浅议市政顶管施工技术要点及应用

　　摘要：近年来，随着我国城市经济的不断发展，城市城下建设项目日益越多，顶管施工技术也不断地创新，在市政管网建设中，由于顶管技术有效地降低对附近城市构筑物和道路、管网的影响，同时也具有安全、环保、高效、经济的效果，所以在市政工程建设中得到了广泛的应用。文章主要介绍了顶管施工的特点，从而针对顶管技术在市政工程的应用中进行了分析与探讨。
　　关键词：市政工程，顶管施工技术，应用
　　顶管施工技术占地面积少，与同管径的明挖施工相比可节约用地，在地下施工，对地面活动影响较小，施工控制严格可保证交通畅通，日常活动正常；在穿越铁路、公路、河流、建筑物等障碍物时可减少沿线的拆迁工作量，节约资金和时间，降低工程造价。因此，对于顶管施工技术进行探讨具有重要的意义及参考价值。
　　1顶管施工的特点及优点
　　（1）施工面由线缩成点，占地面积小；地面活动不受施工影响，对交通干扰小。
　　（2）噪音和震动低，城市中施工对居民生活环境干扰小，不影响现有管线及构筑物的使用。
　　（3）可以在很深的地下或水下敷设管道，不需要开挖面层，就可以安全穿越铁路、公路、河流、建筑物，减少沿线的拆迁工作量，降低工程造价。
　　2顶管技术在市政工程中的应用
　　2.1适用范围
　　（1）在城市中心地区，或商业繁华街道，以及城市建设中遇到无法迁移或不能实施大型开挖的文物古迹遗址等特殊地段，对不能进行空中架线、开槽埋管来实施作业施工时。一般是采用管径中￠80~￠600mm的地下埋管工程可使用顶管法施工。
　　（2）在敷设城市污水管道直径大于￠600mm时，施工现场无法采用明沟开挖埋管施工而管道沿线又无其它建筑物基础时，可使用顶管法施工作业。
　　2.2顶管技术在市政管网中的应用
　　（1）旧城改造过程中，由于多年形成的各种管网相互交错，很多管线地下位置不明，原始资料丢失或不全等因素，市政管网铺设时无法对地面进行有效开挖。
　　（2）城市架空线路遇交通干线繁华街道文物古迹，铁路或江河阻截，需转入地下过渡。
　　（3）当污水管道直径较大(600mm以上)，而施工现场周边环境受限，无法采用明沟开挖来埋管施工管道。
　　3顶管施工技术要点分析
　　3.1现场踏勘及调查
　　（1）观察现场人、车流情况确定人流及车流交通组织及路线，考虑在路口设立交通导向牌高峰期安排人员指挥交通。
　　（2）摸查清楚附近的排水系统，设计最佳的排泥水线路，必要时施工临时排水管道，避免污水横流。
　　（3）对于现场的煤气、电力、通讯、煤气、供水等管道现场定位，并标示出来看是否需要临时关停或搬迁。
　　（4）调查雨水渠箱。原有污水管道等埋设较深的市政地下构筑物。
　　（5）对于附近一些桥梁等构筑物调查其桥台基础桩基深度及间距，附近建筑物基坑采取什么结构形式，是否采用喷锚结构施工，其长度是否在顶管顶进轴线内。
　　3.2施工前技术准备
　　可以要求建筑单位及设计方提供顶管顶迸路线详尽的地质资料。尽量了解土层的物理性质力学参数、分布状况等。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。如果有砂层则要搞清含砂量多少及砂的细度情况及级配关系。岩层则要搞清楚是否有裂隙发育。如果是风化岩足则要搞清楚是否强风化、中风化抑是弱风化，其抗压强度及抗剪强度多少，是粉沙质泥岩还是砂岩，是否为条片状结构还是整体结构等等。一般来说现行建筑单位及设计单位提供的地质资料不够详细，甚至是截然不同，作为施工单位，应当要求建筑单位补钻，在建筑单位的配合下进行顶进线路上补鉴别孔，局部问题点补技术孔。
　　3.3顶管线路确定及井位设计
