1、浅述曲线顶管施工工艺在市政工程中的应用摘要：随着我国城市化进程的加快，城市基础性建设项目越来越多，为不破坏地表设施及建筑物，多采用非开挖技术进行施工，其中应用较为广泛的是顶管技术，但是当地质情况较为复杂或受到地面环境的制约时，一般不采用地面开挖和顶管工作井施工，更多的采用加长顶管距离或是曲线顶管的方法来施工。 关键词：顶管施工；工艺；方案；措施 中图分类号： TU74 文献标识码：A 文章编号： 顶管施工技术的优势在于不用开挖地面，就可以实现不破坏交通、地面建筑、河流及地下管线等设施，而完成地下部分施工。此种方法尤其适用于市政工程建设中，不会受到施工深度的影响，节约人力物力，减少对周围环境的危
2、害。 一、顶管施工的发展历史和施工工艺 1、发展历史。F 形顶管施工技术在发达国家的使用已经有 30 年的历史，其中一些国家已经普遍的应用，在我国的一线城市中得到了使用和发展，在建设施工中，随着工程的不断完善，在向雨水和污水分流制方面发展，造成了污水处理厂的不断扩建和增加，为了防止因为挖路而对道路造成的破坏，以免开挖管施工带来的二次工程，使总体工程的造价升高，因此顶管和长距离的顶管会与日俱增。 2、施工工艺。顶管施工是借助主顶油缸的作用和中继间的顶进力，能把顶管掘进机和工具管从工作中挖设的坑内，穿过一定的土层到达接收坑内再吊起。同时将紧跟着挖掘机后面的管道进行埋设在挖设的两个工作坑之间。顶管技
3、术是在继盾构之后又发展起来的先进的地下管道的施工技术，是一种最早的非开挖管道施工方法。开始的时候，顶管的施工是以跨越孔在施工的时候顶进钢套管，但是随着顶管施工技术的发展和改进，顶管施工方法用于在没有套管的基础下顶进永久使用的公用管道，比较普遍的是重力管道。顶管施工过程中使用最多的工作面平衡理论是:泥水、土压、气压三种。 顶管施工法和传统的开挖施工法比较有以下优势:在施工中开挖的部分只是接受坑和工作坑，并且比较安全，还对交通的影响小;在管道顶进的施工中，只需要挖除管道断面的土，挖土量非常少，文明施工程度高;在覆土深度比较大的情况下，进行施工的成本比较低。同时它还存在一些不足，曲率的半径小，还需要
4、把多种曲线组合在一起，所以施工的时候就比较困难;在软土层的施工中，易产生偏差，对这种偏差的纠正比较难，管道产生不均匀下沉的几率比较大。 二、长距离曲线顶管在施工中的问题以及解决方案 1、长距离曲线顶管在施工中管理上的疏忽。在顶管施工整个过程中，牵涉到许多施工的环节，这就对施工人员的责任心有很高的要求，工作人员要认真的操作，保证施工过程中的精度，但是，技术工人因为缺少主观方面的认识，少许工作人员在进行施工的过程中没有严谨科学的态度，会造成施工的质量偏差，不但会影响局部，还能对施工工程的整体质量造成损害。解决管理上的问题就需要加强管理人员的素质培养和专业技能的培训。在工人上岗之前进行专业培训，充实
5、技术工作人员的专业技能，招聘具有专业能力的高素质人才，充实在施工过程中出现的专业技术不足的现象，另一方面，加强质量管理，设置科学的质量管理制度，用制度约束技术人员，完成有质量保证的施工工程。 2、长距离曲线顶管过程中的推力不足。在长距离曲线顶管施工过程中还会受到顶管后座承受推力大小的影响，通常情况下，是以顶管承受最大推力和所设工作坑承受最大推力为技术人员的计算条件，验算出工作坑后座能不能承受管道最大推力反向作用力。在有的情况下，油缸中的推力不是均匀的作用在后座，油缸推力的作用点不会与后座被动压力的作用点重合，就会造成设计完成后的后座抵抗能推力的能力不足。所以，为了能使后座可以承受比较大的推力，
