市政工程施工中顶管技术

浅谈市政工程施工中顶管技术

摘 要： 随着国民经济的高速发展，城市建设步伐加快和人口的不断发展，土地日益紧张，建设逐渐向城市地下开发，这考验着城市内给排水管道系统。文章主要对市政建设工程中顶管施工技术的运用及施工工艺进行了详细分析。 关键词：市政工程；顶管；技术应用

在城市建设中，由于顶管技术不需要挖开地面，可以穿越地面建筑物和地下错综复杂的地理环境就能铺设管道，并且施工噪音小，尘沙少，减少了对城市的污染，是经济又环保的且施工效率快的技术工艺。因此在市政工程建设中得到广泛应用。 1 顶管法施工的特点及适用范围

顶管法又称为非开挖管道敷设技术，在具体的施工作业中，通过顶管技术可以大大缩小施工面积，同时不会影响到地面道路的交通运营，施工过程中的噪音小、震动小，将对附近居民生活的影响降到最低，现有的地下管线和路面构筑物不会影响到工程的施工进行，还可以安全穿越铁路、公路、河流、建筑物，大大减低了因为地下给排水管道工程而产生的拆迁数量，这样在一定程度上降低了工程造价。属于真正的无污染、高效率的施工技术。 顶管施工技术主要应用于城市的中心建设以及商业的繁华街道，在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，一般管径>800 mm的地下埋管工程可使用顶管法施工。

在敷设城市污水管道直径>800 mm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他建筑物基础时，可使用顶管法施工作业。

2 顶管技术施工工艺 2.1 顶进管的选择

1）顶进管直径的选择。顶进管的直径选择是首先根据工程性质、工程需要确定内径，根据顶进管所受荷载确定混凝土管的配筋及壁厚，进而确定外径。因为顶管工程工作面上需要配备挖土工人，所以一般管内径不<800 mm。

2）顶进管长度的选择。顶进管的长度对顶管过程的可控性和经济性有很大影响。在直线推项的情况下使用长管可以减少装管的次数，取得良好的效果，但随着管长度的增长，如果偏离原定的路线，使之恢复正确路线要比使用短管更加困难。建造顶压坑时顶压坑的长度也要增大，挖坑、支护、回填、修复的费用将相应地增加。 2.2 顶管施工的前期准备

1）现场平面布置。顶管施工中的平面总体的布置主要包括设备以及自动控制室、料具间、管材堆场、拌浆棚及拌浆材料堆场、注浆系统、弃土坑的布置等。始发工作井内安装发射架、顶管机、前顶铁、主推千斤顶、反力架等顶进设备，工作井边侧设置下井扶梯供施工人员上下。

2）顶管机进、出洞处以及后靠土体加固。为了确保顶管机出洞的绝对安全，在需要顶管机建设的同时需要对后靠土的建设以及

进、出洞区域体进行加固，在加固过程中主要采取：高压旋喷桩加固、混凝土后背墙、堆土反压法等方法。

3）顶管施工主要设备。顶管管道一般在淤泥质砂和粘土层中顶进，适用于施工现场无法采用明沟开挖埋管施工而管道沿线又无其他建筑物基础，管道直径宜大于800 mm。在这个前提下，根据管道材料、管径的大小、土体摩阻力计算顶进机具和千斤顶的大小个数以及反力墙、起重设备等。

4）机械设备交班检查。管道顶进前，不仅需要机械加工的交接班手续，还需要将记录的设备运转情况交给下一班组的机械工，并进行口头的设备运转状况交班，刚上班的机械工需要对控制台、各个泥浆泵、管道、测量系统、工具头等进行例行检查。 2.3 顶管施工的工艺

1）顶管井的设计。顶管井分工作井与接收井两种，顶管井的建造结构有很多种类，一般使用钢筋混凝土结构。工作井的结构形式通常有单孔井和单排孔井。结构布置时，可在井内设置内支撑，改善结构受力。

2）顶管施工工序。穿墙前注浆止水处理：顶管工作井穿墙洞口前方应采用压浆止水处理。注浆材料用石灰、水泥、粘土搅拌成浆液，注浆液与自然土混合，洞口搅拌范围在4 m@4 m处，以保证工具头顺利成功出洞。浆液配合比石灰b水泥b粘土=2b1b3，注入的浆液与自然土固结后既能让工具头顺利穿墙又能起止水和挡土的作用。

穿墙：打开穿墙闷板将工具管顶出井外，并安装穿墙止水装置，主要技术施工措施：?穿墙管内填夯压密实的纸筋粘土或低强度水泥粘土拌和土，以起到临时性阻水挡土作用；?为确保穿墙孔外侧一定范围内土体基本稳定并有足够强度，工作井工具管穿墙前对穿墙管外侧采取注浆固结措施；?穿墙前对可能出现的问题进行分析并制定相应处理措施；?闷板开启后迅速推进工具管，同时做好穿墙止水，本工程采用止水法兰加压板，中间按入20 mm厚的天然优质橡胶止水板环，要求具有较高的拉伸率和耐磨性，借助管道顶进带动安装好的橡胶板形成逆向止水装置，应防止因穿墙管外侧的土体暴露时间过长而产生扰动流变。

顶管出洞：即顶管机和第一节管子从工作井中破出洞口封门进入土中。开始正常顶管前的过程，是顶管技术中的关键工序，也是容易发生事故的工序。为防止管线出现偏斜，应采取工具管调零，在工具管下的井壁上加设支撑，工具管出洞前预先设定一个初始角弥补下跌等措施。

注浆减阻：在顶管施工中还有一个重要的技术措施就是通过压注触变泥浆填充管道周围的空隙，形成一道泥浆保护套，起到支撑地层，减少地面沉降，减少顶进阻力的作用。注浆减阻适于长距离顶管施工。在施工中，首先对顶管机头尾部压浆，并与顶进工作同步，然后在中续间和混凝土管道的适当位置进行跟踪补浆，以补充在顶进中的泥浆损失。

顶进偏差的校正：顶进过程中发现管位偏差10 mm左右，即应

进行校正。纠偏校正应缓慢进行，使管子逐渐复位，不得猛纠硬调。纠偏是指机头偏离设计轴线后，利用设置在后部的纠偏千斤顶组，改变机头端面的方向，减少偏差，使管道沿设计轴线顶进。在纠偏时的动作要小，通过多次数的微调来完成纠偏作业。在机头的行进靠左时则左伸右缩。当高程和机头方向都有偏差，纠偏时首先纠正偏差明显的。如果顶管的机头出现了旋转状况，可在管内的相反方向增加压重块。 3. 结语

目前，城市日益拥挤，给排水管的管径不断加大，对给排水管的施工工艺提出了新的挑战，顶管施工作为给排水管施工过程中的一项主要技术，必须要不断完善，才能够满足当前发展需要。进行顶管施工时，要做好施工前的准备工作，调整好管壁摩擦力和泥水平衡压力，及时吸取国内外的进步思想，对顶管技术进行改革。在保证施工进度和质量的前提下，尽可能地降低施工成本。施工人员在施工过程中应该学会总结经验，并利用经验进行创新，为排水管顶管技术的发展提供更多的实践经验和理论知识。 参考文献：

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