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摘要：在市政给排水工程施工中，由于场地环境的局限和工期要求的紧迫等，往往给施工带来较大的难度，而随着施工技术的发展， 顶管施工技术在市政工程中的应用越来越广泛，并能够节约施工成本，缩短施工工期，且对地面环境的要求较低，受外部环境影响小，同时有效的提升了市政给排水工程的施工质量，因此顶管施工技术有着广阔的应用前景。
关键词：市政;给排水;顶管施工
随着城市化进程的加快和城市环境的局促，顶管施工技术在市政工程给排水管道施工过程中的应用越来越广泛。顶管施工技术具有占地面积小，在地下施工，对地面活动影响小，节约施工成本，减少施工工期等特点。因此对于顶管施工技术的分析和探讨有着重要的现实意义。
1顶管施工技术的特点
顶管施工技术是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，以构成立体交叉通道的施工方法。其施工时将线缩成点，占地面积小，仅需要有限的操作空间;设备的噪音和振动较低，在城市中施工对居民的生活环境影响较小;在地下施工，地面活动不受施工影响，地上交通及正常活动不受干扰;能够在很深的地下或者水下施工，也可以穿越铁路、公路、河流、建筑物等，减少地上部位的拆迁工作量，有效降低工程施工成本。同时，顶管施工时不影响其他管道的正常使用，减少对正常生活供应的影响。
2顶管施工技术的应用范围
顶管施工技术鉴于其自身的特点，在市政给排水工程中应用比较广泛。首先在城市中心地区，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。一般是采用管径中直径80-600mm 的地下埋管工程可使用顶管法施工。在敷设城市污水管道直径大于600mm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[1]。其次，市政给排水管道施工时，在旧城改造过程中，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时，可采用顶管施工。最后当给排水管道在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，需转入地下过渡时，可采用顶管施工。
3常见的顶管施工类型
3.1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：采用流体输送切削入泥仓的土体，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。
3.2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。
3.3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直径700～2200mm之间。
4顶管施工的技术要点控制
4.1顶管线路确定及井位设计
顶进距离由设备条件及周围环境来综合决定考虑到工作井的造价比较昂贵，应少一些工作井，盡量安排往两个方向顶进。由于现行设计院设计管道大多按照明挖方式设计，在现场调查后尽量优化线路设计，避开不利顶管的土层，尽量让顶管线路避开结构物及树木。在每个工作井或者接收井内设计成检查井位、线路与附近结构物的距离设计必须考虑到以后作检查井的空间，尽量避免冲突。检查井间距按照现行规范适当加长顶进深度范围内土层较为复杂时，与设计部门协商考虑抬高或者降低标高[2]。
4.2顶力及管材设计
顶力大小和很多因素有关，如土层的变化情况。是否有纠偏采用设备的形式、机头的切削形式、采用管材形式、后靠背的刚度工作井的形式、注浆的压力、顶进速度等。关于管材设计，现行对于管材的配筋量、钢筋布置、砼的强度及端部的细部处理都区别于一般承受纵向线荷载的排水管道，一般可以按照轴心受压柱的考虑来设计管材，但是注意到顶管是需要纠偏处理的情况，必须考虑到管道的偏心受压及局部应力集中的情况而要预留一定的安全系数。
4.3顶管的纠偏方式
顶管纠偏一般情况下都是使用纠偏千斤顶组来进行校正的。如果施工时管道偏向左侧，那么千斤顶就需要左伸右缩;如果管道向右偏斜，那么千斤顶则需要右伸左缩。而纠正顶管机头偏转的方法是采取中间站旋转纠正的方法或者是在管内相反方向上添加重物的方法来实现纠偏。
