浅谈市政道路顶管施工技术

【摘要】由于城市人口数量不断地增加，造成了城市排水量不断地增长，传统的市政道路已经不能满足城市现代化发展的需求，因此，就需要加强市政道路排水设施的建设，改善排水管的施工技术，以此来提高市政道路的稳定性，改善城市道路结构的使用功能。顶管施工技术具有良好的密封性，施工噪音小，并且施工速度较快以及工程造价较低，所以，在市政道路建设中，机械顶管施工技术具有广泛的应用。

【关键词】市政道路；机械顶管；施工技术

目前，我国城市经济在不断地发展，市政道路的建设也在不断地提高，然而市政道路工程对我国城市交通运输具有直接的影响。机械顶管施工技术在我国市政道路中得到了有效的发展，通过严格控制机械顶管施工技术的内容，对机械顶管施工质量的管理和监督，以此提高了市政道路结构的整体性，确保了道路建设的质量，从而加快了我国城市化经济的快速发展，实现了经济效益的最大化。另外，在一定程度上，还使道路工程造价得到了有效的降低。因此，机械顶管技术在市政道路管道的施工中得到了广泛的应用。

一、机械顶管技术施工概况

机械顶管施工应通过主顶油缸与管道间的中间推力，在工作坑内促使工具管与掘进机穿过土层逐渐推到接收坑内，同时在两坑内埋设紧随工具管与掘进机后的管道。相比一般管，带拉杆的管节预制法基本一致，两者的不同点在于拉杆在管节前后进行埋设。为避免顶管施工严重影响周围土体，可选用带注浆孔的管节进行施工，起到注浆的作用。多管节与单管节是市政污水管顶管中顶进用管的两种类型，通常情况下选用钢筋混凝土管作为多管节。遵循管接口类型主要分为4种：P、Q、S、G，管节长度为2到3m，根据施工现场的实际情况，选用与之相适应的管接口，才能避免渗漏等情况出现在施工中。

二、顶管施工技术工艺

1、工作井、接收井施工

严格遵循施工现场地质状况及污水管顶管设计规定，进行工作井与接收井施工。据相关试验表明，本工程主要选用沉井法作为污水管顶管工作井与接收井施工的方式。按照设计要求，井体下部6米设置为钢筋混凝土沉井，选用砖砌作为其他井体上部，并将其高度控制在低于2.5米的范围。

2、主要设备安装

（1）导轨安装：选用钢轨和型钢焊接导轨，导轨长8米，确保两条导轨长度相同，并平行放置。在工作井混凝土垫层上面进行导轨安装，确保其牢固性，避免位移等情况出现在管道顶进过程中。应将安装导轨轴线与顶面高程偏差控制在3毫米以下。

（2）千斤顶安装：在市政道路机械顶管施工中应选用重量为300吨的2台千斤顶，并将其在支架上进行安装，确保其稳固性。千斤顶轴线应重合于管壁。工作机头安装：选用泥水平衡机械纠偏式工作机头，确保其直径比钢筋砼管外径多出20毫米，尽可能降低管材与土壁之间的阻力，为注浆作业提供便利。选用胶圈接口作为工作机头和第一节砼管之间的接口。

（3）工作机头安装

选用泥水平衡机械纠偏式工作机头，确保其直径比钢筋砼管外径多出20毫米，尽可能降低管材与土壁之间的阻力，为注浆作业提供便利。选用胶圈接口作为工作机头和第一节砼管之间的接口。

3、 管道顶进

为了保证管充满泥浆套，充分发挥减阻和支承地层的作用，顶进应和管注浆同步进行。顶进速度一般为3～4cm，分钟，最大不超过5cm/min。顶进刚开始时要勤测量，每顶进30mm就要对中心和高程进行一次测量，正常顶进每0.8～1m，测量记录一次，并保存好原始顶进记录，发现超偏及时纠正。纠偏使用机械顶管机头附设的纠偏系统。为了保证施工质量，顶管施工的前3m和正在校正偏差过程中要对高程和中心线一镐一测。顶进纠偏操作要坚持"勤测量"、"勤纠偏"的技术原则，同时还要遵循以下两点：首先，每次纠偏量不宜过大，而且要注意发展趋势；其次，当出现高低和左右均发生偏差时，先纠正偏差大的，后纠正偏差小的。

