1、顶管施工技术在市政排水工程中的应用【摘要】顶管技术属于管道施工技术的一种，在液压技术的发展和大盘液压千斤顶普遍采用下得到迅速的发展，具有较大的施工范围。在城市建筑规模的扩大和人们生活水平的提高下，这种施工方法的优越性得到进一步的体现。 【关键词】市政工程；顶管；施工技术 【 abstract 】 pipe jacking technology belong to pipeline construction technology in hydraulic technology development and the widespread use of the hydraulic jack obt
2、ained under the rapid development, has large scope of construction. In the expansion of the scale of urban construction and the improvement of peoples living standard, the construction method of the superiority of further reflect. 【 key words 】 municipal engineering; Top tube; Construction technolog
3、y 中图分类号：TU99 文献标识码： A 文章编号： 在地下管道施工方法中，顶管施工的方法因为不需要对面层进行开挖，并且能够穿越铁道、公路、河川、地面建筑物、地下构筑物以及各种地下管线等，因此在继盾构施工的方法后得到了迅速发展。顶管施工的施工原理是借助于主顶油缸的推力，把掘进机或工具管从工作井内穿过土层一直推到接收井内吊起，这样也就成功的完成了把紧随工具管后的管道埋设在两井之间。 一、顶管技术在市政工程中的应用 1、适用范围 对于一些不能进行空中架线、开槽埋管来实施作业施工的地区，如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或是城市中心地区等这些采用管径 80600mm 的地下埋
4、管工程的特殊地段，可采用顶管法进行施工。 对于敷设城市污水管道直径大于 500mm 的地区，如果现场无法采用明沟开挖埋管进行施工，且在管道的沿线处不存在其它建筑物基础时，可使用顶管法施工作业。 2、顶管施工技术在市政管网中的应用 在对旧城进行改造的过程中，因为长年累月形成的各种管网的相互交错，而使很多管线的地下位置不明，并且由于很多原始资料的丢失或不全等，造成了无法有效地对地面进行开挖。 若施工现场周围环境受到一定的限制，并且污水管道直径较大，对施工管道进行埋管无法通过明沟开挖的方法进行。 遇繁华街道、铁路、交通干线文物古迹或江河阻截的城市架空线路，通常需要转入地下进行过渡。 二、顶管法施工技
5、术 采用顶管施工的主要工序如下： 选择顶进方法：根据当地的地质勘探资料、地下水位、管径、附近地上与地下建筑物、构筑物和各种设施等对管道顶进的方法进行选择，且顶进方法的选择应符合以下几个规定： A、若土层较软，没有出现障碍物，且管顶以上有较厚的土层，这种情况下最好采用挤压式或网格式顶管法。 B、若土质呈现粘性或砂性，并且不受地下水的影响，这种情况下最好采用机械挖掘式或手掘式顶管法。 C、如果在粘性土层进行施工时必须对地面隆陷进行控制，最好采用土压平衡顶管法。 D、在粉砂土层中且需要控制地面隆陷时，宜采用加泥式土压平衡或泥水平衡顶管法。 E、金属管的顶进长度较短、管径较小，最好采用一次顶进的挤密土
6、层顶管法。 工作坑及其布置：顶管施工的工作场所为工作坑，一般设置在检查井的位置，通常需要在坑内布置千斤顶、导轨等设施。对于一些土质不稳定的工作坑，为确保工程安全，应支设支撑。工程中需要在坑底修筑基础或加固地基，起到防止工作坑地基沉降、固定导轨以及使顶管位置方向准确的作用。 管道顶进：在进行施工时，选择工作坑的位置并进行开挖是首要步骤。接下来需要按照设计管线的位置和坡度对工作坑底的基础进行修建，将导轨设置在基础上，并将管子安放在导轨上顶进。在进行顶进之前，须开挖一个断面形状与所顶管道相似的、深约 30 一 50 厘米的坑道于管的前端，再将管道用千斤顶顶入。 顶管接口：若顶管为钢管，其接口最好采用
