阐述地下工程中的顶管施工技术及质量控制措施

摘 要:随着时代的发展和城市化进程的不断发展，政府对市政的基础设施的要求也在不断增加。因此，为了提高市政基础设施的质量水平，在市政基础设施的地下给排水管道采用顶管施工技术是目前呼声最高的。介绍地下给排水管道的顶管施工技术，以及在顶管施工时常见和需要注意的问题和解决方法，为市政基础设施地下给排水管道的施工提出一些建议。从而提高市政基础设施地下给排水管道的施工质量，促进建筑行业的发展和壮大。

关键词:顶管;施工;质量控制；措施

中图分类号：TU992文献标识码：A 文章编号：

随着城市建设步伐的加快，顶管施工技术具有对公路、河流、建筑物扰动很小，不会影响到既有建筑物和构筑物的使用; 地下施工噪声低，土方和泥浆集中排放，对环境的破坏很小; 施工进度快等特点，应用的领域也越来越广泛，可广泛应用于地下管道、过街隧道等市政工程中，为城市的建设取得了良好的经济效益和社会效益。

1 顶管技术的必要性和作用

随着社会经济的不断发展,城市规划施工项目也在逐渐的增多,而地下空间的开发和利用作为城市规划建设中的重要组成部分,人们为了提高施工效果,就将许多先进的施工方法和科学技术应用到其中,而顶管施工技术作为一种新型的暗挖施工技术,在当前我国地下工程施工中应用得十分的广泛。

1.1 城市交通建设发展的需求

目前,在我国城市规划建设的过程中,地下施工工程也在逐渐的增多,而这就使得城市道路交通在地下工程施工时受到了一定的影响,给人们带来极大的不便,而且如果处理不当的话,还可能对城市环境造成严重的破坏,有时甚至给人们的生命财产安全带来较大的危害。因此,我们在地下空间开发和利用的过程中,一般都是采用顶管技术这种暗挖施工技术,来对其进行处理,这样不仅降低了地下施工过程中对城市道路交通建设的影响,还节约了工程的施工成本。

1.2 地面建筑的需求

在地下空间开发和利用的过程中,有时往往会对地面建筑物有着极大的影响,从而给城市居民的工作和生活带来了较大的不便,因此施工单位为了降低地下施工工程对地面建筑物或者设施带来的影响,采用顶管施工工艺,来有效的降低地下工程施工对地面建筑的影响。

2顶管技术在市政工程中的应用

(一) 适用范围

1、在城市中心地区，或商业繁华街道，以及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等特殊地段，对不能进行空中架线、开槽埋管来实施作业施工时。一般是采用管径中Φ80 －Φ600mm 的地下埋管工程可使用顶管法施工。

2、在敷设城市污水管道直径大于 Φ600mm 时，施工现场无法采用明沟开挖埋管施工而管道沿线又无其它建筑物基础时，可使用顶管法施工作业。

(二) 顶管技术在市政管网中的应用

1）旧城改造过程中，由于多年形成的各种管网相互交错，很多管线地下位置不明，原始资料丢失或不全等因素，市政管网铺设时无法对地面进行有效开挖。

2）城市架空线路遇交通干线、繁华街道、文物古迹，铁路或江河阻截，需转入地下过渡。

3）当污水管道直径较大 (Φ600mm 以上)，而施工现场周边环境受限，无法采用明沟开挖来埋管施工管道。

3市政工程中顶管施工质量控制措施分析

3.1顶管施工中工作井的质量控制措施

在顶管施工过程中，工作井的深度一般＞5m，是施工人员的主要工作场地。一般来说，工作井大约要进行约一个月的持续施工，所以其施工质量直接影响着施工进度、环境以及工作人员的人身安全。所以，工作井的砌体圆曲度应做到均匀、统一，使砖砌体始终保持环向受压状态，使砌体材料的抗压强度得到最大程度的发挥。沉井的构建完成后，即可在其内部进行顶管操作。在顶管施工中，沉井主要具备以下优势：占地面积小、隔水性能优异、为顶管施工提供后背支撑力、为顶管与焊接施工提供更加安全的操作空间。由于不需要配置支护结构，因此挖土量较少，对周围建筑物不会造成不良影响。所以，在深埋时，宜

采用沉井法完成各项施工操作。

3.2后背墙的质量控制

由于后背墙枕木需要与土壁进行直接接触，所以只有确保接触面的严密、平整，才能使后背墙的外侧土体在管道的顶进过程中均匀受压变形。在土体不平时，应先进行相应的处理再进行顶进操作，以免导致局部土体的受力破坏问题。若施工过程中存在着后背墙外侧土体含水量较高的问题，就容易在撤力时发生土体回弹，并最终造成土体液化，使后背墙土体的承载力丧失，顶管也会因此而无法继续顶进。为了解决这一问题，工作人员应基于土体类型，针对性地选择降低含水量的方法。若后背墙外侧土体发生局部塌方，应采用先清理土方，再填充袋装碎石的方法加以处理。