4.4顶管出洞环节的处理
顶管出洞的施工是指顶管机头与第一节管道从工作井中破出洞口封门进入土体，导进接收井的这整个过程。在进行顶管出洞施工的时候，由于管道的材料收到剧烈的压力，就很容易出现管道变形和线路偏斜的突发状况[3]。所以在顶管出洞之时，应该对工具管道采取纠偏和调零的相关措施。在出现线路的偏离的状况之时，可以使用主顶来纠正偏差或者是预先加垫下跌角来确保顶管的坡度来制止偏差范围不断的扩散。
4.5顶管顶进过程中遇到障碍的处理
如果突然遇到有大量埋木、石和老河道驳坎等状况的时候，就要在现场研究出解决方案才能够进行进一步的施工。顶管工艺的施工不论是从技术上、社会效益或者是经济效益上与开槽埋管相比，都更加的有优势。
5 顶管施工过程中注意事项
5.1注意防止地面的沉降或隆起：在顶管施工沿线按一定间距布设沉降观测点，并编制检测方案，在顶管施工过程中监测顶管顶进施工期间的地面沉降量，密切关注地面沉降的变形情况，并及时沟通反馈。
5.2开挖端面的取土过多或过少，会造成地面的沉降或隆起。为避免这种不良影响，可采取以下措施：在压浆时要控制好压力，恰好能平衡“泥浆套”以上土体的压力。严格控制管道接口的密封质量，防止渗漏。在某些管节埋藏较浅，离地面不足1.5米的位置，可采用沿管线局部压钢板，上堆砂包加载的形式，防止管节顶进时触变泥浆上浮使到泥浆套失效。
5.3工具管纠偏后，刃脚后形成一个空隙，管道顶进时周围的土体会塌入空隙，造成地面沉降。为避免这种情况，在顶管顶进时，要及时测量，勤测勤纠，避免大角度纠偏。
结语
市政给排水管道工程顶管施工技术的发展越来越成熟，应用也越来越普遍。在实际施工过程中，我们要从顶管技术的自身特点出发，根据其应用范围，选择合适的施工类型，并控制好过程中的技术要点，对于一些常见问题和质量通病提前做好预防，从而切实保证好顶管技术的实施质量，提升顶管施工技术的整体水平。
参考文献
[1]仇业振.市政给排水顶管技术施工应用[J].《江西建材》，2016：136-136.
[2]林顺添.浅议市政顶管施工技术要点及应用[J].城市建设理论研究（电子版），2012
[3]王萌.关于市政工程顶管技术应用的探讨[J].全文版：工程技术，2016：249.
[4]张景华.市政工程顶管技术的应用分析[J].《科学与财富》，2015：172-172.
[5]李兵.市政工程顶管施工技术探讨[J].建筑工程技术与设计，2018：3114.
关键词：市政;给排水;顶管施工
随着城市化进程的加快和城市环境的局促，顶管施工技术在市政工程给排水管道施工过程中的应用越来越广泛。顶管施工技术具有占地面积小，在地下施工，对地面活动影响小，节约施工成本，减少施工工期等特点。因此对于顶管施工技术的分析和探讨有着重要的现实意义。
1顶管施工技术的特点
顶管施工技术是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，以构成立体交叉通道的施工方法。其施工时将线缩成点，占地面积小，仅需要有限的操作空间;设备的噪音和振动较低，在城市中施工对居民的生活环境影响较小;在地下施工，地面活动不受施工影响，地上交通及正常活动不受干扰;能够在很深的地下或者水下施工，也可以穿越铁路、公路、河流、建筑物等，减少地上部位的拆迁工作量，有效降低工程施工成本。同时，顶管施工时不影响其他管道的正常使用，减少对正常生活供应的影响。
2顶管施工技术的应用范围
顶管施工技术鉴于其自身的特点，在市政给排水工程中应用比较广泛。首先在城市中心地区，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。一般是采用管径中直径80-600mm 的地下埋管工程可使用顶管法施工。在敷设城市污水管道直径大于600mm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[1]。其次，市政给排水管道施工时，在旧城改造过程中，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时，可采用顶管施工。最后当给排水管道在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，需转入地下过渡时，可采用顶管施工。
3常见的顶管施工类型
