浅析市政顶管施工技术管理

摘要：顶管施工技术近年来在我国广泛运用，其具有以下特点：路下顶管，路上畅通；建筑物下顶管，不影响建筑物使用功能；缩短管道铺设周期，降低工程造价显著；设备单一，操作简便；顶管施工可以将作业面移入地下，从而避免了对地面交通的影响。顶管施工已成为市政设施施工的最佳方案。本文主要对顶管施工工艺、施工技术、质量控制以及施工中注意的问题做出了以下探讨。

关键词：顶管施工工艺施工技术质量控制

中图分类号：TU74文献标识码： A

1.市政顶管施工工艺

1.1 顶管施工工艺及流程

目前，在我国常用的市政顶管施工方式主要有两种：开放型和密封型。其中，顶管施工密封型的应用最为广泛，并可分为顶管泥水式推进法、顶管土压式推进法和顶管泥浓式推进法。

1.1.1泥浓式推进法

该工艺采用二次注浆处理，不仅能在很大程度上消减与地层间的摩擦阻力，还能顺利排出粒径为顶管直径1/3的砾石等废弃物，保证顶管施工的顺利进行，较适用于城市排水管长距离顶管推进施工。该顶管推进方法在顶管施工过程中，将地下的土、砾石等废弃物分成两部分通过不同的方式输送至地表后再外运处理。因此，泥浓式推进法的适用性非常广泛，除岩石外所有土质条件均可适用。它适用的顶进管径一般在φ700~2 200 mm之间。

1.1.2泥水式推进法

通过使用刀盘掘进机并用科学设计的顶速来平衡正面土压力，调节循环水压力用以平衡地下水压力。该工艺的施工特点：在顶管施工过程中施工不间断，施工速度较快，且不需要特别的改良地基或降水处理，地表沉降小。

1.1.3土压式推进法

该方法主要是采用向工作间的切削仓内注入一定比例的混合材料，使其充满整个泥仓的方法来平衡正面土压力和地下水压力；施工推进中并不需要泥浆泵等输送混合材料的设备，整套施工推进机器造价低廉；不需要对泥浆进行处理，整体推进顶管施工的成本较低。土压式推进工法选用的顶管掘进机一般为单刀或多刀盘土压平衡掘进机。土压式推进工法适用的施工管径一般在φ1 000～3 000 mm之间。

顶管施工工艺流程为：挖掘工作坑，制作顶管的砼管（购买）组装砼管油泵顶进出泥管道贯通拆工具管检查井回填注浆。

2顶管施工技术

多管节顶进管大多为钢筋混凝土管，管节长度在2 ～3 m之间。这类管都必须采用可靠的管接口，该接口必须在施工时和施工完成以后的使用过程中都不会渗漏。

工作井、接受井施工结束后，按工作井穿墙孔与接受井收孔的实际坐标测量放线，定出管道顶进轴线并将轴线投放到工作井测量平台上和井壁上。在工作井四周建立测量控制网，并定期进行复核各控制点。另外，用高精度水准仪将提供的水准点引进工作井接受井内，并在沉降区外设置水准后视点，以便校核井内水准点。测量采用经纬仪将顶管轴线放人工作井内，井内安放仪器的测量点设置在预先设置的预埋铁件上。穿墙孔的后视标记与仪器测点之间所造成的顶管后视线与顶管实际轴线的偏差应在0.2mm 之内。所引入井内的水准后视点的偏差小于0.5mm。顶管施工中，若混凝土管运行轨迹符合设计要求，即进入曲线段后，每节混凝土管曲线侧应有符合曲线半径的数值正确的开缝。此时应及时利用混凝土管预埋件，用钢板进行固定，以防止利用中继环顶进形成的曲线变形。或因中继环有效行程缩短后，无法向前推进。必要时，可将中继环顶力中心偏向内侧，以防止中继环折角过大而损坏。如果曲线段混凝土管运行大干设计半径，混凝土管开缝过小，则应在管壁处设置千斤顶将开缝扩大至设计要求，并及时在缝内填塞木垫板，并用钢板固定，这样逐一调整，直到符合曲率要求再顶进。

