摘 要：本文对顶管技术的相关概念、特点和实施期间需要注意的事项进行分析，并结合实际案例提出顶管施工在市政给水管道施工中的重要应用，促进市政给水管道施工的效率和质量全面提升。以供相关人员参考。
关键词：顶管技术；市政给水管道；施工运用
前 言：
随着社会经济的快速发展，城市化建设的脚步在逐渐加快，各种市政工程项目逐渐增多，其中市政给水管道施工是市政工程建设中重要的施工项目之一。由于城市交通系统较为复杂，因此在管道施工作业中如果直接开挖，不仅会影响到路面的交通环境，并且如果开挖技术不过关很容易破坏地基或者土层，因此顶管技术被广泛的应用到现代市政给水管道施工作业过程中。
1、顶管技术相关概述
1.1顶管施工技术概述
顶管施工其实就是一种非开挖的施工方法，本质上是一种少开挖或者不开挖的管道埋设施工技术，其借助与一些顶进设备所产生的顶力来克服管道与周围土壤之间的摩擦力，然后结合所设计的坡度将管道顶入土壤中，将剩余的土方运走。在具体的顶进过程中，一节管道完成顶进施工之后再实施第二节管道的顶进[1]。主要的技术原理就是结合主顶油缸、管道间和中继间等推理将工具或者掘进设备从工作坑内部穿过土层，进而将设备一直推进到接收坑内部吊起，而管道紧随着工具之后进入，将其埋设在两坑之间。目前在顶管施工作业中最为流行的三种理论分别为气压平衡、泥水平衡和土压平衡理论，并且在具体技术应用期间，其最突出的特点就是适应性的为题，结合不同的地质情况、施工技术要求和施工条件，需要选择合适的顶管施工技术，并且需要正确的选择工具，例如顶管机或者一些配套的辅助设备等，以促进顶管技术在具体施工作业中顺利实施。
1.2顶管技术应用存在的问题
目前在我国的顶管技术应用中，其存在的主要问题就是相关的机械设备和技术比较落后，并且各个地区存在较大的差异，水平参差不齐，管理缺少规范化，人才严重不足，推广力度不足。现阶段我国关于顶管技术所需要的相关设备还需要依靠进口，虽然国内也存在一些设备生产企业，但是技术还是较一些发达国家落后，掘进机的型号种类难以满足现代的管道施工需求。另外我国关于中强度岩层施工所应用的岩盘掘进机所适应的土质范围不宽，并且其机械化、自动化水平和使用寿命严重不足[2]。影响顶管技术应用的另一个主要原因在于行业的规范化不足，并且存在同行业低水平竞争的问题，专业人才严重缺失，并且现有的从业人员都是由土木工程施工专业中转化过来的，严重缺少专业训练，因此对于顶管技术的应用而言，还需要努力研发新技术、新设备和新型的管理方法，积极引进专业人才，以提升施工工艺和施工水平。
2、顶管技术实施需注意的事项
2.1地质勘查期间保证土层稳定
我国很多城市都距离河流不远，即是是不在河流边界也与水系有着极其紧密的联系，因此对于市政给水工程建设而言，地质和水文条件会顺着管线发生巨大的改变。在顶管施工作业开始之前，需要进行详细的地质勘查，并且保证顶管施工过程不会破坏施工区域的土层结构，禁止破坏周围的建筑物和道路等，如果在施工期间出现问题需要在第一时间实施加固处理，避免发生地表沉降较大的问题，以此来防止地面开裂问题发生。
2.2完善检测工作、保证施工安全
在顶管施工作业中，一般都会穿过淤泥层，而该层面中所具有的腐烂物质会排出大量的有毒气体，这些气体会扩散到空气中，被人体吸入之后会造成身体健康问题产生，严重时期会为危害到人体生命，因此在施工期间做好检测工作是保证顺利施工的重要基础，并且需要施工作业中注意通风作业，保证人们的人身安全。
2.3地面勘察，避免破坏其他管线