3.1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：采用流体输送切削入泥仓的土体，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。
3.2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。
3.3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直径700～2200mm之间。
4顶管施工的技术要点控制
4.1顶管线路确定及井位设计
顶进距离由设备条件及周围环境来综合决定考虑到工作井的造价比较昂贵，应少一些工作井，盡量安排往两个方向顶进。由于现行设计院设计管道大多按照明挖方式设计，在现场调查后尽量优化线路设计，避开不利顶管的土层，尽量让顶管线路避开结构物及树木。在每个工作井或者接收井内设计成检查井位、线路与附近结构物的距离设计必须考虑到以后作检查井的空间，尽量避免冲突。检查井间距按照现行规范适当加长顶进深度范围内土层较为复杂时，与设计部门协商考虑抬高或者降低标高[2]。
4.2顶力及管材设计
顶力大小和很多因素有关，如土层的变化情况。是否有纠偏采用设备的形式、机头的切削形式、采用管材形式、后靠背的刚度工作井的形式、注浆的压力、顶进速度等。关于管材设计，现行对于管材的配筋量、钢筋布置、砼的强度及端部的细部处理都区别于一般承受纵向线荷载的排水管道，一般可以按照轴心受压柱的考虑来设计管材，但是注意到顶管是需要纠偏处理的情况，必须考虑到管道的偏心受压及局部应力集中的情况而要预留一定的安全系数。
4.3顶管的纠偏方式
顶管纠偏一般情况下都是使用纠偏千斤顶组来进行校正的。如果施工时管道偏向左侧，那么千斤顶就需要左伸右缩;如果管道向右偏斜，那么千斤顶则需要右伸左缩。而纠正顶管机头偏转的方法是采取中间站旋转纠正的方法或者是在管内相反方向上添加重物的方法来实现纠偏。
4.4顶管出洞环节的处理
顶管出洞的施工是指顶管机头与第一节管道从工作井中破出洞口封门进入土体，导进接收井的这整个过程。在进行顶管出洞施工的时候，由于管道的材料收到剧烈的压力，就很容易出现管道变形和线路偏斜的突发状况[3]。所以在顶管出洞之时，应该对工具管道采取纠偏和调零的相关措施。在出现线路的偏离的状况之时，可以使用主顶来纠正偏差或者是预先加垫下跌角来确保顶管的坡度来制止偏差范围不断的扩散。
4.5顶管顶进过程中遇到障碍的处理
如果突然遇到有大量埋木、石和老河道驳坎等状况的时候，就要在现场研究出解决方案才能够进行进一步的施工。顶管工艺的施工不论是从技术上、社会效益或者是经济效益上与开槽埋管相比，都更加的有优势。
5 顶管施工过程中注意事项
5.1注意防止地面的沉降或隆起：在顶管施工沿线按一定间距布设沉降观测点，并编制检测方案，在顶管施工过程中监测顶管顶进施工期间的地面沉降量，密切关注地面沉降的变形情况，并及时沟通反馈。
5.2开挖端面的取土过多或过少，会造成地面的沉降或隆起。为避免这种不良影响，可采取以下措施：在压浆时要控制好压力，恰好能平衡“泥浆套”以上土体的压力。严格控制管道接口的密封质量，防止渗漏。在某些管节埋藏较浅，离地面不足1.5米的位置，可采用沿管线局部压钢板，上堆砂包加载的形式，防止管节顶进时触变泥浆上浮使到泥浆套失效。
5.3工具管纠偏后，刃脚后形成一个空隙，管道顶进时周围的土体会塌入空隙，造成地面沉降。为避免这种情况，在顶管顶进时，要及时测量，勤测勤纠，避免大角度纠偏。
结语
市政给排水管道工程顶管施工技术的发展越来越成熟，应用也越来越普遍。在实际施工过程中，我们要从顶管技术的自身特点出发，根据其应用范围，选择合适的施工类型，并控制好过程中的技术要点，对于一些常见问题和质量通病提前做好预防，从而切实保证好顶管技术的实施质量，提升顶管施工技术的整体水平。
参考文献
[1]仇业振.市政给排水顶管技术施工应用[J].《江西建材》，2016：136-136.
[2]林顺添.浅议市政顶管施工技术要点及应用[J].城市建设理论研究（电子版），2012
[3]王萌.关于市政工程顶管技术应用的探讨[J].全文版：工程技术，2016：249.
[4]张景华.市政工程顶管技术的应用分析[J].《科学与财富》，2015：172-172.
[5]李兵.市政工程顶管施工技术探讨[J].建筑工程技术与设计，2018：3114.