时间：2022-09-16 06:15:23
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇顶管施工，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
1、前言
随着社会经济的发展和进步，顶管施工在社会生活的方方面面得到了应用。灯管施工具有自身很多的独特优势，比如噪音少，可以长距离穿越江河以及公路和铁路妨碍施工的因素，对于促进各项施工的进行起到了很大的辅助作用。因此，在管道铺设领域灯管施工技术需要大力推广，广泛应用于方便人们生活。本文在简单介绍顶管施工技术的前提之下进一步分析了顶管施工技术的特点以及在施工中可能存在的问题，并试图提出有效的解决方法。
2、顶管施工技术特点分析
顶管法另一种说法叫做非开挖管道敷设技术，这项技术在不将表层开挖出来的前提下就可以穿越铁路和河流等施工的妨碍物，这样的施工方法为施工带来了很大的便利同时减少了成本。与此同时，顶管施工技术对于促进环境污染的治理起到了一定得作用，属于无污染而且高效率的施工技术。总之，这项施工技术不仅施工成本低，施工方便，而且有利于环境的清洁无污染。由于顶管施工技术具有如此多的优点，在城市的道路建设当中得到了非常普遍的应用。总体来讲，顶管施工技术施工的操作当中占地面积比较节省，施工不会妨碍到地表正常的活动和行为，不会影响到正常的交通运输和车辆人流的行动。施工进行的过程中噪音比较小，不会干扰人们正常的生产生活，噪音方面的控制比较好。这样在总的施工整体的施工造价就是相当低的，利于施工的有效进行。顶管施工技术的主要缺点是在施工之前需要对当地的地质条件以及水文环境进行详细的调查工作和分析研究，总体来讲施工的难度还是比较大的，可操作性不强。
3、长距离顶管施工中存在主要缺陷
长距离顶管的施工技术的应用受到很多因素的制约。其中管径长度、顶进机械、施工技术条件和环境的改善都是可能影响到长距离顶管施工技术的因素，对于这些问题都可能影响到长距离顶管施工技术的实施，具体主要包括以下几点：第一，关于顶力力量弱分析。关于顶管的定力有很多需要注意的地方，在具体问题的处理方面也需要不断改善施工高技术，只有坚强的力量作为支撑才能够促进施工的顺利进行。在施工的时候施工人员需要不断改善施工技术。顶力的大小是随着其长度的增长不断增加的，施工需要比较强大的顶力。在各项施工的进行中需要对推力尽享考量，适度的考量能够促进工程的进程。在基本的工程实施中需要不断对地基的基本情况进行考察，进一步改善工程的基本操作技术。在施工中不断改善基本的施工方法，促进施工的全面有效进行。在各项问题的主要问题的解决方面需要不断推进技术的改进，不断对很多问题的解决提供更好地解决方案。第三，关于顶进方向失控分析。管轴线是顶管施工中比较关键的部位，需要不断进行调整。管轴线有的时候是直线的有的时候是曲线的。根据不同的方式控制顶管施工的方向，充分利用顶管施工的优势，比如，顶管施工技术施工的操作当中占地面积比较节省，施工不会妨碍到地表正常的活动和行为，不会影响到正常的交通运输和车辆人流的行动。顶管施工的方向的把握主要是通过反复测量的方式进行操作，只有不断对施工的方向进行测量才能够促进方向的正确性。第四，关于塌方的分析。在软土地基等重要的位置进行施工的时候需要不断关注塌方的问题，如果工程施工出现塌方的问题可能会对工程造成比较大的损失，影响工程的进度。因此，需要在很大程度上保障施工技术，防止不良问题的出现，促进工程的完成。
4、关于污水截流顶管某事例的施工控制分析
4.1工程的基本情况和特点分析
关于污水截流工程的一个典型事例分析，其应用的是顶管法施工技术，管径为Φ1200mm，平均埋深为6.5一7.Om。顶管工程总共包括两个部分，第部分长度约为600m，第二部分长度约120m。这个部分的地下水的位置是比较高的，最高可达2m左右，土质含粉质比较高，普遍含钙质结核并夹粉砂薄层，各层土体饱和度在90%到100%之间，软土地基含水量相对比较大，具有很多的不利于施工的缺陷存在，无法进行和坚硬的土质相同的技术，需要在施工的时候多加注意各项事件。总体而言，顶管施工技术具有很多其他的工程施工方法不具有的特点，顶管施工技术施工的操作当中占地面积比较节省，施工不会妨碍到地表正常的活动和行为，施工进行的过程中噪音比较小，这些特点极大促进了施工的有效进行。
4.2主要技术措施
（l）穿墙。穿墙是顶管施工的主要工序，包括打开穿墙管闷管，将工具管顶出井外，安装好穿墙止水几个过程。穿墙后工具管方向的准确程度将直接决定了管道的方向，也会影响到管道拼接工作。因此在穿墙前，应先在墙管内事先填满经过夯实的黄粘土，以免地下水和土大量涌人工作井。打开穿墙闷板后，应迅速将工具管顶进，同时做好穿墙止水，防治因穿墙管外侧的土体暴露时间过长而产生扰动流变。
（2）纠偏与导向。顶管顶进过程中，发生管道偏离设计轴线时必须利用一定的机构来调整管端方向，主要控制顶进方向和高程。以往纠偏工作大多是当管道头部偏离了轴线后才进行，但这时管道已经产生偏差，管轴线也出现了一定程度的弯曲，纠偏往往比较困难。顶进施工中的方向控制，最主要的在于做好预防控制措施，在导致方向偏离的若干因素中，顶力不平衡是一个主要原因。该工程的顶进作业中，加强了顶进系统的检查和监控，基本消除了顶力不平衡的现象，很大程度上防止了管道的偏位。
（3）局部气压平衡。顶管在流砂层和流塑状态的土层顶进，有时因正面挤压力不足以阻止坍方，则易产生正面坍方，不仅增加出泥量，还可能造成地面沉降，管轴线弯曲，给纠偏带来困难。为解决这类问题，在顶进施工中采用局部气压平衡的原理，局部气压的大小视具体情况而定，一般土层以不坍方为准。
（4）触变泥浆减阻。为减少长距离顶管中管壁四周摩阻力，在管壁外压注触变泥浆，形成一定厚度的泥浆套，使顶管在泥浆套中顶进，以减少阻力。触变泥浆由膨润土和水搅拌而成，配合比为1：8。泥浆经搅拌后存人储浆箱，通过注浆机经管道输送至混凝土管注浆孔，注人土体形成泥浆套。
