论文部分内容阅读
摘要：顶管施工技术是不用开挖的一项很有发展潜力的技术，在市政给排水施工中的应用是非常有效的，它不仅适用于排水施工，也同样适用于不能开挖的城区以及建筑设施中。本文主要对市政给排水施工中顶管技术的运用进行了分析探讨。
关键词：市政工程；市政排水；顶管技术
顶管技术在我国的市政排水工程广泛使用，相关单位和人员要提高对非开挖顶管技术的认识程度。只有有效的利用非开挖顶管技术，才可以促进社会发展和进步，更好的服务于市政建设的排水管道施工。我国一直都在实行可持续发展战略，一定要加强市政排水工程的质量，才能保证社会基础设施的正常运行，维持生态平衡的和谐发展。市政的排水系统是当今社会最基础的设施，它对社会发展和经济进步都起着至关重要的作用，市政排水系统更是进行自然资源合理利用的有效措施，同时也是加强城市防洪、排污的重要设施。
一、顶管在市政排水施工中的特点
顶管施工的特点是不用挖开地面层就可以直接穿越地面构筑物和地下管线、公路、铁路等，和开挖技术相比，非开完技术的投资和工期都将节省很多。除此之外，顶管施工技术在市政排水施工过程中，可以大大降低噪音、减少粉尘，降低对环境的污染和对空气的破坏，是一项真正的无污染，高效率施工技术。顶管技术在市政排水施工建设中得到了广泛运用。将顶管技术的优点概括起来总共有以下几点：
1、施工面从线，缩短成点，减少了对地面的损害面积，减少了占地面积。
2、地面活动不会受到施工的影响，从而不会干扰到交通的正常运行。
3、噪音很小，震动很低，对城市居民的生活环境不会造成太大影响，不会影响到管线的使用。
4、顶管设计可以安装在很深的地下敷设管道中，它可以跨越铁路、公路和建筑物，降低市政排水建设中的工程造价。顶管设计的主要缺点，是它的施工技术很高，必须要有专业人员来对其进行操作，要非常详细的工程地质和地质勘探资料。
二、顶管施工技术在排水施工中的应注意的要素
1测量放线
根据规划施工，先用经纬仪在现场地面上准确布设临时水准点并放出管道铺设的中线控制桩，控制桩必须保护好，待工作坑挖好后，再用经纬仪将管道中线控制桩引至工作坑保护好，确保施工使用时管道中线的准确度。
2 工作坑开挖、支撑和防护
工作坑挖土采用机械开挖，并与人工配合操作。土方开挖前先做好定位放线工作。首先开挖上层土，采取从上往下逐层开挖的方式，严格遵循“分层开挖、严禁超挖”及“大基坑小开挖”的原则。工作坑边不堆积弃土，不堆放建筑材料、机械、水泥罐及行车。尽量减少基槽边外部荷载。顶部采用半封闭式，仅留下管和出土口，以确保工作坑内施工安全。井口周围设防水墙，以防地表水流入坑内，同时设置1m高的钢管护拦。为防止工作坑坡面坍塌，坑壁采用20mm厚木板、钢管支撑，满铺支护处理。工作坑挖掘支护完成后，立即进行围挡，并设立醒目施工安全警示标志。
3 顶进施工
（1）开始顶进前检查全部设备并试运转；保证工具管在导轨上的中心线、坡度和高程符合规范规定。采取一定措施以防止流动性土或地下水由洞口进入工作坑。顶管时，封门拆除后将工具管立即顶入土层。
（2）工程采用手工掘进顶管法，工具管接触或切入土层后，自上而下分层开挖，工具管断面的超挖量应根据土质条件确定。土层比较稳定，正常顶进时，管下部135°范围内不进行超挖；管顶以上超挖量小于1.5cm；管前超挖根据具体情况确定，并制定了安全保护措施。
4 顶管施工
工程采用手工掘进，工具管进入土层过程中，经常对顶进轴线进行测量，检查顶进轴线是否和设计轴线相吻合。在正常情况下，每顶进一节混凝土管测量1次，在出洞、纠偏、到达终点前，适当增加测量次数。施工时还要经常对测量控制点进行复测，以保证测量的精度。另外，指示轴线在顶进工程中，利用联系三角形法定期进行复测，以保证整个顶进轴线的一致性。顶进开始时缓慢进行，待各接触部位密合后，再按正常顶进速度顶进；顶进中若发现油压突然增高，立即停止顶进，检查原因并经处理后方可继续顶进；千斤顶活塞退回时，油压不得过大，速度不得过快。在实际顶进中，顶进轴线和设计轴线经常发生偏差，为了使管道按照设计要求的高程和方向顶进，在顶进过程中要不断对工具管的高程方向进行测量，“勤测勤纠”，根据测量反馈结果，调整纠偏千斤顶，改变方向，从而实现顶进方向的控制，确保管道按设计轴线顶进。纠偏贯穿顶进施工的全过程，尽量做到纠偏在偏位发生的萌芽阶段。
三、顶管技术在市政给排水施工中的运用分析
1、现场平面布置
