北京市通州市政工程公司 北京 101101
摘要：顶管法施工技术作为一种环境友好型的、现代化的管道敷设施工技术，与传统施工技术相比，对环境保护和提升市政给排水施工质量有着重大的改进。基于此，本文结合市政给排水工程项目中顶管法施工实例，分析了管网工程中顶管法施工技术，同时分析了管网工程应用顶管法施工所带了的社会效益，为今后在北京地区推广顶管法施工技术提供参考。
关键词：顶管法；市政给排水施工；应用技术
新时期新技术、新设备的创新在根本上提升了现代市政给排水施工质量，其中市政给排水施工技术中长距离顶管技术应用最为广泛。顶管施工工艺具有施工时不需开槽，挖掘面稳定，不易塌方，地面不易下沉，不影响交通，保护了地面建筑物及其它管线安全的诸多优点，有效缩短工期，大大减少了市政给排水管道施工给城市交通和人们正常生活带来的影响。但是，近年来，随着顶管法施工作业的持续增加，暴露出来的问题也越多，需要不断研究先进的施工技术、方法，尽可能控制顶管法施工作业过程中的不利因素，保障顶管法施工作业的顺利进行，有助于推动顶管工艺在我国的发展与应用。
1顶管法施工关键技术分析
顶管施工前要将准备工作做到位，首先，详细了解工程概况，地质条件，地下水位，顶管的管径，埋深，附近地上或地下建筑物、构筑物和各种设施，附近管线的埋设，地下阻碍物情况等。
其次，从技术的角度考虑，对于口径小的顶管，因人无法进入管内施工，通常都采用泥水顶进。对于埋深较大的管段，可以从有无地下水及所处土层的特性来考虑，若地下水位较低，土层较稳定，可选用手掘式顶管，但对于地下水位高、变化大及土质较松软的地段，宜采用掘进法施工。
再次，应根据所确定的技术方案，分别从掘进机的价格，泥水处理费用与运泥费，顶管效率，所用的管路材料与人工费等这几个方面进行经济比较，确定最为经济的一种。
最后，还应考虑安全因素，一般所选顶管方式要能处理未预见到的情况（如石块等），避免出现顶不进退不出的局面。施工工艺的选择在整个顶管阶段是尤为重要的，在顶管施工前宜按以上方法确定施工工艺的合理组合。
2顶管法应用实例分析
2.1场地条件
结合某市近远期城市规划和给排水现状，对该市某区污水管网项目顶管技术应用进行分析。该项目为市污水管网建设工程（二标段），全3466m，位于南侧非机动车道，与道路中线相距15.5m处。此污水管网工程中，分别采用了DN1350、DN1500污水管，长度为773m、2693m综合考虑施工场地条件、技术条件，决定采用顶管施工方法，不仅可保证施工安全，也可最大限度地减小对现有建筑物与交通的影响。
2.2顶管施工关键技术
2.2.1工作井、接收井施工
本项目设有工作坑20个，接收井20座，工作坑断面下口尺寸7m×4m、深度7.0m，工作井可作接收井。工作坑垫层铺设100cm厚的C10混凝土层，在顶进洞口外基坑两边设60cm×60cm×60cm的集水坑，垫层四周设20cm×20cm（宽×深）集水槽，通过污泥泵抽水；工作坑底板铺设20cm厚的C25混凝土层。
2.2.2顶管施工
顶管施工工艺流程具体如下：施工开始→测量放线→放样复核→工作坑设备安装→出洞→推进→排运弃土→测量及方向纠正→下管、接口处理→进洞→全线测量→洞口处理→结束。
顶管施工要点如下：
①设备安装：安装好主顶装置、操作台、排泥管、送水管、排泥泵、主顶油压机组、送水泵、纠偏系统等设备，管道顶进时，两根导轨保持平行、等高，根据设计沟底标高控制导轨面中心标高，做好复测工作，切实保证顶进轴线精确。
②顶管出洞：顶管机头在井内管床就位，以风镐凿除洞口，将机头穿进橡胶密封圈顶入土中，机头与洞口缝隙需注满膨润土泥浆，达到润滑管道、支护土体的效果。出洞顶进时，配以激光经纬仪进行测量监控，确保顶头、第一节管位置正确。