5、结语
综上所述，在介绍顶管工程的特点和适用范围的基础上，重点探讨了长距离顶管施工中存在的一些主要技术问题，结合某污水截流工程的工程实践，提出了一些顶管施工过程中的施工控制方法，并探讨了其效果和存在的不足之处，为类似工程提供了参考依据。
参考文献
[1]侯明.对长距离顶管施工控制的探讨[J].科技资讯，2007（18）
[2]朱嵘.长距离顶管施工过程中的关键控制技术研究[J].科技创新导报，2011（18）
[3]李斌.市政工程顶管施工技术的应用分析[J].中国城市经济. 2010（06）
关键词：顶管施工；工艺；技术
由于经济的发展和社会的进步，随之而来的是城镇化转变、地下管道升级，而先前的地下给排水管道已经无法跟上时代的步伐。然而地面上的障碍物特别多，例如街道、建筑、铁路、溪流等。所以顶管施工等非开挖施工技术愈发受到人们的关注。同以往的开挖施工对比，这种非开挖施工不用挖掘地表，还可以穿过各种障碍物。这种施工手段不仅排除了不良季节对施工的阻碍，而且不会由于管道掩埋深度而加大挖土量。由于管道不需要安装必要装置，这就避免了管道沿线对外部环境的污染。因此，顶管施工非常适合运用到城市地下管道建设中。本文将对长距离顶管施工进行介绍，为这门技术的发展贡献微薄之力。
1.顶管施工工艺简介
顶管施工的工艺大致有四种，即土压平衡式、泥水平衡式、气压平衡式和手掘式。然而现在顶管施工工艺被应用最多的是前两种，这两种工艺各有千秋。就口径这点，土压平衡式由于应用螺旋式干出土的方式，管内要有工作者走动以及运送土，一般应用在大、中口径的顶管上；而泥水平衡式应用湿出土的方式，一般应用在中、小口径的顶管上。就地层状况这点，前者一般应用在类别不同的地层，而后者由于出土方式的制约，一般只能应用在软土地层，除非掘进机头有破碎功能的情况下才能够应用在其他地层。
2.顶管施工重要技术要点
2.1顶进的测量和偏差纠正
顶进测量必须设定在测量控制网内，利用天顶仪把后视点置入井里，选取Wild2级经纬仪实施测定。水平测量能够应用水平连通管的方式展开，应用s3水准仪逐步复测校正，就能够把误差降低在20毫米以下。顶进偏差发生的主要原因大致在以下几点：墙后的土质杂乱不均；迎面土的不规则阻力；主顶油缸的后背墙不与顶管轴线垂直或其表面不平；导轨的安装有很大误差；工具管过墙的管轴线同顶进线出现角度偏差；主顶油缸的顶力不够均匀；管外的摩擦力各异。传统的偏差纠正通常是出现管道头部与轴线偏离的状况才开始，可是这种情况下管道已经出现了偏差，管轴线随之产生了相当程度的弯曲，这项工作通常很不容易。故在顶进过程中的方向把控最根本的在于搞好预防控制工作，例如依据顶力不平衡这一问题，提高对顶进系统的监测，就能够避免这一问题，进而能够预防管道偏差。如果施工条件较好，就可以利用计算机进行纠偏工作。将原始数据输入计算机进行处理，并且参照管道偏差轨迹、管道方位与外力平衡等因素，让计算机得出解决办法。偏差纠正工作，利用逐步法，限定每次的纠正量，决不能出现纠偏量过大的情况，以防反向偏差出现。在顶进的全过程都要把偏差一直限制在20毫米以下。
2.2降低顶进的阻力
在顶管施工过程中，管壁和土之间由于摩擦会出现很大程度的阻力，一旦顶推力超过管道的最大承受力，管道就会损坏，所以就想到了利用中继环与触变泥浆作剂来降低阻力的方法。触变泥浆的工作原理是管道外部空间包围着触变泥浆产生的泥浆环套，既降低了土层对管道的垂直压力，又由于泥浆的浮力功能而降低了管道对下面土层的正压力。由于泥浆处在流动湿润状况，就使之呈现湿润摩擦，这种摩阻状态的摩擦系数很小。触变泥浆使得摩擦系数有着5到25倍的变化，它的降低阻力成效能够在百分之五十到六十之间。触变泥浆是水和膨润土混合制成的，其配比是8：1。泥浆通过搅拌注入储浆箱，利用注浆机通过管道传输到混凝土管的注浆孔，与土体结合转变成泥浆套。中继环的修复工作中，就要天天持续补浆。
2.3管道内部空气达标
如果顶管的顶进时间很长，工作人员在里面需要足够的氧气，而管道内部的含氧量不够高，时间一长就会使工作人员由于缺氧而出现健康问题。在修理或者拆除中继环工作中，堵漏所选取的材料受热会产生有毒气体。要想确保管道内部空气达标，可利用二路供气，使工具管的空气符合国家规定，氧气含量达到百分之二十一，相对湿度控制在百分之七十以下。假如管道太长，就在其头部装配接力抽吸式风机保证管道内部空气达标。
2.4平衡局部气压
顶管在顶进过程中，会由于正面挤压力不能达到阻止坍方的强度，就很可能出现正面坍方。这不但会加大出泥量，而且会使得地面出现沉降、管轴线出现弯曲，就会给纠偏工作制造很多麻烦。想要消除这个问题，在施工过程中要平衡局部气压。局部气压的强度要根据实际情况设定，通常土层以不坍方为基准。
2.5控制地表沉降
当顶管顶进的时候，地层会被影响，土体会有损失，随之地表会出现下降。要想确保地表建筑足够安全以及管道内部顶进机器的运行，一定要控制地表沉降。一般可凭借相关部门规定的最大沉降量，通过计算来检测地表沉降量是不是符合规定。然而先前的顶管施工经常会出现土体流入洞中以及水土流失使得地表出现很大沉降。想要降低出现这种情况的概率，可使用以下手段减少地表沉降：利用黏土、变熟石灰、水和水泥混合搅拌形成砖坯，分层加入穿墙管；工作井内外都实施压密注浆；使用外套或止水栅栏。
[关键词]沉井, 刃脚, 封底
中图分类号：TU74文献标识码：A文章编号：
[Abstract] according to the practical engineering examples of the open caisson, the paper talks about construction stress calculation and open caisson construction technology.