由于城市内部的管线较为复杂，并且数量较多，因此在顶管施工作业开始之前需要进行地面的详细勘察，查找在顶管施工作业的设计区域内部是否存在一些影响施工的障碍物，并且保证在工程开始之后不会伤害到天然气或者电力管线，在施工期间尽量避免与这些管线交叉设置，防止出现施工事故为居民造成不良影响。
3、顶管技术在市政给水管道施工中的实际应用
3.1工程背景
我国某工程二期建设，其在建设区域内部功能管沟工程包括供能管沟、中继泵房和与项目一期的联通段等，主线管沟长度为4462m，接用户管沟长度为610m，其中顶管段长度为4435m，明挖段长度为637m，管沟工程设顶管工作井为30个，另外设置中继泵站两座。其中在此工程中管沟主要采取的是顶管施工方式，共29段，其中Φ4200mm钢顶管长度为2751m，一共11段，Φ4000mm砼顶管长度为1024m，共8段，Φ3500mm砼顶管长度为343m，共10段，Φ3000砼顶管长度为66m。主线顶管埋设深度为3.56-14.24m，用户井顶管埋设深度为4.63-8.96m。
3.2顶管施工应用
3.2.1顶进管和顶进设备选择
要想保证定尽管可以更好的应对地质环境的腐蚀作用，一般都需要将钢筋混凝土作为主要的工具管，并且在对顶管进管设计时需要进行应力的验算和配筋作业，保证顶进管所具有的轻度和韧性与实际工程作业相互符合，并且需要将顶进管的具体长度和直径加以明确，如上述工程中所应用的顶进管。而在理论上来讲，顶进管长度应该越长越好，但是如果顶进管过长，一旦在施工中发生偏离则很难进行和纠正，因此结合工程实际，应当选择适合长度的顶进管。在顶进设备方面本工程应用为泥水平衡顶管机，其主顶系统装置包含后座垫铁导轨、千斤顶和千斤顶支架、后座泵站；另外在工作井的预留口出需要装置穿墙止水环，来避免地下水、泥砂和触变泥浆从管节与止水环之间存在的间隙处流出。
3.2.2施工流程
（1）实施穿墙施工。在穿墙施工作业中其本质就是将墙闷板打开，与此同时将工具管顶出到井体外部，以此来设置止水装置的全部过程。其主要的施工技术内容包含：在穿墙管内部填夯密实的纸筋粘土，也可以填夯一些强度不高的水泥粘土拌合图，以此来达到挡土阻水的目的；在工作期间需要采取工作井工具管实施穿墙作业，在施工开始之前需要在穿墙管的外侧注浆固结，以此来保证穿墙孔外侧的土体稳定性；在穿墙期间需要考虑到实际存在的问题，并且制定有效的处理措施；在闷板开启之后需要在第一时间将工具管顶进，并做好穿墙止水工作。
（2）顶管出洞。该过程主要是顶管机和第一节管子需要从相关的工作井破出洞口，然后进入土壤之中，完成顶管出洞的过程。需要在此过程中结合注浆加固技术来改良顶进工作。
（3）注浆减阻。该过程主要是结合注浆工艺来将顶距增加，以此来减少管材和土壤之间的，摩阻力。一般采取的材料主要是水和膨润土，其可以得到一层润滑层，以此来降低土壤与管道外壳的摩阻力，来增加管道推进的距离，在泥浆凝结之后会具有一定的稳定性能，起到保护管壁的作用。另外想要获得更加理想的减阻效果，可以在泥浆制作期间增加适当的缓凝剂、纯碱或者CMC等。
结 语：
综上所述，本文结合实际案例分析顶管技术在市政管道施工作业中的实际应用。在文章中需要明确的是顶管施工在具体实施之前需要做好施工区域的地质勘察、地面勘察和环境检测等工作，保证施工顺利实施。并且在施工期间需要注意顶进设备和顶进管的选择，以此来减少管道施工为城市造成的不良影响，体现顶管技术的实际运用价值和意义。
参考文献：
[1]于博,刘平.顶管技术在市政给水管道施工中的应用分析[J].城市建设理论研究(电子版),2019(05):165.
[2]李广峰.顶管工艺在市政给水管道施工中的应用技术探究[J].建材与装饰,2015(45):160-161.