试论市政工程顶管施工难点

市政排水非开挖顶管施工技术及实施要点与难点

摘要：随着现代城市发展规模的不断扩大与人口密度的日益增加，传统的给排水明挖施工技术显然已经无法满足社会发展的需求，在此背景下，非开挖顶管技术应用而生，其不仅满足了给排水管道施工的质量与进度要求，更是减少了城市污染，保护了城市环境。本文对市政排水非开挖顶管施工技术及实施要点与难点进行探讨。

关键词：市政给排水工程；顶管施工；技术要点

一、顶管技术施工的特点

1、安全、高效

随着社会发展，人们对环境的要求越来越高，常规的管道埋设技术就遭到淘汰了，取而代之的是顶管施工技术。由于明挖铺管施工需要施工条件较为苛刻，需要具备足够的施工工作面来进行开挖、支护、吊装等，而顶管施工则避免了大规模开挖所需要的施工工作面。特别是城市内施给排水管道施工，部分道路工作面狭窄，临边建构筑物多，部分无法满足开挖安全保护距离的，或者管道埋深较深，并且不具备放坡条件或者支护条件等的情况下，顶管施工则可以尽可能的降低了安全风险。

2、对周围环境影响较小

城区建筑物密集、原有的管道管线设备多，如果采用常规的管道铺设技术，必然会导致拆迁和管线迁改工作量大，对周围环境的影响极其大。顶管在施工过程中采用非开挖方式，而且在线路选择过程中，可以根据现场地质情况灵活改变线路，避开干扰区域，降低对原有设备的破坏程度。

二、施工准备

1、顶管施工准备

编制专项施工方案，根据土质及地下水位等情况进行顶管工具投头（或工艺）的选择。演算所需顶力进行后背墙浇筑以及主要动力油缸型号的选择，防止管道顶进时顶力不足。

完成具体的顶管工具头选择后，施工人员还需要将导轨、千斤顶、主顶油泵、经纬仪（或全站仪）、顶铁等设备合理安装到始发工作井内，并根据地质情况选用高压旋喷桩等工艺对沿线土体、进出洞口相应范围进行加固，这样才能够较好保证顶管施工的开展。值得注意的是，施工人员还需要将止水装置安装在工作井内的出洞口处，以此避免泥、水流入顶管工作井内。

顶管法施工在市政工程中的应用

在一个城市的发展中市政工程起着至关重要的作用，是一个城市建设的核心和主干，随着城市的不断发展，市政工程技术的应用也发展起来，其中顶管技术的运用也越来越成熟，本文通过对顶管法的介绍，进一步的研究了顶管法施工在市政工程中的应用。

标签：顶管法；市政工程；施工；要点；应用

1 市政工程中的顶管施工技术

顶管施工技术也称非开挖技术，是一种非开挖的地下管道施工方法，在进行管道埋设施工的时候，可以使用顶管法，借助于頂进设备产生的顶力，克服管道周围土壤的摩擦力，将管道按设计的坡度顶入土中，然后在工具管或掘进机后的管道埋设在两井之间，以期实现非开挖敷设地下管道。顶管法施工技术要点在于纠正管子在地下延伸的偏差，特别适合用于大中型管径的非开挖铺设。

2 顶管施工技术在市政工程施工中的具体应用

2.1 顶进管的选择

顶进管是顶级施工技术的主要施工设备，因此顶进管的选择很重要。一般来说，顶进施工技术所用的顶进管是钢筋材料的，它的尺寸设计和力的分析都要符合相关的技术标准。一般来说，所选择的顶进管需要满足以下方面的要求：第一，顶进管直径的选择。顶进管的直径大小要根据具体的市政工程施工需要，分析顶进管将要受到的荷载能力而定。一般来说，所选择的顶进管直径要大于500mm。第二，合理选择顶进管的尺寸。顶进管尺寸的长短关乎到顶进管是否能够被控制，关乎到顶进管所用的成本费用。

2.2 顶进施工前的准备工作

在运用顶进法进行市政工程施工之前要做好准备工作。首先要积极的开展工程施工布局活动。顶管施工布局活动主要包括：起重设备、自动控制室、管片堆场、拌浆材料、注水系统、弃土坑等的布置；井内安装发射架、顶管机、反力架等顶进设备的设置等等。第二，要对顶管机进出洞口处以及后靠土体进行高压旋喷住加固，确保顶管机出洞的绝对安全。

2.3 主顶进系统的设置

主顶进系统主要是由工作坑、液压泵站、顶进环、钢后靠和油缸等组成。首先是工作坑的设置。要按照管线的位置、地形、障碍物种类以及管道设计的要求设置工作坑。要根据顶进施工的长度以及土质来决定相邻工作坑之间的距离。工作坑应该横向垂直于管道的中心线，这样可以确保后续顶进过程中管道中心的走