[Key Words] open caisson, blade's feet, back cover
一、工程概况
慈溪东部污水主干管工程中的沉井结构，是该工程顶管施工中的前道工序。本文所介绍的主题是该工程296座沉井中的一座。其作用是顶管工作井，该沉井位于D标段，井号为D45。沉井尺寸为9.2米×6.2米，井壁厚度为0.6米，下沉深度为9.5米。
二、水文地质情况、气候条件
D45＃沉井原地面高程2.300m，沉井底部高程为－7.206m。沉井场地土层自上而下分别为杂填土①、粉质粘土②、淤泥质粘土③、粉土④。场地地下水主要为贮存于土层②的底层滞水，稳定水位为4.2～5.3m。慈溪气候属于季风性气候，冬夏稍长，春秋短暂，降雨多集中在5～9月份，占全年降水量的24％左右。
三、沉井施工方案
沉井根据设计结构形式，采取分2次制作、2次下沉，施工顺序为：挖基坑――铺设垫层――第一节沉井制作――保养――第一节沉井下沉――第二节沉井制作――保养――第二节沉井下沉――封底。
四、沉井结构
根据以往经验，沉井高度大于8m，一次性浇筑困难，下沉易引起倾斜，本沉井高达9.5m，故采取分节制作，分节高度应保证其稳定性，使沉井能在自重下顺利下沉。分节高度为：第一节高度6.0米，第二节高度3.5米。分节高度的合理性，在下述的计算中逐步叙述。
五、沉井施工过程
5.1施工坑开挖
沉井采取在基坑中制作，以减少下沉深度，降低施工作业面。开挖深度应高于地下水位1.0米左右为宜。本座沉井开挖深度为1.5米，考虑到支模操作和坑底排水沟的需要，基坑比沉井宽2米，四周挖排水沟，集水井，挖土采用1台1.0m3反铲挖掘机进行，配合人工修坡和平整坑底。
5.2 沉井制作
5.2.1刃脚支设
首先对于传统砂垫层上假设枕木的支设方法，计算砂垫层的厚度：
砂垫层厚度：（1）
式中：G―沉井第一节单位长度的重力（kN/m）；
f―砂垫层底部土层的承载力设计值（kN/m2）；
--垫木的长度（m）；
--砂垫层的压力扩散角（。），不大于45。，一般取22.5。。
混凝土比重取：24kN/m3；基坑底为土层②上，f取：110 kN/m2；若不采用枕木 取：0。通过计算h＝4.48cm。然本工程沉井数量众多，沿线土质变化频繁，基坑底土层的承载力不完全相同，故原设计的支设方式由下向上为，变尺寸h厚度的砂垫层、10cm厚C10素混凝土和刃角斜面处的M10砖砌体。
改种支设方法是在坑底原土整平夯实后，直接浇注C10素混凝土垫层，沉井刃脚斜面增设M10砖砌体。
沉井第一节高度为6.0米，在图二所示的支设方法下计算基底承载力是否可以满足第一节沉井高度的施工要求：沉井自重G＝2453.76 kN,地基承载力F＝110 kN/m2×40.896m2=4498.56 kN，F>>G，故基底承载力可以满足第一节沉井6.0米高度的施工要求。
5.2.2模板支设和钢筋绑扎
沉井制作的模板支设和钢筋绑扎与普通结构施工要求一样，只不过本工程沉井采用对拉螺杆来控制井壁厚度。螺杆的横向间距为0.8米，纵向间距为0.6米，对于螺杆直径的选取，计算如下：
混凝土对模板的侧压力计算
新浇混凝土作用在模板的最大侧压力，可按下列二式计算，并取二式中的较小值：
（2）
（3）
式中：F－新浇混凝土作用在模板的最大侧压力（kN/m2）；
－混凝土的重力密度（kN/m3）；
－新浇混凝土的初凝时间（h）,可按实测确定。当缺乏试验资料时，可采用 计算，T－混凝土的温度（C0）；
V－混凝土的浇灌速度（m/h）；
H－混凝土侧压力计算位置至新浇混凝土顶面的总高度（m）；
－外加剂影响修正系数，不掺加外加剂时取1.0，掺加缓凝剂时取1.2；
－混凝土坍落度影响修正系数，当坍落度小于30mm时，取0.85；50～90mm时，取1.0；110～150时。取1.15。
通过计算，新浇混凝土对模板的最大侧压力为F＝144kN/m2
模板对拉螺栓计算(4)
式中：P－模板对拉螺栓承受的拉力（N）；
F－混凝土的侧压力（N/m2）；
A－模板对拉螺栓分担的受荷面积（m2），其中A＝a×b；
a― 对拉螺栓的横向间距（m）；
b― 对拉螺栓的纵向间距（m）。
通过计算螺杆所承受的拉力为P＝69.12kN
P计算出结果后可根据下表查出所需的对拉螺栓的规格：
对拉螺栓力学性能表
故，选用M12的螺杆。根据以往的施工经验，在混凝土浇注过程中，因螺杆产生的爆模多数不是螺杆被拉断，而是螺杆的丝口滑丝。所以，在加固模板时，下方2米范围内的螺杆采用双螺帽并紧，以防出现爆模现象。
5.2.3 混凝土浇筑
