市政工程建设中顶管施工技术的应用
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[摘 要] 在给排水施工过程中顶管施工技术发挥其应用价值，潜力是不容忽视的，其中，通过开槽埋管施工是其最显著的一项优势特点，可以实现从根本上杜绝城市市政建设管网乱挖现象的产生，更科学合理地保护整个建设项目的施工作业周边环境，真正做到统筹兼顾，促进经济、社会与生态效益的协调发展。为此，对市政工程建设中顶管施工技术的应用研究应给予充分重视。
[关 键 词] 市政工程;顶管施工技术;原理
[中图分类号] TU99 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603（2019）05-0204-02
在城市建设中加强市政工程建设具有的意义是不容忽视的，其施工质量的高低以及效果的好坏对城市现代化建设发展水平有着直接影响。对市政工程建设中涉及的管网施工来讲，传统开挖技术不仅影响城市容貌，也会导致城市交通陷入拥堵状态，给市民的日常生活出行带来诸多不便。而顶管施工技术的科学引用不仅能够有效改善这一现状，还能够促进施工效率与质量的大幅度提升，各施工单位应给予足够重视。
一、市政给排水施工顶管施工技术原理分析
在现有技术条件支持下，在主顶油缸装置、中继间装置顶推作用力的辅助下，通过推进的方式，由工作坑推入工具管装置或者是顶管掘进机装置，在闯过土层结构且达到预期的接收坑后，再将其吊起。同时，在整个顶推过程中要及时在预留工作坑中敷設位于工具管装置或是顶管掘进机装置之后的管道。在这一技术原理有效引用过程中，顶管施工工作面平衡理论可以有效划分为土压、气压和泥水平衡三种。本文主要对泥水平衡机械顶管施工做深入探究。其主要是通过水泥完成对泥土材料的切削作业，基于此，通过泥水压力的有效发挥促进地下水压力、土压力参数能够始终保持平衡稳定的状态。需要着重强调的是挖掘面的上部，顶管施工中通过泥水原料注入泥水仓内这一途径为其平稳状态的保持提供有力保障，通过在外截面上形成一层不透水的泥膜有效控制泥水渗透，而在地下水、土压力处于平衡状态时，便可以完成给排水管道的敷设任务[1]。
二、市政给排水管线工程施工要点
顶管施工技术的研究、应用是现代建筑施工技术的主要发展方向。相比于传统施工来讲，市政给排水施工中顶管施工技术的科学引用具有极为显著的优势特点：能够进一步简化施工步骤，最大限度地减少或者是不开挖路面;引用合理有效的措施控制各道工序带来的影响，尽可能避免给日常交通带来不利影响;能够促进施工质量的进一步提升，使管道深埋范围得到进一步拓展;从不同方面优化施工效益，进而使施工队周边环境的压力能够得到有效缓解。基于这一层面来讲，顶管施工技术在市政工程建设中的科学引用，能够在管道埋深施工给城市现有建筑物结构稳定破坏以及作业施工给道路交通带来的拥堵问题等方面产生理想的缓解作用[2]。
在市政工程作业方案设计过程中，不论是管线类型、材质，还是管线敷设路段地质结构的具体情况等诸多因素都要做出充分考虑，然后基于此制订更科学完善且适合的管线工程施工方案。尤其是对一些地质结构极为复杂以及地形特征较多或是特殊的作业区域，市政工程施工在正式开展之前，要结合具体情况落实好各项地质勘查工作，提出更细致的要求，以此给勘察资料、数据真实性、完整性提供有力保障，进行控制点的合理增设。就目前来看，市政给排水管线工程施工主要可以划分成开挖施工、顶管施工两种类型。在具体进行给排水管道施工中，穿越城市建设范围内大量既有建筑物是一种极为常见的现象，处于对这一因素的考虑，针对给排水管线，现场作业一般都是选择沿路敷设这一策略，直接以明挖方式，在非主干道进行各项作业施工，或者是选择不影响交通畅运行的位置进行，这样不仅有助于施工成本的合理控制，也能够尽可能避免施工周期出现延长的情况[3]。
三、市政工程建设中顶管施工技术的应用策略
（一）顶管井设计
对市政工程建设中的顶管施工来讲，集合国内外技术划分，顶管井技术主要可以分为工作井、接收井两种。在具体施工中若能够从结构整体建设角度考虑，应选用钢筋混凝土结构，若基于结构形式考虑，则可以选择矩形、圆形或是正方形的单口径装置形式。而单排孔井装置的形式一般选择的都是矩形。在具体设计过程中基于受力状况来讲，其中效果最好的是圆形结构，然后依次为正方形、矩形，基于整体形势来讲，矩形的受力性能非常弱。所以，为了给顶管井整体质量、结构稳固性提供有力保障，应结合具体情况不但优化结构布置的整体水平，通过内设支撑，或者是有效调整其受力结构来实现[4]。
（二）顶管进出洞施工技术
首先，出洞施工要点。针对埋深小于10m的沉井来讲，可以在其外侧进行钢板桩的合理设置，同时用砖封堵其洞口，顶管机出洞时要先将临时转封堵拆除掉，等到顶管机进洞后之后，再将钢板桩拆除掉。为了给出洞口施工的高效有序开展提供有力保障，可以采用合理措施加固土体，对土体的均匀性、强度提供科学控制，若存在必要，还可以引用降水法，在出洞口两侧间将地下疏干，以此起到理想的稳定土体的效果。机头出洞时要用拉杆连接好机头、前几节管道上端，对油缸编组做出恰当调整，以此避免机头触动后出现磕头现象。