　　顶进距离由设备条件及周围环境来综合决定考虑到工作井的造价比较昂贵，应少一些工作井，尽量安排往两个方向顶进。由于现行设计院设计管道大多按照明挖方式设计，在现场调查后尽量优化线路设计，避开不利顶管的土层尽量让顶管线路避开结构物及树木。在每个工作井或者接收井内设计成检查井位、线路与附近结构物的距离设计必须考虑到以后作检查井的空间，尽量避免冲突。检查井间距按照现行规范适当加长顶进深度范围内土层较为复杂时，与设计部门协商考虑抬高或者降低标高。
　　3.4顶力及管材设计
　　顶力大小和很多因素有关，如土层的变化情况。是否有纠偏采用设备的形式、机头的切削形式、采用管材形式、后靠背的刚度工作井的形式、注浆的压力、顶进速度等。实践证明，现行考虑采用整体三维模型，考虑多参数系统来模拟顶管顶进过程中各结构的受力情况。关于管材设计，现行对于管材的配筋量、钢筋布置、砼的强度及端部的细部处理都区别于一般承受纵向线荷载的排水管道，一般可以按照轴心受压柱的考虑来设计管材，但是注意到顶管是需要纠偏处理的情况，必须考虑到管道的偏心受压及局部应力集中的情况而要预留一定的安全系数。
　　3.5现场施工管理
　　在现场施工中，管线中常常带有污物和施工残留物，应及时清扫，否则会对阀门、设备、仪表带来严重的损害。管道在安装前后都要进行清扫，这样可大大减少系统封闭后的清扫工作量。清扫后可对系统进行整体或分段打压，检验系统的强度和气密性这里要注意季节对打压工作的影响。
　　4顶管施工中质量控制措施
　　（1）工程地质和水文地质条件:施工前必须了解土层的变化情况；对于要经过回填土的地带，需要提前加固处理，避免施工过后地表有过大幅度的下沉。
　　（2）有毒有害气体的检测和预防:顶管施工通过的地层一般都会有淤泥层，腐烂的动植物会在地下生成有毒有害的气体，顶管施工过程中，需要定时监测管内有毒有害气体的含量，及时通风换气，确保安全。
　　（3）地下管线的提前探察:顶管施工时提前查明其它地下管线的埋设深度，走向位置等，不仅有利于顶管施工工程的顺利进行，而且对于保证其它地下管线的安全。
　　（4）穿越建筑物时对基础的探察:顶管在建筑物基础下施工时，需要明确施工路线上所遇到的建筑物基础类型，对部分不稳定的基础，顶管顶进前可以采取托换、加固措施。
　　（5）顶进计算；根据准确计算顶进推力等计算结果，选用相应的油缸类型和确定中间的分布；通过工作设计，根据计算得到最大顶力，提出工作井的加固方案。
　　5顶管施工过程中注意事项
　　（1）注意防止地面的沉降或隆起：在顶管施工沿线按一定间距布设沉降观测点，监测顶管顶进施工期间的地面沉降量。
　　（2）开挖端面的取土过多或过少，会造成地面的沉降或隆起。为避免这种不良影响，可采取以下措施：在压浆时要控制好压力，恰好能平衡“泥浆套”以上土体的压力。严格控制管道接口的密封质量，防止渗漏。在某些管节埋藏较浅，离地面不足1.5米的位置，可采用沿管线局部压钢板，上堆砂包加载的形式，防止管节顶进时触变泥浆上浮使到泥浆套失效。
　　（3）工具管纠偏后，刃脚后形成一个空隙，管道顶进时周围的土体会塌入空隙，造成地面沉降。为避免这种情况，在顶管顶进时，要及时测量，勤测勤纠，避免大角度纠偏。
　　6结束语
　　通过对顶管施工技术在市政工程中的应用情况分析，对于开槽埋管从社会效益与经济效益上来讲更具有优越性。加强对工程实施过程中的监督管理，抓住关键问题和重要工序，严格遵守设计，旨在不断地加强施工技术水平及保证工程的质量。
　　参考文献
　　[1]王飞.浅谈顶管法的应用与技术措施[J].科技信息(科学教研),2008,(22)
　　[2]何耀涛.市政工程中顶管施工技术要点.中国市政工程[M],2008(12).
　　[3]张志诚,陈焕壮.提高市政给水管线工程质量浅议.建筑管理与质量监督[M],2007(13).

《浅议市政顶管施工技术要点及应用》

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