混凝土采用商品砼，并用砼输送泵，送至沉井浇筑部位，沿井壁均匀对称浇筑。浇筑采用分层平铺法，每层厚度不超过50cm ，保持对称均匀下料，以避免一侧浇筑，使沉井倾斜，浇注速度控制在2米/小时内。两节混凝土的接缝处设凹型水平施工缝。
5.3 沉井下沉控制
5.3.1 下沉前的准备工作
必须等到混凝土强度达到100％时，才可以进行下沉工作。除此之外，沉井筒身自重小，沉井下沉系数可能较小，在沉井挖土下沉中可采取在井壁外侧自来水冲刷及在沉井筒身上加载的措施，加大下沉系数。故在沉井下沉之前应对其在自重下能否下沉进行必要的验算，验算公式如下：
…………………(5)
式中：K－下沉安全系数，一般应大于1.15～1.25；
Q－沉井自重及附加荷载（kN）；
B－被井壁排出的水量（kN），如采用排水下沉时，B＝0；
T－沉井外壁与土之间的摩阻力（kN）， ；
D－沉井外径（m）；H－沉井全高（m）h－刃脚高度（m）；
R－刃脚反力（kN），如采用将刃脚处土挖空，则R＝0；
f―井壁与土的摩阻系数，沉井下沉范围内由不同土质构成时， ；f1、f2…fn－各层土与井壁的摩阻系数（kN/m2）；
n1、n2…nn－各层土的厚度（m）。
对于公式中的T－沉井外壁与土之间的摩阻力（kN），本例为矩形沉井，而非圆形，故可更改为T＝（a+b）×2×H×f，其中a、b表示沉井尺寸、H表示沉井全高。第一节下沉范围内土层：粉质粘土②，f=12kN/m2，n=1.4m；淤泥质粘土③，f=11kN/m2，n=3.1m；粉土④，f=15 kN/m2，n=1.0m。采用自重排水下沉，刃角土挖空,并且为了第二节制作方便，第一节只下沉5.5米。通过计算，k＝1.21。故，第一节制作6米高满足沉井靠自重下沉的要求。
5.3.2沉井第一节下沉
沉井下沉速度的控制，根据土质情况采用台阶形挖土自重破土方式。采用从中间开始向四周逐渐开挖，并始终均衡对称地进行，每层挖土厚度为 1.0～1.5m。沉井挖土下沉采长臂挖土机挖土。研究沉井下沉的安全控制，沉井下沉速度控制为200～250cm/天。下沉观测沉井位置的控制是在井外地面设置纵横十字控制桩、水准基点。下沉时，在井壁上设十字控制线，并在四侧设水平点。于壁外侧用红铅油画出标尺，以测沉降，井内中心线与垂直度的观测系在井内壁四边标出垂直轴线，各吊垂球一个，对准下部标志板来控制，并定时用两台经纬仪进行垂直偏差观测。挖土时随时观测垂直度，当垂球离墨线边达50mm 或四面标高不一致时，立即纠正，沉井下沉过程中，每班至少观测两次，并在每次下沉后进行检查，做好记录，当发现倾斜、位移、扭转时，及时通知值班队长，指挥操作工人纠正，使允许偏差范围控制在允许范围以内。沉井在下沉过程中，最大沉降差均控制在250mm以内。当预制段顶高于基坑底1米左右时，控制下沉速度，降低每层的挖土深度。保证预制段顶高于基坑底50cm，此时刃脚范围应在未被扰动的原土层中。
5.3.3沉井第二层制作
沉井第二节制作时，第一节并未下沉到设计标高。所以，第二节制作之前，必须验算第二节制作过程中第一节的稳定性。验算公式可采用公式（5）计算，计算点在第二节混凝土浇注完毕的瞬间。此时，沉井内几乎水，故B=0；R＝130 kN/m2×17.04m2＝2215.2Kn；T＝2029.412kN。通过计算，k＝0.915。故，第二节制作过程中，沉井稳定性可靠。也可说明沉井的分节高度是合理的。接下来的计算、施工与前述相同。
5.4 下沉到位、封底技术
当沉井沉到设计标高时，即刻进行封底。因为地下水位较高，持力层位于粉土中，极易出现流沙、管涌。其他标段采用先观察2～3天，等沉井稳定后再封底的常规封底方法，结果出现大量流沙，只有降水后再封底，浪费了大量的人力、物力。
D45#沉井在封底施工采用非常规的封底方法。因为当沉井沉井下沉到设计标高，锅底形成时，坑底并未出现流沙，只有少量积水，所以即刻进行封底。首先，填筑50cm左右的毛片；然后铺筑20cm左右的碎石；再立刻绑扎底板钢筋，注意要与壁板预留钢筋焊接，同时将刃脚混凝土凿毛处洗刷干净，浇筑40cm厚的防水混凝土底板。混凝土浇筑完成后，在底板表面覆盖双层彩条布，然后往沉井内注水，注水高度与地下水位基本相平。待底板混凝土达到90%设计强度后，将水抽除，即可交付给顶管作业队。
六、结束语
沉井施工的每道工序都相当的严谨，都应经过详细的计算，尽可能排除一切潜在的隐患。环境、地质的不同，施工方法也应该随之改变，切不可墨守陈规想当然从事。
参考文献：
[1]段良策殷奇.沉井设计与施工[M].同济大学出版社，2006年.
