张昊1甘霖2
机械工业第六设计研究院有限公司 河南郑州 450007
摘要：在现阶段城市施工工程中顶管属于经常采用的非开挖掘进式管道铺设施工技术。此类型的施工技术对于周边的环境不会产生影响或者影响相对较小，涉及到土方开挖的工程量相对较小，并且所涉及的施工区域也相对较小，在施工的过程中所产生的噪音分贝较小。在现阶段城市市政工程中城市给排水施工中对于顶管方面的技术应用相对较为广泛，并且顶管技术对于城市的发展建设具有相对较大的影响，在该环境下，大口径顶管施工技术也市政工程建设中也得到了相对较快的发展。本文主要市政大口径管道工程顶管的施工工艺进行了有效地分析。
关键词：市政工程；顶管技术；应用
引言
在城市化建设发展过程中，相应促进了施工技术的发展，建筑行业开始广泛应用顶管施工技术，技术成熟度日益提升。在施工期间，无需大面积开挖地面，铺设地下管道，既可以防止施工所致环境影响，也不会破坏周边建筑与道路，维护经济效益与社会效益。在市政工程施工建设中，规范应用顶管施工技术。不同管基位置，所应用的施工技术和方法也不同，当管道埋深大于5m时，则不能应用原土地基，为了维护地基稳固性，必须应用适宜材料。比如浇筑钢筋土垫层，作为施工底板。开挖施工极易受到地下水影响，所以要采取科学降水措施。由于开采埋管需要考虑多种因素，同时会影响环境工程。为了维护地基牢固性，应当确保回填土密度达到设计标准，铺设级配碎石，浇筑混凝土垫层，将其作为底板，避免发生沉降问题。联合多方因素，开槽埋管在实践操作、经济性等方面，和顶管差距较大，顶管限制与成本，都明显少于开槽埋管。
1市政工程中应用顶管施工技术的优势特点
在市政工程建设过程中，顶管施工技术具有较强的特殊性，能够最大程度减少土方开挖量来实现对排水管道的埋设施工，换句话说，就是在工作坑内借助顶进设备产生的助力，对管道与周围土壤产生的摩擦力进行有效克服，将管道按照设计的坡度顶入土中，然后需将土方运走。与传统地下网管铺设不同的是，顶管施工技术能有效避免对路面结构造成不同程度的破坏，通过对现有地下管道的整合，不仅能够减少对周围环境、路面结构的干扰，还能实现降噪环保的作用，对维护城市基础建设具有重大作用 。对于市政排水管道建设工程来说，如果应用传统的管道铺设方法，需要进行大规模的土方开挖，必然会对周围环境、建筑及路面等造成一定破坏，从而造成大量的资源浪费及成本投入，同时还会对人员的生命安全造成威胁。应用顶管施工技术，第一，能够大幅度降低对周边环境的影响，由于市政工程的施工现场大部分都位于城市的内部区域，地下环境具有较强的复杂性，顶管施工技术凭借其自身特性，能够有效避免了进行大规模的土方开挖，具有较高的应用价值 ；第二，减少施工成本。在排水管道施工过程中，如果应用传统的施工技术，不仅会进行大量的土方开挖，还会对周围环境造成影响，以及占用大量的城市公共空间，在造成资源严重浪费的同时，还会产生高额的经济成本，而采用顶管施工技术，不仅能有效缓解资源浪费现象，还能最大程度地降低成本支出，进一步提高了施工质量和效率，缩短了施工工期，具有较高的性价比；第三，具有较高的安全性。对于排水管道工程来说，一般情况下都是在地下进行具体运用，应用顶管施工技术不仅能够减少对路面及环境造成的影响，还能避免给施工人员带来安全问题，为其提供了的重要的安全保障，具有较强的安全性和可靠性。
2顶管施工技术在市政给排水施工中的应用
2.1材料选择
材料选择主要为顶进管选择，按照长期施工经验可知，顶进管一般应用钢筋混凝土，为了避免土地介质腐蚀管道，当无要求时，也可选用钢管。顶管施工技术对于钢筋混凝土管的要求较高，在配筋、应力、规格等方面，要求与指标限定多，特别是钢筋混凝土管技术。选择顶进管之后，必须合理选择顶进管直径与长度。在选择顶进管时，要按照实际工程建设情况，通过工程性质与需求，决定顶进管内径，按照顶进管承载压力，确定顶进管外径、钢筋混凝土配筋、管壁厚度，准确计算外径。钢筋混凝土管长度选择，对施工可控性、经济性影响较大。在施工建设期间，若为直线推顶情况，则可以应用长管，以此减少装管次数，全面提升工作效率。然而，管道持续延长，若偏离预设线路，则线路调整难度较大。建设顶压坑时，会逐渐增加长度，此时挖坑、回填、支护、修复成本也较高。若直线推顶使用短管不合适，则短管极易进入土层内，致使管道弯曲，还会对顶进操作可控性造成影响。一般情况下，施工管道长度，必须满足管内外径衡量，具备不同的标准。
