分析市政工程管道施工中的顶管技术
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摘要：顶管技术作为市场工程管道施工中的关键技术，尤其在深覆土大管径的管道工程施工中有着极为广泛的应用。本文主要对顶管施工技术进行全面的分析，针对其中的技术难点进行深入研究并试探性的提出相应的对策，以期能够对广大同行起到参考与借鉴的作用。
前言
传统的开槽埋管技术在过去市政工程施工中扮演着不可或缺的角色，但是近年来，开槽埋管技术对城市交通、给水管网施工方面造成的负面影响愈加严重，已经无法满足现阶段城市管道施工技术的要求。顶管技术在市政工程管道施工中不会对城市交通产生较大的影响，而且可以有效的控制施工成本，提升施工质量与施工效率。不过顶管技术需要对施工区域进行详细的地质勘探，结合实际情况进行应用，才能从根本上保证顶管技术施工质量。
一、市政工程施工中顶管技术的施工特点
顶管施工技术在市政工程管道施工中，不需要进行挖槽作业便可以通过地下直接通过建筑物、公路、河道、地下管线等，显著的提升了施工效率，缩短的施工工期，也在一定程度上降低了施工成本，提高了实际经济效益。而且顶管施工技术属于一种无污染的施工技术，施工产生的震动与噪音极小，不会对地面车流、社会公众群体正常生活与工作产生影响，也不会影响现有建筑的使用。不过市政工程管道施工中顶管技术仍存在一些缺点亟待解决，最为突出的就是施工技术难度较高，而且施工时还需要结合施工区段地质条件与水文条件进行。这些问题一定程度上制约了顶管技术的普及应用，也成为现阶段广大市政管道施工部门研究的重点。
二、市政工程管道施工中顶管施工的关键
（一）减阻泥浆的使用
在施工过程中，首先需要向管道的外壁空隙中压入一定量的减阻泥浆，直至将空隙全部填满为止，这层减阻泥浆会在管道外壁形成一层减阻套，降低管道外壁与土层之间的摩擦阻力，进而降低管道在顶进过程中受到的顶力。在顶管施工时，减阻泥浆形成的减阻套质量直接关系到管道顶进是受到的阻力影响大小，而且泥浆减阻套能够起到极强的支撑作用，避免出现粉质粘土坍塌的情况，进而确保了地层不会出现流失的情况。如果地层出现了流失，极易形成地表沉降，对城市交通、建筑物等会产生较大的负面影响。
（二）顶进路线
在顶管施工时，需要严格按照设计方案进行顶进，路线必须保证与方案设计一致，如果出现了路线偏移，可以采用削土刀盘与千斤顶进行偏移纠正，通过结合可伸缩超提刀与千斤顶，能够及时的将路线偏转回既定路线。管道在顶进过程中，需要定期进行轴线测量，保证管道顶进路线与设计方案的一致性。一般来说，每顶进一节管道的距离就需要进行一次测量，尤其是在即将到达终点时需要经常性的进行测量，一旦出现了偏移，就需要及时纠正偏移，确保顶进路线符合设计方案。
（三）出洞口止水处理
为了保证管道成功从工作井内顶出，会将洞口设计的略大于管径，一般控制在10cm左右。在管道出洞时，会存在一定的缝隙，如果不对这部分缝隙进行处理，极易发生渗漏的情况。因此，需要对出洞口进行止水处理，避免出现渗漏的情况。止水处理的方式主要是在沉井制作时便预先埋设一个厚度在1cm左右的厚钢法兰并在其边部焊接上螺栓，然后安装厚度在1.6cm左右的橡胶法兰，再用厚钢压板将其压实处理后，可以起到极佳的止水效果，而且厚钢压板与橡胶法兰都可以回收重复利用，具有极高的可行性与经济性。
（四）进出洞施工
在市政工程管道施工中，进出洞顶管是整个施工过程中最为重要的环节。因为在穿墙之后，进洞口的方向是否准确会对后续的挖掘工作起到至关重要的影响，如果进出洞口方向错误，那么后续挖掘方向必然会出现偏差，必须得进行偏移纠正，不仅增加了施工成本，还会延误施工工期。其次，进出洞时，需要对施工区段地质条件、水文条件进行全面的研究与分析，结合施工区域的实际情况进行施工，避免出现塌方事故造成的重大人员伤亡与财产损失。
（五）重点环节实时监测
市政工程管道施工时经常会通过建筑物较为密集的区段，在该区段需要进行实时的监测与控制，如果地面出现了变形、沉降等情况，需要及时进行处理避免问题恶化。在地下管道顶进时如果遭遇障碍物阻碍顶进，诸如大石块、老河道驳坎等情况，需要施工人员结合现场条件与实施情况进行深入的研究，探讨有针对性的解决方法。
三、市政工程管道施工中顶管技术的主要施工流程
（一）施工设备的全面检查
在进行市政工程管道施工之前，需要对所有施工设备进行全面的检查，掌握设备的维护情况、使用寿命、使用条件等情况。如果设备出现了问题，需要及时通知后勤部门进行维护与检修，如果无法投入使用，则需要引进新设备用于施工，避免对市政工程管道施工工期产生影响，确保施工的质量与效率。
（二）交接班检查
在交接班时，相关人员需要对设备运转情况进行交流，让上班人员掌握设备的运转相关情况，然后对泥浆泵、测量系统、管道、工具等进行日常的检查，确保其未出现任何问题后方可开始管道施工作业。
（三）进出渣浆泵开启与调整
待所有设备参数趋于稳定后，可以将进出渣浆泵开启循环泥浆。在进出渣浆泵工作时，需要根据实际情况进行相应的调整，保证其流量处于平衡状态。在将千斤顶向前顶进时，需要密切关注土压力表的数值情况，不断的调整进出渣浆泵的流量，保持工作仓的泥水比例符合工作标准。该设备保持平衡状态主要依靠的是调节进泥与吸泥的泵量，维持压力。如果压力过大，会将地面表层顶起，如果压力过小，那么地面表层会出现不同程度的沉降情况，影响地面交通顺畅或导致地面建筑出现裂缝。因此，需要严格控制进出渣浆泵的流量，维持其处于平衡状态，避免对地面产生任何干扰。
（四）泥水处理
在市政工程管道施工中，多采用泥水平衡式工具头出土，必须在工具头中注入一定量的泥浆，然后利用大刀盘切削工具头前方原状土并将其与泥浆充分混合进行搅拌，此时会产生大量的泥水，接着通过吸泥泵将其全部抽出，经过泥浆处理系统进行处理后可以进行循环使用，处理得到的泥沙则通过泥沙车装运外送。
（五）测量路线的偏移与实时纠正
首先，需要在工作井后座部分设置一个测量专用机座，然后将机座从地面一直延伸至地下施工区段，然后在上端设置一台全站仪，将激光沿着顶进路线射出，观察其在工具头上的偏差情况，每隔一段距离便测量一次，及时的发现路线的偏移情况并迅速纠正。
（六）顶管后作业
沿设计方案路线向前顶进一节管道后，需要将各管路全部拆开，包括油管、信号管、电力电缆、进出泥浆管、触变泥浆管等，然后在将钢管吊装后进行焊接，接着将所有的管线全部安装完毕，最后再沿设计路线继续顶进。
四、结束语
在部分特定的施工条件下，开槽埋管技术往往存在较大的局限性，而顶管技术则能够以其无与伦比的优越性满足市政工程管道施工的需求，尤其是在深覆土大管径的管道工程施工与城市主干道改建施工方面有着极为广泛的应用。本文就顶管技术进行深入的分析与阐述，以供广大同行参考与借鉴。
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