关键词：市政工程；给排水；长距离顶管；技术
市政给排水系统作为城市建设的基础性工程，其质量的好坏对于资源的利用率和城市抗洪减灾方面来说具有非常重要的现实意义。随着城市化规模的不断扩大，在市政给排水工程中传统的管道施工技术已难以符合施工要求。在此情况下，长距离顶管施工技术应用而生，本文就结构设计和施工方面，对长距离顶管施工技术进行了探讨。
1长距离顶管的结构
在市政工程给排水施工中应用长距离顶管施工技术时，通常是将钢筋笼焊接在带有钢制承插口的钢管内部和外部，用混凝土浇筑法形成管体，两个管道之间用承插式柔性接口连接，并用双橡胶圈密封，以防漏水。其中，管体、钢筒以及钢筋骨架网是长距离顶管的主要结构，以下是其各自的结构设计：
1.1钢筒设计
市政工程的长距离顶管施工用到的钢筒是用冷轧钢板制成的，其厚度大约为1.5mm。需要在钢筒两端设计相应的插口环和钢制承口环，用来连接钢筒，插口环和钢制承口环之间通过把双胶圈作为垫层连接在一起，确保符合钢筒的密封性要求。使用双胶圈的另一个好处就是可以预防水体渗漏，提高钢筒的防渗性能。
1.2钢筋骨架网设计
钢筋骨架网是钢筒内外侧均要焊接的结构，在钢筒内部焊接钢筋骨架网目的是加固钢筒和混凝土之间的连接，预防其在使用过程中发生混凝土掉落的问题，通常只需设置单层钢筋骨架网即可。在钢筒内部焊接钢筋骨架网目的是增加钢筒和混凝土结合之后的承载力，确保两者结合的承载力可以承载外界和水压所引起的荷载，防止管体受损，通常需要设置双层钢筋骨架网。
1.3管体设计
当钢童的内部和外部均完成混凝土浇筑后，混凝土顶管的管体就形成了，通过这种施工工艺制成的管体可以有效预防钢筋笼和钢筒被腐蚀，从而大大增加了管道的使用时间。
2市政给排水施工中长距离顶管技术的施工工艺分析
2.1适用范围
一般情况下，长距离顶管施工技术适用于城市中繁华街道、中心商业区以及中心地带等，一些因某些原因而不能大规模开挖以及不能迁移的特殊地带，如历史遗迹、文物古址等，也会应用到该施工技术。有些地方由于地理因素而无法进行开槽埋管或空中架线等方式来施工，通常应用长距离顶管施工技术进行作业。对于污水管道，当城市所铺设的污水管道直径超过800mm，现场无相应的基础建筑物，不适合采用明沟开挖方法进行埋管的工程施工，也需要用到长距离顶管施工技术完成工程建设。
2.2顶进管的选择
从材料来说，通常将钢筋硅管认为是预进管的最佳材料，也有一些工程项目使用钢管作为预进管，这就需要考虑到某些腐蚀特别严重的部位不能使用钢管作为预进管。钢筋混凝土管的尺寸、规格、配筋的设计以及预应力的验算等均要严格根据有关的钢筋混凝土技术施工标准来进行。在顶进管的尺寸选择方面，往往要综合考虑工程的规模、性质以及功能等因素来确定，混凝土管的厚度和配筋要结合顶进管实际所受的承载力确定好，在进行顶进管外直径的确定。一般来说，顶进管的内直径应该超过800mm，便于施工人员站在顶管面上进行施工。
2.3前期准备
施工现场的布置需要做很多准备工作，包括料具间、管材堆场、起重设备、自动控制室、以及注浆系统等。同时要在始发工作井内设置好主推千斤顶、发射架、反力架以及顶管机等设备，并在工作井两侧设置相应的井扶梯，在方便员工上下工作井的同时也提高了施工的安全性。
2.4主要设备
由于长距离顶管的管道所顶进的部位通常为淤泥砂或者粘土层，没有在管道沿线设置相应的基础性建筑，管道直径往往超过800mm。因此，其主要设备有起重设备、千斤顶以及反力墙等设备，同时还需激光准仪、水准仪、泥水处理系统、电焊机、整体式顶进构架、经纬仪、水泵以及后座泵架等通用设备。
2.5施工工艺
对于顶管井的设计，一般可将其划分成工作井和接收井这两种；此外，预井管的结构类型也有很多种，使用最广泛的是钢筋混凝土结构。按照结构形式可将工作井分成单孔井以及单排孔井两种不同类型，其中单孔井的形状有很多，可以是矩形、圆形或者正方形，而单排孔井则往往是矩形的。在结构布置上，可以在工作井内设置内支撑，有助于改善其结构承受力；在工作井的建设过程中，当采用双向顶进方式来进行的话，需要在设置的时候将接收井间隔，当前面几项工艺完成之后，应及时在工作井以及接收井所处的位置设置相应的检查井。
2.6顶管出洞
顶管施工过程中还需要注意的是顶管出洞，其是指顶管机与第一节管子由工作井内部突破工口封门进入到土层中，可通过调零工具进行调零，接着在工具管的井壁上设置支撑，在这个过程中要注意在将管具抽出洞口之前要做好相应的防护措施，如事先设置好初始角度，以便弥补其下跌等。如果施工地点与接收井之间的距离超过15m，应对顶管的顶进轴线进行重点观测，当发现顶进轴线发生偏差时，应及时采取相关措施对其进行纠正，纠正方法通常采用主顶油缸法。
2.7注浆减阻
在长距离顶管的施工过程中，减少顶进阻力以及地面沉降阻力非常重要，减少阻力的有效方法是将压注触变泥浆注入到顶管道周围的间隙中，从而形成一层水泥浆保护层，有助于其对地层起到良好的支撑作用。而最经常使用的减阻方法为注浆减阻，在施工时先对顶管机的头尾两端进行压浆处理，同时还要与顶进施工工序同时进行，接着在混凝土管道缝隙处和中续间位置作相应的补浆处理，以补充在顶进过程中所损失的浆液。
2.8偏差校正