6、在挖设工作坑时尽可能的加深，后座也最大化的加大埋深。 3、塌方。在地下水位比较高和软土地基中进行顶进工作时，容易发生顶进面塌方事件，塌方不但能造成管道顶进受力情况恶化，还会失去对管道方向的控制，为施工添加多方面的困难，对地面建筑物稳定带来一定的危害。在进行深层顶管时，防止塌方发生，实质上就是对地下水的控制问题。 三、长距离曲线顶管施工措施 1、穿墙。穿墙是进行顶管施工的重要工序，包含打开穿墙闷管，把工具管顶出井外，穿墙止水管安装好这几个过程。管道的方向取决于工具管在穿墙后的准确程度，也会对管道拼接工作带来一定的影响。所以在进行穿墙前，事先把墙管内填满夯实的黄粘土，避免工作井内涌入大量的土和地下
7、水。在把穿墙闷板打开后，快速的把工作管顶进，并做好穿墙止水，预防外侧的土体因为暴露的时间太长，而产生扰动流变。 2、顶进方向的纠偏和导向。在顶进中，顶进管道对设计轴线发生偏离时，就要运用一定的方法对管端方向进行调整，控制顶进的高程和方向。 ；曲线段施工时纠偏控制要遵循内包络线原则，即实际轨迹在设计曲线内侧运动，是为了避免机头后的管道向设计曲线外侧滑移。曲线顶管纠偏控制要特别注意前 20m 左右管道的弯曲弧度，以后管子将跟随前 20m整体弯曲弧度走。因此对前 20m 管道的管接口缝隙，拉杆螺母调整，弧形木塞板和缝隙量测均要认真操作。当机头一进入过渡曲线段，必须启用机头纠偏和三组纠偏特殊管油缸，使
8、前 4 节管子的缝隙满足理论计算要求，以便尽早形成整体弯曲弧度，便于控制曲线顶进。通常的纠偏工作在大多数情况下都是在管道头部发生了偏离轴线后才开始进行的，但是管道此时已经产生偏差，这时的管轴线会出现稍微的弯曲，进行纠偏工作是比较困难的。 对顶进的方向控制，最重要的是做好防御措施，在促使顶进方向发生偏离的因素里面，一个重要的原因就是顶力的不平衡。在管道的工作井和中心线与地下结构建立测力控制系统，在不易扰动，视线清晰的地方设置控制点，进行保护，运用测量仪器对顶进方向进行监测，在施工中为了保证高精度施工，必须对测量系统进行加强控制，在掘进机出坑前对刃口标高和轴线测定，调整到规定的范围内，并做好记录，
9、有利于下一组的施工作业。 3、局部气压平衡。顶管在流塑状态下的涂层和流砂层顶进时，因为正面的挤压力不能够阻止塌方，就比较容易引起正面的塌方，不但会增加出泥量，还会造成地面沉降，顶管轴线的弯曲，为纠偏带来难度。为了解决这类问题，在施工中运用局部气压平衡原理，气压的大小根据情况确定，通常以不塌方为主。 4、触变泥浆减阻。对长距离曲线顶管能否及时有效地向管外压注触变泥浆以形成和维护好泥浆套，起到高效的减摩作用，往往是顶管成败的关键。为了减少管壁周围的摩阻力，在管壁注入触变泥浆，形成一个泥浆套，让顶管在泥浆套运行，减少摩阻力。由膨润土与水混合成的触变泥浆，它们的配合比例是 18。泥浆搅拌均匀后放入存浆
10、箱，经过管道送到注浆孔，再注入土里形成泥浆套。 5、其他方面的技术措施。在施工中，还要加强以下几项工作:在施工前按照资料查清在施工范围内的管线分布，采用一些保护措施去确保电力、排水、通讯等方面的管线安全;详细调查施工沿线的水文和地质条件，对可能会发生事故的地段实施防护措施;加强对有害气体的防护和检测，确保工作人员的安全和健康。 4 结语 迄今为止，随着城镇建设发展顶管施工得到了越来越多的运用，而且使用的领域也在扩大，顶管是近几年才在我国兴起的，因为条件的复杂和多方面的影响因素，需要我们进一步的研究和分析，让顶管技术在我国更快的发展，把科学技术与施工相结合，更好地促进我国城市的发展。 参考文献: 1许磊,易立新.泥水平衡顶管施工中若干技术问题的探讨J.资源环境与工程,2008(9):11-12. 2王远峰,聂树军.小口径泥水平衡顶管施工若干问题的探讨J.岩土锚固工程,2007(5):37-38. 3刘刚,台运好.不稳定土层中顶管施工的技术问题与措施J.城市道桥与防洪,2012(9):69-70. 4肖英武.对砂层地质条件下泥水平衡顶管施工常见问题及防治措施的探讨J.中华民居,2011(6):25-26. 5杨臻.综述城市道路施工中顶管施工工艺运用常见问题J.建材与装饰,2011(9):55.
