市政工程建设中顶管施工技术的应用探讨

市政工程建设中顶管施工技术的应用探讨

王晓佳

摘要：在新时代背景下，国家经济水平持续大幅度攀升，我国城市建设的步伐逐渐加大，市政工程建设项目数量逐渐增多，顶管施工技术获得了更为广泛的应用。市政工程较为复杂，且受环境因素影响较大，以往开挖的施工方法已逐渐无法满足市政工程管道的施工要求了，顶管施工技术由此诞生，而为了保证城市公共设施地下管网结构的合理性和安全运行，市政部门必须注重对顶管施工技术的重点研究，从而使其能够满足市政工程各项建设标准和实际要求。

关键词：市政工程建设；顶管施工技术；应用

引言

当前，市政工程施工已成为市政工程建设中的一项重要内容，受到复杂条件的制约，常规管道施工技术模式难以满足实际需要，因此顶管施工技术成为复杂条件下市政工程施工的首选技术模式。

1顶管施工技术概述

采用特殊的顶管技术和专用的顶管机械，借助机械的力量，在一定的斜率下，将管线推进到地表，并克服土层与土层的摩擦力，将土方输送出去。它的工作原理类似于石油开采中的石油管线，但前者是在井下竖向顶进，而后者是在管线上分段水平顶进，可以说是“竹节原理”。其具体做法是利用主顶升油缸来产生顶升力，把管或钻机打进工作地层，然后把它推进到接受坑。在推进时，采用土压平衡式顶管机械上的大型刀片对土壤进行旋转，将切削的土壤送入密闭的土仓和螺旋运输机。在挤压作用下，产生了一种受压的土体。然后用螺旋输送机将压缩的泥土运送出去，这样就可以完成地基的建设。顶管技术可以有效地解决工程建设中对地面特别是城市建筑的损害，而不会导致长期的交通拥堵。环境保护的作用是显而易见。随着现代科技的不断革新，顶管技术已有了一定程度的改善，比如管线铺设距离短、不能向前弯曲等问题。目前，国内已有的顶管技术能将管线向下推进1500多米，并能绕开某些敏感地区如管线、障碍物，完成曲线穿越和顶管。在城市中，诸如不知名的地下蠕虫等，顶管工程和其它非挖掘工程的建设方式，为城市营造了一个清洁、舒适、环保的环境。

2市政工程建设中顶管施工技术的应用

2.1材料选择原则

顶管施工中的材料选择原则是确保材料具备足够的强度和耐久性、良好的密封性能、耐腐蚀性以及良好的施工性能。这些原则是为了保证顶管施工的安全性、可靠性和环境保护。材料的强度和耐久性是选择顶管材料的关键考虑因素。顶管需要能够承受地下水压力、土壤负荷以及施工过程中可能引起的应力。因此，常用的顶管材料如钢材、混凝土管和塑料管等，都具备较高的强度和耐久性，能够满足工程要求并保证长期的运行稳定性。而且，顶管施工材料应具备良好的密封性能。保持管道系统的良好密封是防止水和污水泄漏、减少环境污染的关键。通过选择具有良好密封性的材料，如橡胶密封圈或密封胶等，能够有效地防止泄漏问题的发生，确保市政工程系统的正常运行。另外，考虑到市政工程系统中可能存在的腐蚀介质，顶管施工材料还应具备良好的耐腐蚀性。不同环境条件下的腐蚀介质对材料的腐蚀作用有所差异，因此需要选择耐腐蚀性能较好的材料，如具有防腐涂层的钢材或特殊合金材料等，以保证管道在腐蚀环境中的长期稳定运行。

2.2施工前操作要点

为了使施工方案更加合理，在实际施工之前，施工人员应深入现场对其进行调查和勘察，了解现场实际情况，勘察内容主要如下：第一，施工人员应对现场及周边的电力、通信、煤气以及给水等管道进行定位与记录，并以此为基础，形成相应的现场管道分布图；第二，施工人员应对现场路面的人流、车流等情况进行分析，在施工时，应以实际情况为依据，设置相应的导向牌，必要时需派专人指挥，为了保障交通正常运行，还应对施工线路进行规划；第三，施工人员应对现场及周边排水管道等进行分析，并对排污路线进行规划，为了保障排水顺利进行，可建设临时排污管道；第四，当施工现场存在桥梁等建筑物时，应对建筑物基础、桥台以及桥墩等情况进行记录，防止因施工导致其被破坏。

