市政工程建设中顶管工程技术及其应用分析

　　摘要：顶管技术作为管道工程中的一部分，对市政工程建设发展有着重要影响。城市化的不断推进使得我国城市管道项目逐渐增多，不仅在一定程度上提升了管道建设的难度，同时还容易引发一系列安全问题。因此要求加强对顶管工程技术的重视与应用。本文主要对顶管工程技术在市政工程中的实际应用进行分析，提升市政工程的建设质量，推动城市化的建设速度。

　　前言：随着城市化的不断发展，地下工程建设发展的速度不断上升，与此同时也出现了较大的问题，在一定程度上影响了市政工程的建设。为此顶管工程技术应运而生，与传统管道施工技术相比，顶管工程技术具有很高的效率性以及便捷性，不仅对当地交通不会造成任何影响，同时对当地生态环境影响较小。由于施工周期较短，能够节省大量的成本资金，从而被广泛的应用于市政工程建设中。

　　一、顶管施工技术原理及施工方法选择

　　在应用顶管施工技术之前，需要事先准备好一个地坑，并以此为基础，利用液压千斤顶设备将管道安放在土层下方，将坑内的泥土清理干净，防止对管道造成过多的挤压，使管道表面出现破裂的现象。当第一节管道全部埋入土层下方后，再将第二节管道继续向前推进，使第一节管道和第二节管道充分连接起来，以此类推，最终完成所有的管道连接。在应用顶管施工技术过程中，对液压千斤顶有着特殊的要求，需要液压千斤顶的动力能够克服顶进过程中产生的阻力，从而保持良好的施工效果。

　　顶管施工技术通常采用三种施工方法，第一种是采用敞口式顶管机器，这种施工方法有着良好的防水效果，能够将地下水位下降到管道底部，防止地下水进入到管道内部。第二种是采用土压或泥水平衡顶管机，如果施工现场的土层结构发生严重变化，并且缺少地下水的支持，那么就可以采用该施工方法，从而达到良好的封闭效果。第三种是采用小口径的金属管道，如果施工现场没有对地层变形有过多要求，并且现场施工条件能够符合一定标准，那么就可以采用该类型的施工方法[1]。

　　二、顶管工程技术在市政工程建设中的具体应用

　　（一）顶管井设计

　　顶管井具体包括两种，分别为工作井以及接收井。工作井是安放顶进设备和拼接顶管的场所，并且是工作人员和顶进设备的上下通道。接收井主要是顶管终端接受顶管机的竖井，主要是用来安放顶管机，同时保证顶管机不会受到环境的影响出现损坏现象。另外管井的样式也是具有多种形式，可选择长方形、正方形等等、如果是单井的话，优先选择长方形。如果是双井的话，则优先选择正方形。现如今很多施工单位会将顶管井设计成圆形的样式，这是因为圆形受力性能较强，并且整体结构相对稳定，有利于顶管井的整体布置，同时能够对井内的构造进行有效调节。

　　（二）顶管施工工序

　　1.顶管穿墙

　　顶管穿墙工序具体包括三种措施，第一当穿墙管周围黏性土壤较多时，并且地下水位较高，当开启门板后要迅速将管道顶进，并且及时安装好相关的止水装置，防止水流出现过多泄漏。第二当穿墙管周围土壤为粉土时，要适当降低地下水的水位高度，缩短穿墙之间的距离。第三当穿墙管周围土壤为砂土时，要加固施工现场的土层结构，降低渗透系数，防止土层结构从内部遭到破坏。

　　2.顶管进出洞技术

　　顶管进出洞技术主要是对顶管进行有效的控制，在进行操作的过程中，需要将施工现场的土层顶进，为顶管操作预留足够多的空间，提升顶管操作的科学性以及效率性。另外在顶管内部设置足够多的支撑点，从而达到良好的支撑效果。提前设置好初始角，防止顶管出现坠楼的状况，使顶管受到了不同程度的损失。最后在进行施工的过程中，要控制好顶管与接收井之间的距离，采用相关的仪器设备，对顶管各个轴线的参数进行有效观测。如果观测的数据存在异常现象，那么需要使用顶油缸对顶管内部进行调整，防止数据存在偏差[2]。

　　3.注浆减阻

　　对于管道外壁存在的摩擦力问题，首先要对管道表面进行检查，检查管道表面是否平整光滑，最大程度减少摩擦系数。其次管道表面要尽可能减少圆度误差，所有的直径距离要保持一致性。如果管道是由许多管道模具所制造的，那么很可能会导致管道尺寸出现偏差，影响了管道整体的封密性。管道注浆工作作为顶管工程技术中的一部分，对整个顶管施工有着很大的影响。顶管注浆工作主要是为了减少管道外观的摩擦力，同时降低顶管表面的温度，将顶进过程中产生的大量土渣及时的排放出去，稳定好接收井以及工作井的内部构造。因此在顶管注浆的过程中，需要利用灌浆材料进行充分搅拌，使用灌浆泵进行操作。严格控制注浆的数量以及产生的压力，防止注浆过程出现严重的泥浆泄漏现象。针对泥浆泄露问题，可以在注浆的过程中插入排水管，或者浇灌一定数量的混凝土，使泥浆能够快速的凝固下去，防止出现较为严重的泄漏现象。

　　4.顶管纠偏应急和预防

　　在顶管施工过程中，有时会发生较为严重的顶管偏离现象，导致顶管安放的位置不够合理。这个时候就要采取专门的应急措施。首先是利用顶管机倾斜仪分析顶管倾斜的角度，分析顶管偏离的形势，得出具体的偏离数值，对顶管地面沉降数值进行适当的调整，防止出现大幅度的偏离现象。如果在调整后仍然出现较为严重的偏离问题，需要施工单位对施工现场的电路设施以及液压管道进行检查，并采取有效的措施进行解决。

　　5.闭水试验以及闭气试验

　　在完成顶管的安装后，需要对顶管进行闭水以及闭气试验。根据目前的施工标准来看，顶管中的注浆口要完全按照设计要求，地下水要始终保持在管道底部，闭气实验中地下水的高度要小于管道底部，实验的环境尽量保持在-15度到50度之间。

　　结语：综上所述，顶管工程技术在市政道路建设发挥着重要影响作用，在实际应用的过程中，不仅要重视每一个施工步骤以及施工环境，同时对存在的问题及时提出解决方法，充分发挥顶管施工技术的优点，不断提升市政道路工程的质量，使城市化建设能够顺利向前。

　　参考文献：

　　[1]蒋建华. 水利工程中顶管施工技术的应用分析——以民兵水库涵管更换施工为例[J]. 珠江水运，2021，（21）：33-34.

　　[2]路恒泰. 市政工程建设中顶管工程技术的应用要点及质量控制方法[J]. 居舍，2021，（07）：80-81+116.

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