现场的总体平面布置包含动控制室、料具间、管片堆场及其注水系统、拌浆材料等堆场的相关布置；还有在始发的工作井中，顶管机、发射架、反力架等设备的安装布置。
2、关于出洞处和顶管机进、后靠土体的加固
为了保证顶管机安全出洞，我们需要对后靠土体和进、出洞区域等的土体进行高压旋喷桩的加固。同时，为防止出预留洞、顶管机进等导致的泥水流失，并保持在頂进的过程当中，避免压注的触变泥浆的流失现象，需要在工作井中进行止水装置的安装。
3、顶管施工的工艺
顶管施工需要事先在确定的管段内，设置接收井和工作井，然后再在工作井里面安装推力设备。接着将导轨上面的顶管机头推入到土体中，由机头进行导向，将之前预制好的钢筋混凝土管向前顶进。前端土体我们可通过工作井将之运出，最终完成对管道的铺设。
4、关于顶管井的施工
顶管井分为工作井及接收井两类。但顶管井的结构是有多种类型的，通常我们采用的是钢筋混凝土等结构。而工作井的结构模式则分为单孔井及单排孔井。单孔井的形状有正方形、矩形和圆形等，单排孔井则大多都是矩形。
5、顶管进程中遭遇障碍物的处理方法
1）对长距离中风化或微风化地质的处理。顶管施工并不是在什么情况下都能顺利顶进的，当顶管施工遇到中风化和微风化的地质结构时，不管是人工顶管或是机械顶管都很难顶进，故在顶管设计时应仔细分析地质钻探资料，对出现中风化及微风化的地质结构进行特殊处理。对长距离、深度较大的中风化和微风化地质可采用暗挖隧洞施工；位于规划建设区内的中风化及微风化地质，根据情况采用大开挖施工或支护开挖施工。
2）采用破岩井处理孤石。由于钻探是隔一定距离钻一个钻孔，很难完全准确反映地下的地质情况，故在顶管设计时即使地质钻探资料中没有中风化和微风化地层，但在实际顶进过程中也有可能遇到中风化或微风化的石头。当遇到石头时应对此处重新加密钻探，探清地下地质情况，如果有长距离的中风化或微风化地质，可采用大开挖施工或支护开挖施工方法；若遇到孤石，应根据孤石大小设置破岩井，从地面设竖井取石后继续顶进。
结束语
综上所述，顶管技术从根本上改变了城市给排水工程施工破损路面的现象，大大保护了城市的环境和交通畅通性，可极大满足城市发展对给排水工程的要求。
参考文献
[1]练文华.顶管技术在市政给排水施工中的应用[J].科技资讯，2011
[2]戴伟.论市政给排水施工中顶管技术的应用[J].城市建设理论研究（电子版），2012
关键词：市政工程；市政排水；顶管技术
顶管技术在我国的市政排水工程广泛使用，相关单位和人员要提高对非开挖顶管技术的认识程度。只有有效的利用非开挖顶管技术，才可以促进社会发展和进步，更好的服务于市政建设的排水管道施工。我国一直都在实行可持续发展战略，一定要加强市政排水工程的质量，才能保证社会基础设施的正常运行，维持生态平衡的和谐发展。市政的排水系统是当今社会最基础的设施，它对社会发展和经济进步都起着至关重要的作用，市政排水系统更是进行自然资源合理利用的有效措施，同时也是加强城市防洪、排污的重要设施。
一、顶管在市政排水施工中的特点
顶管施工的特点是不用挖开地面层就可以直接穿越地面构筑物和地下管线、公路、铁路等，和开挖技术相比，非开完技术的投资和工期都将节省很多。除此之外，顶管施工技术在市政排水施工过程中，可以大大降低噪音、减少粉尘，降低对环境的污染和对空气的破坏，是一项真正的无污染，高效率施工技术。顶管技术在市政排水施工建设中得到了广泛运用。将顶管技术的优点概括起来总共有以下几点：
1、施工面从线，缩短成点，减少了对地面的损害面积，减少了占地面积。
2、地面活动不会受到施工的影响，从而不会干扰到交通的正常运行。
3、噪音很小，震动很低，对城市居民的生活环境不会造成太大影响，不会影响到管线的使用。
4、顶管设计可以安装在很深的地下敷设管道中，它可以跨越铁路、公路和建筑物，降低市政排水建设中的工程造价。顶管设计的主要缺点，是它的施工技术很高，必须要有专业人员来对其进行操作，要非常详细的工程地质和地质勘探资料。
二、顶管施工技术在排水施工中的应注意的要素
1测量放线
根据规划施工，先用经纬仪在现场地面上准确布设临时水准点并放出管道铺设的中线控制桩，控制桩必须保护好，待工作坑挖好后，再用经纬仪将管道中线控制桩引至工作坑保护好，确保施工使用时管道中线的准确度。
2 工作坑开挖、支撑和防护