3.3轴线、标高的控制与纠偏

轴线、标高在顶管施工中是非常重要的两项指标，其准确程度直接决定着管道是否能够最终投入使用。在顶进管道前，工作人员应以设计图纸与交桩记录为依据，将水准点引测至工作坑的下部井壁、将管道轴线方向引测至工作井的下部前后井壁，并对二者进行标识。随后，以基准点为依据展开复核，以此作为标高与顶管方向控制基准点。在安装导轨时，工作人员应确保坡降标高符合设计标准的要求，以便对顶进管道的轴线与标高进行更高水平的控制。若条件允许，测量仪器应尽量选择激光经纬仪和水准仪，做到每顶进一次，测量一次轴

线与标高。如果在管道的顶进过程中出现偏差，则可通过以下纠偏方法加以处理：（1）挖土。于一侧进行适当超挖，另一侧进行适当少挖或不挖，让第一节管道的调向逐步返回到合理状态。该方法主要适用于轴线偏差10～30mm的情况。（2）顶木。将一根圆木或方木的一端顶在管道偏向设计一侧的内关壁，另一端顶在管前土体，这样一来，管道就可以在顶木斜支所产生的分力作用下重新回到设计要求的位置。该方法主要适用于轴线偏差＞30mm的情况。（4）千斤顶。该方法主要与挖土纠偏法配合使用，即在超挖一侧的管端壁设置5～10t千斤顶一个，使第一节管道在顶进过程中能够逐步恢复到设计要求的位置。需要注意的是，纠偏应循序渐进，切忌一次性大幅纠偏，以免导致引起反向偏差问题。

3.4减阻泥浆的注入

如果想管道的外壁压入适当的减阻泥浆，就会设置围绕管道的泥浆套，降低管道与周围土层的摩擦力，使顶进操作更加顺利，而泥浆套的形成质量则直接决定着阻力减小效果。与此同时，泥浆套的支撑作用也能够减轻由粉质粘土坍塌而导致的地层流失问题，有效控制沉降现象。一般来说，泥浆的实际使用值约为理论值的4～5倍，工作人员应注意确保原料的充足性。

4工程案例

胜山至陆埠公路（胜山-横河段）工程是慈溪市的首条城市高架快速路，其投资、建设规模不但是慈溪市交通基础设施建设历史上最大的一个项目，而且在宁波县市范围内也是屈指可数的。该工程北起自沈海高速新浦互通，终于前应路，全长14.659公里，其中新浦互通至建附公路北侧段采用“地面主路+两侧辅路”形式，长1.617公里；建附公路北侧至前应路采用“高架桥主路+地面辅路”形式，长13.042公里。工程按一级公路（控制出入）标准建设，并兼顾城市快速路功能。主路采用双向六车道，设计行车速度为每小时80公里；辅路采用双向四至六车道，设计行车速度为每小时50公里；出入口平行匝道设计行车速度为每小时40公里。路面设计荷载为BZZ-100，桥涵设计荷载为公路-Ⅰ级。全线路面采用沥青混凝土。全线新建高架桥1座，长12.696公里；匝道桥18座，总长4108米；改造地面桥梁13座，总长432米；涵洞8处及出入口匝道12对。本工程道路标准宽度分为三种：其中新浦互通至建附公路北侧实施宽度为50米；建附公路至前应路地面道路实施宽度为50米，上层高架桥宽度为26米；平行匝道段地面实施宽度为65米，上层高架桥宽度为26米，两侧匝道桥宽度各为8.5米。本工程共用地127.4亩，拆迁面积为9500平方米。总投资为34.5亿元。建设工期36个月。

5结束语

顶管设计在市政工程中，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设计中显得尤为重要。在特定工程条件下，相对于开槽埋管更具优越性。时代要前进，城市要发展。市政设施配套完善，地下各种管道建设将会大量增加，顶管设计和施工也会增多。管径加大，长度加长，有直有曲，种类繁多，这将是今后大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设计和施工技术，使之综

合施工技术达到国际水平。

参考文献：

[1] 李广文.顶管施工中的质量与安全控制措施[J]. 中国市政工程. 2010(04)

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[3] 叶琴.市政基础设施地下给排水管道顶管施工技术研究[J]. 科协论坛(下半月). 2013(10)