③顶管进洞：一段管道顶完后，顶管机破进洞口封门进入接收井，做好顶管机后一节管与进洞口的密封联接。本项目管道采用“F”型接口，在安装管节前，安装好止水圈、松木衬垫后方可将管道节吊放至轨道上，管节插口端与正前管承口中心对准后缓慢顶入，做好接口检查工作，确保管道密封性良好。
④顶管测量控制：本项目构建了测量控制网与井下测量平台，测放、检查、修正工作井井区、井下测量点，通过井下测量平台起始点上激光经纬仪实现顶管方向与高程控制。
2.3质量保证措施
2.3.1在进洞前必须先做好洞口处理，做好工作井排水系统，将水引出工作井以外。
2.3.2积极推行顶管技术，施工技术负责人应根据土质情况调整施工技术参数，作业人员未经批准不得随意进行操作，以免造成达不到规定循环进度及超挖或欠挖。
2.3.3必须按设计规定和施工规范进行操作，以免造成整体性差，接头处不平整，顶管橡胶止水圈渗漏等诸多病害。
2.3.4顶管严格控制出澄量与顶进速度的关系，力求顶头推进压力与开挖面压力平衡。
2.3.5严格控制顶管轴线偏差，执行勤测量、勤纠偏、小量纠的施工方法。
2.3.6严格控制管道接口的密封质量，防止渗漏。
2.3.7按设计要求配制泥浆，并采取同步注梁的方法，及时足量地注入泥浆。
2.3.8顶进施工前，对顶进设备应进行认真的检修保养，保证顶管连续进行。
2.3.9严格执行管节和各种材料的验收制度。
2.3.10管节的运输、装卸、安放过程中，应做到吊点准确，轻装轻卸，以防破坏防腐层，造成管节碰伤。
2.3.11定期检查记录，出现问题及时解决。
2.4工程实施效果分析
顶管法施工也十分有利于工程的开展，顶管法施工在施工安全、可行性、文明施工等方面所带来的效益包括以下几个方面：
（1）改为顶管施工，十分有利于工程的开展
采用顶管法施工可以减少不必要的拆迁，施工队进入现场后，即可进入全面施工作业，有效的保证施工进度，节约工期，而且对周边环境对工程施工的影响减小。
（2）对周边建筑物影响小
由于本污水管线周边民用建筑相对较为集中并且民用建筑地基较弱，容易受到其他工程的干扰，管线采用顶管法施工后，对周边建筑结构的施工影响小，有利于工程的顺利进展。
（3）有利于文明施工
采用顶管法施工有利于文明施工的开展，本污水管网工程位于居民区，采用顶管法施工可以有效的减少开挖量和土方的运弃量，从而有效的减少了施工过程中对施工区域居民生活及交通的影响，减少了对环境的污染。
（4）有利于工程质量的保障
本工程作为城市污水管网的重要组成部分，其工程质量直接影响到了整个城市污水管网系统的质量，因此保证工程质量是本项目的重要目标之一。进行顶管施工，对道路现况原状土的影响很小，能有效保证道路结构施工时的道路质量，顶管作业比开槽作业明显更能保证道路结构质量。
（5）节约工程造价
顶管施工的工程造价也是工程必须考虑的，通过对顶管法施工和开槽施工作业的工程造价比较分析可知，开槽施工过程中，土方考虑为部分倒运，部分外弃；而顶管施工将可以不再考虑沟槽边坡的土体加固、地下管线的保护措施等的费用，顶管施工和开槽作业工程预算的比较看出，顶管施工造价更低，节省工程投资。
3总结
随着我国城市化进程的快速发展，城市地下空间开发力度的加大，城市交通状况形势的日益严峻，顶管施工技术的市场应用前景极为可观，其优越性己逐渐为人们所接受。顶管法施工虽然己积累了很多的工程经验并取得了一系列的科研成果，但在施工方法的选择、顶力的计算及控制、开挖面的稳定、工作井后背土体的稳定性及测量纠偏技术等关键技术上有待进一步突破。因此，继续加强顶管施工中系统的试验和理论研究具有现实意义和深远影响。
参考文献：
［1］CECS246∶2008给水排水工程顶管技术规程［S］.
［2］刘国彬，王卫东．基坑工程手册［M］．北京：中国建筑工业出版社，2009.
［3］余彬泉，陈传灿．顶管施工技术［M］．北京：人民交通出版社，1998.