当长距离顶管在顶进过程中出现顶进管位置的偏差不符合规定的标准数值时，应该对其实施相应的偏差校正处理。一般情况下，允许的偏差距离为10cm，要注意的是，校正工作要缓慢进行，切勿用力过猛，以免破坏顶进管结构。
3市政给排水施工中的长距离顶管施工技术的影响因素
由于长距离顶管施工技术通常为连续推进百米以上的顶管施工，推进距离较长，也会受到很多因素的影响，主要有：推力，推力是影响长距离顶管施工技术的重要因素，如果顶管的推进距离太长，其后座和管道的承载力难以符合设计要求，实现不了应有的功能，容易导致很多不同问题的出现。摩擦力，与混凝土管相比，钢管的重力和断面与土层之间的摩擦力没那么大，所以通常采用钢管材料，此外，玻璃的实用性也比较好，能有效保障施工质量。承载推力，为减小承载推力对长距离顶管施工的影响，通常在施工现场浇筑一堵混凝土墙，以免油缸推力会对工作井产生反作用力。排土方式，在具体的市政给排水工程中，当顶管的施工距离大于100m时，若使用人工进行排土，施工进度慢，会严重影响施工工期。因此，可通过水利输送方式进行排土，如有必要，还可以引入中间泵辅助施工；当管道口径过大时，还可以通过电瓶车进行排土。
4结束语
综上所述，长距离顶管施工技术具有振动小、地面干扰小、噪音小等优点，被广泛应用于市政工程的给排水施工中。其主要结构有管体、钢筒以及钢筋骨架网，施工工艺和技术也相对复杂，需要施工单位先制定科学合理的施工方案再进行施工。同时，在施工尽量降低推力、摩擦力等其他因素对其的影响，确保施工质量。
参考文献：
关键词：污水管线；顶管；施工技术
中图分类号：TU74文献标识码： A
引言
近年来，我国城市化进程不断加快，使得城市建设大规模的快速发展，而城市污水管道作为城市重要的基础设施之一，需在城市建设中不断新建、扩建和维修，以便科学有效的处理城市污水。在城市污水管道施工中，城市污水处理的保障是管道的功能及稳定的结构，但由于污水管线通常埋设距离远，导致在污水管线末端埋设深度大，开挖截面大，在埋设深度超过5米后其施工危险性较高，特别在遇到不良地质时，其开挖截面大，开挖施工周期性长且对人身安全有较大影响，且需要较高的施工技术。由此管道施工方法不断改进，顶管施工技术的应用很好的解决了这些问题。这项施工技术改变了管道传统的埋管方法，适用于人口集中、地面交通拥挤、地面建筑物与地下管线密集的城市地段，相对于传统管道施工方式来说具有明显的优越性，满足人们对城市持续发展和环保的需求。
1、对顶管施工技术的概述
顶管施工技术作为一种新兴的施工技术，主要是用在道路排水工程的施工当中，它是一项用于市政施工的非开挖掘进式顶管技术，其主要特点是少开挖，即工作井与接收井要开挖，以及不开挖，即管道不开挖技术来进行地下管线的铺设或更换。其最大的优点便是不影响周围环境或者影响较小，施工场地小，噪音小；同时顶管施工可以穿越地上障碍物，对交通的干扰小，无需隔断交通，不会对周边环境造成较大影响。当然这种施工技术还是会有其他缺点存在的，如相较于其它的施工技术，其工程造价相对较高，在推进过程中如果遇到障碍物时处理这些障碍物也非常困难，同时顶管施工的最小管径也有要求（须大于DN800）。目前，顶管施工技术的施工方法和施工工艺相对较多而且较为缜密，是发展得较好的一种施工技术。
2、顶管施工技术的施工工艺
开放型顶管施工方式、密封型顶管施工方式是目前在国内较常用的两种施工方法。顶管施工在施工过程中通常会将其分为三大阶段进行施工:第一阶段便是准备阶段，对于施工过程中需要用到的施工工具和器材、物资及材料，以及施工人员的招募和挑选等；第二阶段就是要让导轨制安、接收井、千斤顶、工作井等就位；第三阶段就是顶管顶进施工阶段。
3、城市污水管道顶管施工工艺
3.1、顶管方式的选择
管道顶进方法的选择，应根据管道所处土层性质、管径、地下水位、附近地上与地下建筑物、构筑物和各种设施等因素，经技术经济比较后确定，并应符合下列规定：
在粘性土或砂性土层，且无地下水影响时，宜采用手掘式或机械挖掘式顶管法；
当土质为砂砾土时，可采用具有支撑的工具管或注浆加固土层的措施；
在软土层且无障碍物的条件下，管顶以上土层较厚时，宜采用挤压式或网格式顶管法；
在粘性土层中必须控制地面隆陷时，宜采用土压平衡顶管法；
在粉砂土层中且需要控制地面隆陷时，宜采用加泥式土压平衡或泥水平衡顶管法；
在顶进长度较短、管径小的金属管时，宜采用一次顶进的挤密土层顶管法。
3.2、测量与方向控制
利用全站仪、激光经纬仪和水准仪进行顶进的测量与方向的控制。在工作井后座位置设置测量基座，为了避免工作井变形而引起的误差，测量基座由地面引入地下，将激光经纬仪放置在平台上调平，使红外线激光方向、高度与设计轴线一致，激光经纬仪发射出的激光沿着顶进方向水平射出，打在机头后壳体圆心处的激光靶位上，通过望远镜读出工具头的偏差，机头尾部的实际偏差就是光靶上的光点位置读数，每隔0．5m记录一次。机头前壳体土舱上有一前尺，前尺和激光靶的水平相互位置指示了机头运动的水平趋势。同时，在机头放置一坡度板，挂好铅锤，通过铅锤的左右偏移可以知道机头的转向，通过机头的前后偏移可以知道机头的上下运动趋势，从而便于控制机头的走向。
