碳世界，2020，10（11）：169-170.

[3]徐龙富，市政工程顶管施工技术与管理控制探讨[J]，住宅与房地产，2021 (30):124.