4、管道接口

由外套环（钢套环）橡胶止水带和软木衬垫组成管节接口，在加工过程中级运输过程中钢套环不能出现变形等现象，确保接口无损坏。在对接管节时，不能出现橡胶位移与翻转等现象，进而达到施工要求。利用强力胶水将橡胶止水带在混凝土管口凹槽位置进行粘贴，并确保其牢固性。

三、顶管施工技术

1、顶管测量

顶管测量采用激光线测设法控制测量。将激光经纬仪（激光束导向）安装在工作井内，并按照机械管线设计的坡度和方向调整好，同时在管内装上标示牌，当顶进的管道与设计位置一致时，激光点即可射到标示牌中心，否则根据偏差量进行校正。全段顶完后，应在每个管节接口处测量其中心位置和高程，有错口时应测出错口的高差，以衡量全段的高程与纵坡，并保证高程与中心偏差应在允许值之内。此外，为满足管道光滑度要求，对错口处采用砂浆抹平。

2、顶进偏差的校正

在进行机械顶管施工的过程中，若管位存在10mm左右的偏差，必须要及时地实施校正。校正偏差要缓慢地进行，将管逐渐地进行复位，避免用力过大。在进行施工时，如果高程和方向的偏差同时存在，就需要先对较大的偏差进行纠正。在进行偏差纠正时，通过采取小角度细微地进行纠正。如果顶管机头产生旋转现象，在管内相反方向，可以采取增加压重块以及提供旋转纠正力矩的方式进行校正。

3、 泥浆减阻

利用压注触变泥浆对管道附近缝隙进行充分填充，进而形成泥浆保护套，并对地层进行支撑，达到地面沉降降低及顶进阻力降低的目的。市政工程给排水施工过程中应对顶管机头、尾部先进行压浆施工，并同时进行顶进施工。随后补浆作业必须在中续间、混凝土管道施工位置进行，进而对顶进泥浆损失加以弥补。 其它有关施工措施。

4、洞口密封处理、管道修补及验收

在井中进行顶管机转移，并彻底清理洞口，根据安装轨道，进行止水设备的安装，洞口封闭可利用混凝土浇筑的方式进行施工。在完成该段管道施工后，必须先清理管道，在回填管缝，并补衬、修补施工受损位置。随后验收管道，确保管道轴线位置不出现任何误差、回填管缝施工效果良好等。选用"F"型钢筋混凝土顶管作为该工程的方式，密封时可选用橡胶圈。在混凝土管内埋设钢套，可对其刚度进行有效提升，并确保变形现象不出现在运输过程中。与此同时，焊接其和管内钢筋骨架，当顶进管端位置混凝土时，如产生受压情况，可起到约束保护管端混凝土的作用。

综上所述，随着社会经济的不断发展，市政工程已经成为我国基础建设中的一项重要建设项目，机械顶管技术作为市政道路污水管工程施工中的主要技术之一，其施工技术水平的高低直接关系着工程的整体质量。在工程施工中企业必须严格按照每一道工序的规范要求，对各环节质量严格把关，防止各种质量通病的发生，确保整体工程施工质量达到合格水平，并努力实现创优目标。机械顶管施工技术在我国市政道路中得到了有效的应用。为了确保道路施工的质量，提高市政的安全系数和使用寿命，就要求施工人员加强对施工质量的管理和监督，对机械顶管施工的路线和施工工艺进行科学合理地设计，这样以来就确保机械顶管施工在规定的工期内完工。

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