测量与方向纠偏控制。顶进的同时做好放样复核的原始记录。布设仪座避免顶进移位和变形，顶进中如果发现管位偏差5mm左右应立即进行校正，但纠偏校正的过程应缓缓进行，不得猛纠硬调，应使管节逐渐复位。其校正的方法应采用工具头自身纠偏的方法:首先控制工具头向下、向上、向左、向右的状态，每次纠偏的幅度以5mm为一个单元，再顶进1m时，如果工具头的测斜仪及激光经纬仪偏位趋势没有减少时，增大5mm的纠偏力度，如果根据工具头的测斜仪及激光经纬仪测量偏位趋势稳定或减少时，保存该纠偏力度，继续顶进，当偏位相反时，则需要将纠偏力度逐渐减小。
3.3、管道接口和管道裂缝的处理方法
排水管通常使用的是混凝土管，管道接头应保证对管道导向环的充分固定。一般接口处理方法为若顶管的管材为平型接口，顶管完毕后，对于管与管之间的缝隙，采用环氧泥砂浆压实填抹。如果管道顶进完成后的压力试验导致管道泄漏，应在管道内部安装一个密封环，然后还应进行接口的防水测试。在顶进过程中，管道因受力不均产生的裂缝，需进行处理。细微裂缝采用环氧砂浆进行填缝，明显裂缝采用掺有铝粉的砂浆填缝处理。
3.4、顶力剧增的现象
顶力剧增所造成的原因从选材、配比到搅拌、注浆，顶进的每个工序都可能有:顶进中没有控制好注浆压力和注浆量，泥浆的选材质量是否过关，泥浆料的配比是否合理，搅拌时间是否充分，水化时间是否适宜，污水管路的布置距顶管要求不宜超长，接头是否有渗漏，注浆孔布置是否合理，注浆泵耐压是否正常，不可以偏低，有没有形成完整的泥浆套，顶进时管外壁是否有带土顶进等等。其防治措施:首先是泥浆的选材必须选用经过多次测试和论证为合格品的材料，再经过筛分、优化后得出配比试验数据，搅拌时要注意水化时间大于6h，这样的泥浆才可用于注浆。布置管路和注浆孔时都要科学合理，布置注浆泵要考虑到超长距离顶管要求设两至三座在中间，检查液压注浆泵的工作完好性，确保耐压大于2MPa，按照设计要求控制好注浆量和注浆压力，确保整条管道形成完整的泥浆套，注浆完成后，把所有压浆接头用生料带包扎，确保无渗漏现象。
3.5、地表沉降大的现象
地表沉降大所造成的原因有:开挖面土体压力大，失衡不稳定，管道线型不齐，机头壳体外径比管外径大得多，顶进的速度太快或者是带土顶进，泥浆套形成不好，检测数据没有及时反馈不能指导施工等等。其防治措施:开挖面应注意土压的平衡条件，必须采用能稳定开挖面水土压力的顶管掘进机，机头姿态控制精度良好，壳体应比管外径大20mm，控制好顶进速度和注浆工艺，在顶进时做好检测，用数据化及时进行信息反馈，以便更好地指导施工，随时调整施工方案。
4、结语
顶管施工技术在不断发展得现代化城市建设中具有非常重要的作用。随着顶管施工技术的应用，给城市的发展带来了较为优良的影响，解决了管道埋设过程中可能出现的管道破坏、管道堵塞的问题；同时由于顶管施工可不阻断交通，不破坏道路和植被，因而可以避免开挖施工所带来对居民生活和交通干扰，无污染，无噪音。因此，提高污水管顶管施工技术在道路排水工程中的应用，完善施工工艺，对于推动城市的发展也有重要作用。
参考文献
[1]范炜强.污水管线顶管施工技术措施探析[J].科技创新与应用,2012,24:126.
[2]刘刚,台运好,华伟,张万里,陆永宏,蒋岚岚.不稳定土层中顶管施工的技术问题与措施[J].城市道桥与防洪,2012,09:220-222+241+340.
关键词：市政工程；顶管技术；顶出管；膨润土；
1.概述
1.1城市地下管线
城市地下管线是城市基础设施的重要组成部分，具有传递信息、输送能源和排放废物的功能。它是一个复杂的系统工程，在城市现代化与信息化高速发展的背景下发展迅速，并且，当前其作用与功能越来越重要，城市中迫切需要兴建大量的新管线。如果采用传统的开挖施工技术，则不仅经济负担大，而且对社会和环境都具有不利的影响。所以，为了保护城市的道路，我们应该尽量采用非开挖技术。根据相关报道，在新铺设的管线中，我国采用非开挖技术的管路比例比美国要低很多，所以，非开挖管路技术在我国的发展空间还很大，这需要引起我们相关部门的重视。
1.2顶管技术
1.2.1顶管技术的优点
顶管技术并不需要开槽铺设管道，是非开挖施工方法中的一项。它用一种硬制管道在土层下面穿过以形成给排水或者其他作用的设施。该项技术的使用时间较早，优点多，例如：（1）施工精度高；（2）综合成本低：只需要排除地下土层中的土体，使工期缩短、工程量减少；（3）对环境的破环小：能使周围建筑设施保持其功能，不被破坏；（4）可穿越障碍物等。正是凭借这些优点，顶管技术得到了较广泛的应用，当前，它已经被应用在污水管道的铺设、天然气管道、雨水管道、自来水工程等多项民生工程中，消除了以往开挖技术所造成的社会影响和经济影响。
1.2.2顶管技术的缺陷
因为顶管技术常被应用于地下的隐蔽性工程中，隐蔽性工程的复杂程度是难以预料的，所以，顶管技术也就有了复杂性和多边性的特点。并且，顶管技术的安全隐患大，在施工中存在着一定的危险，若是失败了，则会带来巨大的经济损失。但是，我国的顶管技术比其他国家起步晚，至今还没有形成一套完整的理论体系，所以，我们应该加强市政工程施工中的顶管技术的研究。
1.2.3研究顶管技术的意义
我国现在已经有了一个很大的地下管道体系，为了避免与现有管道的冲突，未来管道的埋设深度必然将越来越大，这就更加彰显了顶管施工的优势。并且，当前，人们越来越关注环境保护的问题，所以，也逐渐加大了顶管施工技术的应用范围。加强对顶管技术的研究能够改进和完善顶管技术，提高设管道施工的技术标准和质量标准，提高管道的利用率，减少经济损失，同时能够使工程更加科学、规范，所以，加强对顶管技术的研究具有十分重要的意义。