2.2顶管工作井、接收井位置选择
根据施工测绘进行管线位置的确定以后，顶管工作坑的具体位置应当根据地形、地下管线等障碍物综合考虑，从而尽可能的降低土方开挖量以及支撑保护还有排水等方面的工程工作量。根据所在采用的顶管的具体材质、管道吊装、出土、排水等方面的相关因素予以有效地考虑，避免出现在施工过程中吊车在高压线路下或燃气管道附近施工等严重违反安全规范的相关施工行为的出现。通常情况下，工作井和接收井应布置在相对空旷的地方，如只有一处空旷位置，则优先考虑布置顶管工作井，以保证顶管材料堆放、顶管监控室、吊装硬化场地、泥浆池等工作场所占地空间。一般而言，为保证工程顺利实施，大口径顶管工程工作井施工区域占地面积不宜小于900平方米，接收井施工区域不宜小于400平方米。
2.3顶进后背施工
顶进后背是设置在顶管千斤顶后，为千斤顶提供后部支撑和发力点的结构，后背刚度强度和稳定性直接影响顶管施工的顺利进行。后背的强度应满足顶管推进最大推力要求，且后背墙面要垂直于顶推方向，整个顶进过程中保证后背不发生明显形变。根据顶管施工现场实际情况进行后背结构的选择和施工，当工作井埋深较浅或周围土体松软时应人工构筑后背结构，当覆土较深时可采用天然土体夯实的方法构筑后背结构，在混凝土工作井内，可采用混凝土现浇的方式构筑后背结构。
2.4注浆环节
在注浆过程中，施工人员要密切观察，并随时调整注浆的压力，并且一定要确保注浆压力略大于处于静止状态中的土方压力。与此同时，要想进一步保证出浆压力的稳定性，就要合理设置与应用中继压浆泵，将单向逆止阀安装到泥浆的出口位置处，以此来有效防止泥浆回流的情况发生[3]。除此之外，施工人员也要依据顶管前进期间的地质情况来对注浆压力与泥浆用量随时适当调整。其中，需要注意的是，在顶管拐角处，要加大外侧的注入量，以此来保证泥浆全面注入。在此期间需要注意的是，压浆施工这一环节最好与管道顶进施工同时进行，并且要与理论经验值进行对比，一旦发现触变泥浆的实际使用量存在较大的偏差，施工人员就要根据具体的施工现状来制定有针对性的补浆方案，以此来进一步提升市政给排水施工的实际质量。
2.5设置通风系统
在市政给排水施工中，顶管施工的通风问题比较多，主要是氧气不足问题。由于管道内存在大量毒害气体，为了维护技术人员安全，必须保证空气流通，稀释管道内部危害气体。在施工建设中，通风方式包括鼓风式、通风式和组合式。鼓风式通风口的安全性能良好，能够促使毒害气体排出，且具备较长的气流有效射程。，但是，鼓风式通风口也存在缺陷与不足，整体通风距离段驱散浑浊空气后，会停留在管道和工作坑内。
2.6顶进设备与管节安装施工
顶进设备由高压油泵和千斤顶组成，高压油泵为千斤顶提供动力，千斤顶安装在后背和顶进管段中间，并在千斤顶和管段连接处设置钢护圈和橡胶垫以保护顶管。管段外部应涂润滑剂以减少顶管顶进的阻力，通过千斤顶的推力逐步将管段顶入土体中。
结语
顶管法作为一种良好的、安全有效的、经济适用的暗挖施工技术，已逐渐成为解决当前市政道路“开膛破肚”“拉链路”等城市化问题的有效手段，可用于市政管线穿越铁路、市政道路、河流、地上建筑物、地下构筑物等不允许开挖地段，具有显著的经济社会效益。作为城市“生命线”的市政管线工程，应结合工程实际水文地质条件、施工环境和设计要求，选用与之适应的顶管施工方式，正确选择顶管机具、配套辅助设施和相应的技术保障措施，对于市政管道顶管施工十分关键。
参考文献
[1]曲伟鹏.顶管施工技术在市政给排水施工中的应用探究[J].工程建设与设计,2020(6):179-180.
[2]姜宏丽,刘强.顶管施工技术在市政给排水施工中的应用探究[J].装饰装修天地,2020(9):270.
[3] 王廷宇 . 关于市政工程顶管施工技术的探究 [J]. 低碳世界，2020，10（11）：169-170.
[4] 王小平 . 市政工程顶管施工技术及质量控制措施分析 [J]. 科技视界，2020（15）：207-208.