其次，进洞施工要点。若覆土深度较深、土质较软时，应采取有效措施避免出现顶管机和前几节关节后退的情况。且要认识到后退现象一旦发生，极易导致管道前方土体塌陷的情况。一般情况下，可以将电动葫芦安置在洞口，在油缸回缩时期，灵活引用葫芦将顶管机拉近，避免其产生后退现象。此外，若其土质含有较大水量，在机头进洞之前，必须要结合具体情况，做好各项加固、降水工作，以此为土体的稳定性提供有力保障，而对有含承压水的土质来讲，要注重深井降水措施的有效落实[5]。 （三）减阻技术
目前，最常用的就是膨润土触变泥浆减组，其作用机理是结合管径不同，后续管节直径通常都比顶管直径小20～50mm，管道与周围土体之间存在一定间隙。纠偏对土体一侧产生挤压作用，而由于应力释放，另一侧也会形成空隙，所以在顶管过程中会产生诸多空隙。注浆过程中可以先从注浆孔注入，将管节与周围土体之间的空隙填补好，给地层损失造成的地面变形提供合理的抑制作用。泥浆在基础土体之后，在压力作用下会渗透，扩散到地层，在短时间内泥浆会形成凝胶体，且充满空隙，而在注浆压力的挤压下，会形成相对比较稳定且密实的泥浆套，以此尽可能降低顶进中产生的摩擦阻力，避免出现地面变形，为施工安全性提供有力保障。
（四）顶管穿墙与纠偏
首先，对顶管穿墙来讲。在具体施工中，现场作业人员应为穿墙门板能够始终保持开启状态，以此为顶管掘进机装置、工具管装置可以从顶管井外部顶出提供一定便捷。同时，将纸筋粘土充分拌合夯压密实，或者是引用强度参数相对较低的水泥粘土填实，以此达到安装强阻水、堵水的重要目标。尤其需要考虑的是，在穿墙止水过程中为了确保中间增设的止水板环能够发挥出更理想的拉伸性、耐磨性，现场作业人员应结合具体情况，合理引用止水法兰加压板这一措施，有效避免市政给水管道因为穿而导致外侧部分土地结构暴露，在长时间腐蚀催化后出现一系列的质量缺陷问题[6]。
其次，对顶管纠偏来讲，其各项纠偏施工作业需要在千斤顶装置的辅助之下才能够顺利完成。在此过程中应给予着重考虑的是，在给排水管道顶管同时在方向、高程都存在偏差这一情况时，应先将偏差大的那一部分处理好，以此为整个管线敷设质量的稳定性提供有力保障。
此外，在完成顶管对接工作之后，还要选择恰当策略方法及时开展闭水实验，整个实验过程要严格遵循国家在验收上提出的各项标准。一旦发现漏水、渗水等情况，要及时查找问题原因并给予妥善处理。
（五）非开挖顶管施工技术应用
在研究非开挖顶管施工技术过程中应明确这一技术是一种地表施工方式，在具体施工中要开挖工作沟，而并非是不需要挖沟或是开挖。在时代高速发展背景下，非开挖顶管施工技术已经超越之前的一些地质工程技术手段，所以说，依旧引用以往的地质工程技术手段給开挖技术的应用带来种种限制，工程建设中会产生较大偏差，也会影响后续各道工序的有效落实，同时非开挖顶管施工技术的创新研究、应用推广也会受到诸多阻碍。对此，在现代工程施工建设中应充分重视、优化非开挖顶管施工技术的科学引用，也只有这样才能够为工程建设水平的进一步提升提供有力支持，才能够为市政给排水施工建设提供更优质的服务。另外，非开挖顶管施工技术在具体引用过程中经常有管道设计，能够为管线敷设质量的进一步提升提供有力支持，也能够保障在各类问题产生之后可以及时更换、妥善处理，尤其是长距离顶管施工技术在市政给排水施工中的科学引用，能够使这些问题得到妥善解决。
（六）完善事故应急措施
在顶管施工过程中若出现异常偏差的情况，施工单位要及时停止当前各道工序施工，全面检查偏差产生的原因，然后在综合分析的基础上制订更科学完善且有效的解决方案，以此为后续各道工序的顺利进行提供有力保障。在此过程中要结合具体情况向技术负责人汇报，在准确把握其产生原因之后，制订针对性的应对策略。
综上所述，对市政工程来讲，尤其是一些深埋管道工程较为繁忙的路段来讲，顶管施工技术的科学引用是至关重要的。在特定的工程环境中，与开槽埋管相比，顶管施工技术具有的优势特点更加显著，尤其是在市政设施不断完善背景下，地下各类管道建设也进入只增不减的状态，管道施工也不例外。因此，为了给各个施工环节的质量、进度提供有力保障，将顶管施工技术的优势特点充分发挥出来，各施工单位及其相关技术人员应从不同层面入手给予深入研究。
参考文献：
[1]肖咸霖.市政工程建设中顶管施工技术的应用探讨[J].居舍，2018（22）：62.
[2]武刘伟.市政工程施工中顶管施工技术运用实践[J].科技资讯，2018，16（9）：75，79.
[3]孙钰，杨家昕.顶管施工技术在市政工程中的优势分析[J].建材与装饰，2017（50）：9-10.
[4]陈益贵.对市政工程施工中顶管施工技术运用的探讨[J].居舍，2017（20）：31.
[5]万敏.顶管施工技术在实际市政工程中的实践探究[J].江西建材，2017（9）：95-96.
[6]曹永芳，赵建波.顶管法施工技术在市政工程建设中的应用[J].四川水力发电，2015，34（1）：68-70.
编辑 冯永霞
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