3市政顶管施工质量控制

3.1 防止测量和施工造成的病害措施

首先，施工前要认真按照施工测量规范和规程进行交接桩复测与保护；施工放样要结合水文地质条件，按照埋置深度和设计要求以及有关规定放样，且必须进行复测检验其误差符合要求后才能交付施工。其次，施工过程中如意外遇到构筑物须避让时，应在适当的位置增设连接井，其间以直线连通，连接井转角应大于135°。

3.2防止管道渗漏水，应采取管内注浆加固处理。

在施工过程中很容易对管道周围造成一定的空腔，必然影响管道的质量，易造成管道下沉，必须采用管内注浆加固处理，以此来固结管道周围的土体，是保证管道质量以及因管道水漏或不密实造成管道下沉，影响地上构筑物安全。管道内注浆可以通过管上预留的注浆孔进行注浆。

3.3 做好管道闭水试验

闭水试验是检验管道是否渗漏水最好的方法，在施工中是非常重要的一个环节。闭水试验前准备工作：⑴对管道、接口及检查井进行外观检查；⑵管道未还土且沟槽内无积水；⑶检查水源是否准备妥当和齐全，水泵工作状态是否良好。试验前对管道内壁的检查，闭水试验进行前，技术人员，由检查井口进入管道内（自备手电筒、氧气袋、高腰水靴），首先对每节管材接口处进行间隙检查，其允许间隙不得大于9mm超出规范要求的，采取“在内壁使用高标号膨胀水泥砂浆处理”。

4市政顶管施工应注意的问题

4.1沿管线土层变化频繁，在顶管施工前必须了解土层的变化情况

此外对于要经过回填土地段，需要提前加固处理，以防顶管施工后地表有过大的下沉。有毒气体的检测与防护，顶管施工的地层一般会通过淤泥层，腐烂动、植物体会在地下形成有毒气体聚集体，危害施工人员的健康和生命，所以有人员在顶管内操作的情况下，需要定时监测管内有毒气体含量，采用通风装置予以解决。

4.2超前探查地下现状管线的位置及高程和地下构筑基础的位置及性质

在地面上提前查明地下管线是非常必要的，这对于保证通讯、电力、上水、排水、煤气等其它管线安全运营，确保公众正常生活仍有必要。穿越建筑时对基础的探查，顶管在建筑物基础下施工时，需要明确施工路线上所遇到的基础类型，对于部分基础顶管顶进前可采取托换、加固措施。

4.3工作坑及泥浆池周围的防护措施及管坑内作业的安全措施

工作坑及泥浆池周围的临边防护主要采用钢管脚手架搭设高度不低于1.2m，外挂密目安全网，并悬挂安全警示牌。工作坑内应设符合规定的和固定牢固的安全梯，下管作业的全过程中，工作坑内严禁有人；管道内的照明电信系统一般应采用低压电，每班顶管前电工要仔细地检多种线路是否正常，确保安全施工；顶进中应有防毒、防燃、防暴、防水淹的措施，顶进长度超50m时，应有预防缺氧、窒息的措施，安设好可靠的向管内通风换气设施，并定期检查；氧气瓶与乙炔瓶(罐)不得进入坑内；现场临进用电，架设必须按《施工现场临时用电安全技术规范》安装。

5结束语

顶管施工在市政工程中，特别是深覆土大管径的管道工程和交通繁忙的城市主干道改造工程中显得尤为重要。在特定工程条件下，相对与开槽埋管更具优越性。管径加大，长度加长，有直有曲，种类繁多，这将是今后城市顶管施工的发展趋势。因此，我们要重视这个良机，进一步地完善和提高我们的顶管施工技术水平，控制好施工过程质量。

参考文献：

1、余彬泉、陈传灿主编，人民交通出版社《顶管施工技术》。1999年8月

2、方从启，王承德，《顶管施工中的地面沉降及其估算》，江苏理工大学学报，1998年4月