2.3顶进施工

顶进施工是整个施工方案中的核心环节。管道顶进前，需对顶进装置的运行状态进行检查，保证其正常运转后，进行顶进施工。凿开护壁上的管孔，并且立即将工具管顶进土层中；每顶进0.3m立刻进行一次测量。土层下方的管道开始顶进操作后，每顶进1m立即进行测量。工具管在顶进5m范围内，允许的轴线误差需在3mm内，高程误差也需在3mm内；并且在顶进过程中，压触变泥浆的同时进行顶进，反之则不进行顶进。每次在顶进施工前均需完成浆体补充。顶管施工时，需结合顶管始发线路的坡度情况、线路走向、顶管机自身性能等进行管道的顶进施工。并且，为保证管道进、出洞口时的安全性，在工作井和接收井外侧均采用加固处理，以此保证土体的稳定性。同时工作井和接收井洞口均采用混凝土井壁预留洞，因此为避免其发生渗水情况，在该处采用双层橡胶止水装置，完成洞口密封。

2.4顶管出洞

在顶管机机头与顶管管道出洞口的期间，由于受黏土密度等多种因素的影响，极易发生管线偏离预设方向、管道变形等情况，因此需要对其进行有效的施工控制，严格执行出洞控制措施。为了确保顶管机机头与管道能够正常出洞，可在砌砖式封门前设置一排坚固的钢板桩，提高出洞的平稳性，防止土壤渗入等问题的发生。实时监测管道推进情况，一旦发现管道发生位移，应立即进行原因分析并评估管道位移量，判断是否处于合理范围内。若管道位移量超出施工范围，则需对顶推压力进行调整，并采取有效的校正措施。对于不同规格大小的管道，可以根据实际需求安装适当数量的钢板桩以保证其安全性和稳定性。顶管机出洞后应立即将封门卸下，推离密封门后将钢板桩卸下。拆除钢板桩后，要立刻顶进，不要间隔过长时间。基于顶管机正面主动土压力过大等因素的影响，有可能会发生管节后退现象，对此可将手拉葫芦安装在洞口的两侧，在主顶油缸回缩前先拉住最后一个管节，以避免其向后移动。

2.5顶管工程注浆减摩控制

顶管工程注浆作业关系着工程整体施工质量，只有控制好注浆作业质量，才能为顶管施工的后续工作顺利展开提供保障。在实际施工中，施工人员需要对触变泥浆制作过程进行全面掌握，首先，需要按照施工技术的操作流程向混合罐中加入适量材料，并按照一定顺序加入膨润土，前期工作完后才可以加水。其次，在搅拌的过程中要控制好时间，以保障混合材料搅拌均匀，为满足施工要求的浆料需求，当前搅拌作业时间一般用继电器控制，达到时间后立即停止搅拌。最后，在搅拌完成后，需要根据浆液混合情况进行静置，为膨胀剂吸水提供足够时间。在注浆操作管理中，首先需要确定注浆的安装位置和间距，每段管道至少设置三个注浆孔，两个断面之间间隔在7m左右。其次，要控制好注浆时间和压力，每个孔道的灌浆时间都需要控制在3分钟以内，同时还要保证灌浆压力的均衡性与泥浆的连续性，在具体操作中可通过三活塞式灌浆泵减少脉冲。结语

综上所述，在对市政工程项目进行施工时，由于顶管技术具有诸多优势，可以提高施工效率、经济效益和社会效益，其应用较为广泛。在顶管技术实施过程中，施工单位应明确施工重点，并对各施工操作要点进行控制，确保其符合施工质量要求，为市政工程项目发展奠定基础。

参考文献

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