长距离顶管施工难点及技术安全控制分析

长距离顶管施工是一种在城市建设和基础设施建设中广泛使用的技术。它能够在不破坏地面或道路的情况下完成管道、河流或高速公路的穿越和连接。虽然长距离顶管施工技术在工程建设中具有重要的应用价值，但由于施工难度大，风险高，安全问题备受关注。因此，本文将分析长距离顶管施工的难点以及技术安全控制措施。

一、长距离顶管施工难点

1.复杂的地质条件

地质条件是决定长距离顶管施工难度的主要因素之一。因为不同的地质条件会影响到施工的难度和安全，需要针对不同的地质情况采取技术措施。特别是在沉积岩和城市地区的地下情况较为复杂，需要采用先进的技术手段。

2.管道长度与深度

长距离顶管施工通常是通过顶管机进行，因此，管道的长度和深度是另一个决定施工难度的主要因素。长距离顶管施工通常要求顶管机能够在地下挖掘直径为3米至5米的隧道，所以在施工过程中要保持隧道的纵向和横向稳定是一个关键的问题。

3.施工环境复杂

长距离顶管施工需要大量的设备和人员，此外，由于地面交通等因素的干扰，施工环境十分复杂。因此，施工现场安全和人员管理十分重要。

二、技术安全控制措施

1.地质数据调查与分析

顶管施工前需要进行详细的地质研究和数据分析，以确定不同地质条件下的管道顶管施工措施和施工方法。对于复杂地质条件，需要采用高精度的地质勘探和测绘技术。

2.先进的施工设备和技术

采用先进的施工设备和技术是提高长距离顶管施工效率和质量的关键措施。例如，在地质状况复杂的区域，可以采用掘进机和综合机械；在城市地下管线密集区域，可以采用橡皮轮挖掘机，以适应狭小的施工工作空间。

3.安全监测和控制

在施工过程中，需要严格控制地质变形、地质应力、管道变形等施工风险。可以通过使用遥感技术、地质监控和引导钻孔技术等手段进行实时监测和控制。

4.人员管理和培训

人员管理和培训是长距离顶管工程中的重要措施。需要对施工现场进行人员培训，确保工人具备必要的技能和安全意识，在施工过程中严格执行安全标准，提高施工安全性。

顶管施工要点

主要分部分项工程施工方法、技术措施

（一）测量施工方案

施工测量采取“四固定”措施，保证测量精度。测量仪器在施测前应检校，严格按测量操作规程施测。

1、施工水准控制网的建立

(1)、根据管线走向图，在施工前利用现场水准控制网点，采取闭合导线测量方法，将水准点引测到每一个工作井位置，并且固定在相邻的建筑物上。

(2)、在每一个水准点位置用红漆做好标志，写上高程。

(3)、绘好水准点点位记录图，便于施工时寻找。

(4)、做好水准点的保护工作，便于用时互相连测。

2、施工平面控制网的建立

(1)、根据管道设计图上井位坐标用经纬仪，在施工前将每一个用木桩落实到现场。

(2)、用经纬仪根据工作井、接收井的桩位放出工作井两侧顶管的方向轴线，并用木桩落实到工作井两侧。

(3)、以两侧顶管方向线为依据确定工作井的中心线，按工作井施工图的长宽作为基础放工作井施工线。

(4)、将控制点延伸到施工现场外，固定在相邻的建构筑物上，以防止施工破坏。

（二）、工作井施工方案

本次顶管拟采用预制沉井作为工作井，沉井采用一次制作下沉。为防止在顶管时井体位移，因此在沉井的后靠背进行加固处理。沉井制作完成后在下沉前，井外壁刷冷底子油一道，热沥青一道。

本次沉井优先采用排水法下沉，施工时我们将采取井内挖沟排水，挖土下沉。如果遇到流沙，我们将采取井外井点降水，然后进行井内挖土下沉。如果遇到周围环境不能够采用井点降水，我们将采用不排水下沉。

本次工作井分矩形和圆形，根据现场顶管实际施工一次性顶管的长度确定矩形井的内部尺寸以及圆形工作井的直径。

l、工作井设计验算

(1) 取DN800mm，120米为例需最大顶力计算(考虑用触变泥浆减阻)：

P=K[f(2PV+2PH+PO)+2PA]

PV=γ*h*D*L=1350*6*0．96*120=933120kg

PH=γ(h+D/2)*D*L*tam2(45°—θ/2)