工作坑挖土采用机械开挖，并与人工配合操作。土方开挖前先做好定位放线工作。首先开挖上层土，采取从上往下逐层开挖的方式，严格遵循“分层开挖、严禁超挖”及“大基坑小开挖”的原则。工作坑边不堆积弃土，不堆放建筑材料、机械、水泥罐及行车。尽量减少基槽边外部荷载。顶部采用半封闭式，仅留下管和出土口，以确保工作坑内施工安全。井口周围设防水墙，以防地表水流入坑内，同时设置1m高的钢管护拦。为防止工作坑坡面坍塌，坑壁采用20mm厚木板、钢管支撑，满铺支护处理。工作坑挖掘支护完成后，立即进行围挡，并设立醒目施工安全警示标志。
3 顶进施工
（1）开始顶进前检查全部设备并试运转；保证工具管在导轨上的中心线、坡度和高程符合规范规定。采取一定措施以防止流动性土或地下水由洞口进入工作坑。顶管时，封门拆除后将工具管立即顶入土层。
（2）工程采用手工掘进顶管法，工具管接触或切入土层后，自上而下分层开挖，工具管断面的超挖量应根据土质条件确定。土层比较稳定，正常顶进时，管下部135°范围内不进行超挖；管顶以上超挖量小于1.5cm；管前超挖根据具体情况确定，并制定了安全保护措施。
4 顶管施工
工程采用手工掘进，工具管进入土层过程中，经常对顶进轴线进行测量，检查顶进轴线是否和设计轴线相吻合。在正常情况下，每顶进一节混凝土管测量1次，在出洞、纠偏、到达终点前，适当增加测量次数。施工时还要经常对测量控制点进行复测，以保证测量的精度。另外，指示轴线在顶进工程中，利用联系三角形法定期进行复测，以保证整个顶进轴线的一致性。顶进开始时缓慢进行，待各接触部位密合后，再按正常顶进速度顶进；顶进中若发现油压突然增高，立即停止顶进，检查原因并经处理后方可继续顶进；千斤顶活塞退回时，油压不得过大，速度不得过快。在实际顶进中，顶进轴线和设计轴线经常发生偏差，为了使管道按照设计要求的高程和方向顶进，在顶进过程中要不断对工具管的高程方向进行测量，“勤测勤纠”，根据测量反馈结果，调整纠偏千斤顶，改变方向，从而实现顶进方向的控制，确保管道按设计轴线顶进。纠偏贯穿顶进施工的全过程，尽量做到纠偏在偏位发生的萌芽阶段。
三、顶管技术在市政给排水施工中的运用分析
1、现场平面布置
现场的总体平面布置包含动控制室、料具间、管片堆场及其注水系统、拌浆材料等堆场的相关布置；还有在始发的工作井中，顶管机、发射架、反力架等设备的安装布置。
2、关于出洞处和顶管机进、后靠土体的加固
为了保证顶管机安全出洞，我们需要对后靠土体和进、出洞区域等的土体进行高压旋喷桩的加固。同时，为防止出预留洞、顶管机进等导致的泥水流失，并保持在頂进的过程当中，避免压注的触变泥浆的流失现象，需要在工作井中进行止水装置的安装。
3、顶管施工的工艺
顶管施工需要事先在确定的管段内，设置接收井和工作井，然后再在工作井里面安装推力设备。接着将导轨上面的顶管机头推入到土体中，由机头进行导向，将之前预制好的钢筋混凝土管向前顶进。前端土体我们可通过工作井将之运出，最终完成对管道的铺设。
4、关于顶管井的施工
顶管井分为工作井及接收井两类。但顶管井的结构是有多种类型的，通常我们采用的是钢筋混凝土等结构。而工作井的结构模式则分为单孔井及单排孔井。单孔井的形状有正方形、矩形和圆形等，单排孔井则大多都是矩形。
5、顶管进程中遭遇障碍物的处理方法
1）对长距离中风化或微风化地质的处理。顶管施工并不是在什么情况下都能顺利顶进的，当顶管施工遇到中风化和微风化的地质结构时，不管是人工顶管或是机械顶管都很难顶进，故在顶管设计时应仔细分析地质钻探资料，对出现中风化及微风化的地质结构进行特殊处理。对长距离、深度较大的中风化和微风化地质可采用暗挖隧洞施工；位于规划建设区内的中风化及微风化地质，根据情况采用大开挖施工或支护开挖施工。
2）采用破岩井处理孤石。由于钻探是隔一定距离钻一个钻孔，很难完全准确反映地下的地质情况，故在顶管设计时即使地质钻探资料中没有中风化和微风化地层，但在实际顶进过程中也有可能遇到中风化或微风化的石头。当遇到石头时应对此处重新加密钻探，探清地下地质情况，如果有长距离的中风化或微风化地质，可采用大开挖施工或支护开挖施工方法；若遇到孤石，应根据孤石大小设置破岩井，从地面设竖井取石后继续顶进。
结束语
综上所述，顶管技术从根本上改变了城市给排水工程施工破损路面的现象，大大保护了城市的环境和交通畅通性，可极大满足城市发展对给排水工程的要求。
参考文献
[1]练文华.顶管技术在市政给排水施工中的应用[J].科技资讯，2011
[2]戴伟.论市政给排水施工中顶管技术的应用[J].城市建设理论研究（电子版），2012