【摘 要】随着我国城市化发展进程的不断加快，城市各种基础设施建设越来越多，地下工程建设也呈现出日益增多的现象。基于这种社会背景，顶管施工技术的优越性表现得越来越突出，在市政建设中采用顶管施工技术进行施工能够有效的降低施工中造成的城市建筑物和地表交通的影响，取得安全、环保、节能、高效的施工效果。本文简单的介绍和分析了顶管施工技术的特点和要点，旨在进一步提高顶管施工技术和质量，以供相关人士参考。
【关键词】市政工程；顶管技术；应用
顶管技术在目前市政工程中应用较为广泛，其以本身存在的众多优势在管道施工技术中脱颖而出，成为一项施工速度快、质量高、安全系数好、节能环保的施工技术。这种施工方法的采用是将管道工程的作业面从地上移入地下，从而避免了对地面建筑物、交通等社会活动和城市基础设施造成影响。在施工中，只要我们施工选线合理、施工方法恰当，各种地面构筑物、交通以及其他管线比不妨碍其施工的进行，因此在目前的市政工程项目中采用日益增多，也有必要在工作中对其施工技术和特点进行归纳和总结。
1.顶管技术分析
随着城市化进程的不断加快，城市地下管网也日益复杂，成为整个城市基础设施中的重要组成环节，日夜肩负着传递各种信息、能量、资源的重要任务，已成为城市交通运输和能源运输的主要手段，为城市污水、给排水、燃气、电气资源的运输和传递提供了扎实的传输基础。然而，随着科学技术的发展，越来越多的能源需求的增加使得传统的管道工程逐步无法满足时代发展需要，这就需要在工作中对上述各种关心进行新建、扩建、改建，需要工程技术人员进行安全的管道安装。基于这种时代发展背景，顶管施工技术应运而生，并成为目前工程领域中一项备受关注的内容。
1.1顶管技术
顶管是一项用于城市市政工程中的非开挖管道铺设和施工技术，是目前市政管道工程施工中一项最受关注的环节。这种管道施工技术的优势在于不对周围环境造成影响，施工占用场地小、噪音污染低，而且能够深入地下进行作业，这是传统的开挖埋管技术所无法比拟的优势。但是这种顶管施工技术也不乏相关的缺陷，这主要在于施工周期长、工程造价高等。
1.2顶管技术特点
顶管施工技术最突出的特点就是适应性问题，是在工作中针对不同的地质情况、施工条件和设计要求来进行分析，选择出能够与这些特点和要求相适应的顶管施工技术、施工器械、施工材料和辅助设备，这对于整个管道施工而言都是极为关键的。目前，世界上顶管施工技术的应用已经发展到一个十分常熟的阶段。时至今日，各种顶管施工方法不断涌现了出来，为市政工程施工带来了极大的改善，也为顶管施工技术发展提供了基础，但是万变不离其宗，所有的顶管施工技术和施工原理都是一样的，都是垂直地面做工作井，然后采用高液压千斤顶将水泥或者钢制管道涂抹在润滑介质并置于需要顶入的地下，各种施工技术的主要差别在于对管道内部挖出来的泥土的处理方法不同，有的是利用人工搬运的方式、有些是采用水抽式，也有些技术是采用先进的遥控设备进行的。
2.顶管技术施工应用分析
2.1顶进管的选择
顶进管一般选用钢筋砼管，如没有腐蚀要求可选用钢管。钢筋砼管的规格设计、配筋和应力验算应遵守有关钢筋砼的标准和技术规程，特别是有关钢筋砼管的标准和技术规程。①顶进管直径的选择：顶进管的直径选择是首先根据工程性质、工程需要确定内径，根据顶进管所受荷载确定砼管的配筋及壁厚，进而确定外径。因为顶管工程工作面上需要配备挖土工人，所以一般管内径不小于500mm。②顶进管长度的选择：顶进管的长度对顶管过程的可控性和经济性有很大的影响。在直线推顶的情况下使用长管可以减少装管的次数，取得良好的效果，但随着管长度的增长，如果偏离原定的路线，使之恢复正确路线要比使用短管更加困难。建造顶压坑时顶压坑的长度也要增大，挖坑、支护、回填、修复的费用将相应地增加。
一般情况下，管长度须相对于管径来衡量，当L/D外≤1.10时，为短管；当L/D外=1.15时，为标准管；当IJD外≥2.10时为长管。
2.2顶管施工的前期准备
①现场平面布置：平面总体布置包括起重设备、自动控制室、料具间、管片堆场、拌浆棚及拌浆材料堆场、注水系统、弃土坑的布置等。始发工作井内安装发射架、顶管机、前顶铁、主推千斤顶、反力架等顶进设备，工作井边侧设置下井扶梯供施工人员上下；②顶管机进、出洞处以及后靠土体加固：为确保顶管机出洞的绝对安全，需对后靠土体及进、出洞区域土体进行高压旋喷桩加固。
2.3顶管施工的工艺
顶管施工又称为顶进法施工，是指利用顶进设备将预制成椭圆形或圆形构造物逐渐顶入路基，以构成立体交义通道或涵洞的施工方法。顶管施工需先在确定的管段之间设置工作井和接收井，然后在工作井内安装推力设备将导轨上的顶管机头推入土体，由机头导向，将预制的钢筋混凝土管向前顶进，前端土体通过工作井运出，最后完成管道铺设。
2.3.1顶管井的设计
顶管井分工作井与接收井两种，顶管井的建造结构有很多种类，一般使用钢筋混凝土结构。工作井的结构形式通常有单孔井和单排孔井。前者形状有圆形、正方形、矩形等，后者则大多为矩形，它们的结构受力性能由高至低依次为圆形一正方形一矩形。
2.3.2顶管施工工序
①穿墙：打开穿墙闷板将工具管顶出井外，并安装穿墙止水装置，主要技术施工措施如下：（1）穿墙管内填夯压密实的纸筋粘土或低强度水泥粘土拌和土，以起到临时性阻水挡土作用；（2）为确保穿墙孔外侧一定范围内土体基本稳定并有足够强度，工作井工具管穿墙前，对穿墙管外侧采取注浆固结措施。②顶管出洞：顶管出洞是顶管作业中一个很值得注意的问题，顶管出洞，即顶管机和第一节管子从工作井中破出洞口封门进入土中。开始正常顶管前的过程，是顶管技术中的关键工序，也是容易发生事故的工序。
2.4膨润土悬浮液在疏松土层中的应用
在无粘性的疏松土层中以及在粘性很小的土壤中，例如在砂砾土中，若不采取其它辅助措施，土层由于本身极不稳定，以致在刃脚推进之后立刻就会坍落在管壁上。所以对这类土壤来说，膨润土悬浮液的支承作用尤其具有重要意义。为了起到这种支承作用，先决条件是要尽可能准确地掌握膨润土悬浮漓在砂砾上中的特性。
3.结语
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，相对与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。
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