7、电弧焊接的方法进行焊接。管段在顶进前须在管内与已顶入的管段进行焊接，这种接口施工较为简单。对于混凝土管的接口而言，其施工就相对复杂许多，其管接口需采用橡胶垫、橡胶圈及麻丝油毡等嵌缝材料，在管口内侧须留有 10一 20mm 的空隙，顶紧后两管间的孔隙最好为 1015mm。 管道压浆：在完成管道的顶进以及检查井的施工后，为防止地面出现沉降现象，需要对所有管线进行压浆施工，对管道预留的压浆孔进行压浆。 三、地面监测 对地面及建筑物进行跟踪沉降监测是顶管法施工不可缺少的，主要包括上方地表沉降监测、周边建筑物及地表重要设施形变监测等。 最好采用水准测量方法对地表变形进行测量，并根据顶管施工和沉降速率来确
8、定测量频次。对于地下管线以及重要建筑物测量频次，需要根据监测保护的要求和特点加以确定。 对于构筑物的隆沉也最好采用水准测量方法对其进行监测，并根据构筑物的保护要求和顶进施工的影响范围对测试点的位置加以确定。在影响范围内，重点监测对象为承重墙、柱、基础，所选择的测试点必须具备可视条件。 采用倾斜电测法或倾斜位移法对构筑物的倾斜进行监测。前者是在构筑物上设置倾角进行量测，并可用微机进行连续监测；后者则是采用经纬仪对高耸构筑物上端进行倾斜测量。 在对构筑物裂缝进行观察前，应对所需要观察的构建物的重要部位在未受顶管施工影响前进行刷白，标出原有裂缝。在裂缝出现后要将长、宽及出现的时间及时标注出来，用裂缝
9、观测镜将裂缝宽度读出。 四、顶管常见质量问题防治措施 1、管道轴线偏差过大 由于管道轴线与设计轴线出现较大的偏差而使管道发生弯曲，严重时甚至出现管节损坏，接口渗漏等现象。 （1）原因分析 顶力合力线由于顶管后背发生位移或不平整而产生偏移，造成管道轴线偏差。 不均匀的地层正面阻力致使工具管受力不均匀，从而形成导向偏差，造成管道轴线出现偏差。 千斤顶间顶力相差较大或是千斤顶不同步，或安装精度不够都能导致顶力合力线出现偏差，使管道轴线发生偏差。 （2）预防措施 在对顶管进行施工前应认真调查管道通过地带的地质情况，并安装测力装置，按照勤测量、勤纠偏的操作方法进行纠偏。 为保持管道中心线与顶力合力线相重
10、合，需采用同种规格的千斤顶，使其行程、顶力及顶速相同。 为确保后背不发生位移，保证顶进设备的安装精度，须加强对后身质量的控制，确保后背平整。 （3）治理方法 对千斤顶的安装精度进行重新调整，或将千斤顶行程、顶力、顶速重新调整。 加固顶管后背，确保其平整，并防止出现位移。 在进行纠偏前需要对顶进曲线的发展趋势进行认真分析，采取适当的纠偏量，一步步进行纠偏，切不可操之过急。 2、地面沉降与隆起 在进行顶管施工过程中或完成施工后，在管道轴线两侧一定范围内出现地面沉降或隆起现象，对管道周围建筑物和道路交通及管道等公用设施造成了一定的影响。 （1）原因分析 在开挖端面取出了过多或过少的土，开挖土体压力与
11、工具管推进压力失衡，造成地面沉降或隆起。 轴线出现偏差，对偏差进行纠偏时纠纷不当，造成地层土体损失。顶管完成后未置换泥浆造成的全体损失，或是工具管外径与管外径之差对地层上体的造成了损失。 由于接口不严密而造成的水土流失。 （2）防治措施 在进行施工前须周密细致的调查工程地质条件和环境情况，选用正确的工具管，制定出切实可行的施工方案。同时，还需要加固保护距离管道附近的建筑物和其它设施。 安装压力装置以便及时掌握顶进压力，并保持顶进压力与前端土体压力的平衡。 对顶管轴线的偏差进行控制，要做到勤测量、勤纠偏。 在进行顶进过程中，应及时填充管道外围环形空隙，填充物为符合技术标准的润滑支承介质。在结束施工后，要及时用水泥或粉煤灰等置换润滑泥浆。 为防止发生渗漏，要对管道接口的密封质量进行控制。 五、结束语 随着城市建设步伐的加快，顶管施工技术发展迅速，其应用领域也越来越广泛，在排水、给水、动力电缆、煤气、通信电缆、发电厂循环水冷冻系统等许多管道的施工中得到应用。随着技术的进步，经济的发展，顶管施工技术前景较好。 【参考文献】 1、吴殷健 关于顶管技术在市政排水工程中的应用 价值工程 2010 2、林贵禄 黄红军 浅谈市政工程顶管施工 民营科技 2010 3、王晓惠 罗树德 浅谈顶管施工技术 科技风 2010