2.顶管工程的关键技术分析
2.1顶进管的选择
顶进管一般选用的是钢筋砼管，应该依据相应的标准和技术规范来对钢筋砼管进行规格设计、配筋和应力验算。（1）选择顶进管的直径：应该根据工程的性质来确定顶进管的内经，根据载荷来确定顶进管的壁厚，进而确定了钢筋砼管的外径。一般，管的内径要大于500mm。（2）选择顶进管的长度：顶进管的长度能影响过程的可控性和经济性。若使用较长的管，则可以使装管的次数减少，但是，若是偏离了原定路线，则较长的管恢复正确路线比短管要困难的多。并且，长管带来的相应的挖坑、支护、修复等的费用也会相应的增加。一般情况下，管的长短要根据管的外直径来确定，若长径比小于1.10时，则为短管；若长径比等于1.15时，则为标准管；若长径比大于2.10时，则为长管。
2.2顶管施工的前期准备
顶管施工的前期准备包括现场平面的布置和土体的加固。
（1）现场平面的布置：现场平面的布置包括多方面的布置，例如：起重设备、管片堆场、拌浆材料堆场、注水系统等，要在始发工作井内安装发射架、顶管机、反力架等顶进设备，并且，要注意在工作井边侧设置好下井扶梯。
（2）土体的加固：必须要保证安全性，所以在顶管机进出洞处和后靠处都要注重对土体的加固，可以通过设置 高压旋喷桩来达到加固的目的。并且，要在工作井中安装止水装置，这样才能防止泥水流失和所压注的触变泥浆的流失。
2.3顶管施工的工艺
顶管施工是指利用顶进设备将预制构造物顶入路基，从而形成立体交叉通道或者涵洞的施工方法。顶管施工的工艺过程包括：（1）设置工作井和接收井：在确定的管段间设置；（2）推进钢筋混凝土管：在工作井中安装推力设备，利用其将顶管机头推入土中，进而，在机头的导向下，向前推进预制的钢筋混凝土管；（3）铺设管道。
2.3.1顶管井的设计
顶管井可以分为两种，分别为工作井和接收井。顶管井一般采用的是钢筋混凝土结构。并且工作井有单孔井和单排孔井两种结构形式。单孔井的形状为圆形、正方形和矩形等，而单排孔井的结构多为矩形。并且，这些不同形状的顶管井的受力能力不同，其中，圆形最高，矩形最低。
2.3.2顶管的施工工序
顶管的施工工序包括穿墙、顶管出洞、注浆减阻和顶管纠偏。
（1）穿墙：穿墙时应该注意，为了保证阻水、挡土的作用，要在穿墙的管内注入纸筋粘土或者低强度的水泥粘土；为了保证土体的强度和稳定性，要在穿墙管的外侧进行注浆固结。并且要注意对可能出现的问题的预测和分析，并且制定好相应的处理措施。
（2）顶管出洞：这是顶管技术中的关键工序，并且也容易发生事故。在此工序中，为了防止管线的偏斜，要进行工具管的调零；为了避免下跌，要在工具管出洞前预先设定一个初始角；为了弥补下跌，要立即用主顶油缸进行纠偏。
（3）注浆减阻：这是顶管施工中的一个重要技术措施。注浆减租主要的作用是减少地面的沉降、减少顶进阻力。它是通过压管道周围空隙，从而形成一道泥浆的保护套，从而对地层起到支撑作用。注浆工序一般应用于长距离的顶管施工工程中，它先是对机头的尾部压浆，然后在中间适当位置进行跟踪补浆。
（4）顶管纠偏：顶管的纠偏工作是指利用千斤顶组改变机头端面的方向，进而减少机头偏离设计轴线的偏差。若管道偏左，则对千斤顶进行左伸右缩的处理，若管道偏右，则对千斤顶进行右伸左缩的处理。
2.4膨润土在疏松土层中的应用
粘性小的疏松土层极不稳定。此时，添加膨润土就能提高其支承作用。为了使支承作用显著，要注意准确掌握膨润土悬浮液在沙砾中的特性，对于孔隙横断面小的细粒土层，适于采用低流限的悬浮液，反之，孔隙横断面大的粗粒土层需要采用高流限的悬浮液。并且要根据不同的场合来选择不同的压浆方式：有时需要均匀压浆，有时则需要分段压浆。
结语：加强对顶管技术的研究具有十分重要的意义。本文探究了顶出管的选择、顶管施工前期准备、顶管施工工艺、膨润土的使用等施工要点，相关专业人员应该加强对这些方面的研究并且探究新的方面，以保证在市政工程的施工中，顶管技术能够得到更好的应用。
参考文献：
[1] 贺昆海. 顶管工程关键技术及其实施的风险分析与应用[D]. 湖南大学，2012.
[2] 张慧儒. 论市政工程顶管施工技术[J]. 科技与企业，2013（12）：251-251.
关键词：顶管顶力的计算土压力荷载
一、引言
随着城市现代建设的迅速发展，顶管施工作为非开挖技术，在城市管线的建设和改造中已得到广泛应用，尤其在埋深较大，周围环境对位移有严格限制的地段，显得较为安全和经济。南通市人民西路污水管工程位于交通繁忙、车辆人流拥挤的人民西路，考虑到交通现状，管道大开挖施工方案不可取，因此，选择采用了顶管法施工。该工程西起南通港、东至南通长途汽车总站，全长1.3Km。而顶管施工之前，顶管顶力的计算是确定顶管单元长度的基本数据，对工作井后背墙的整体稳定和结构安全设计与施工起关键作用，同时也是确定顶管工作井的数量、结构形式、顶管施工方案、以及工程工期和造价的依据。所以，顶管最大顶力的计算，在顶管施工中显得非常重要。
二、顶管的顶力计算
顶管施工中，千斤顶的顶力需要克服周边各种摩阻力，包括管端贯入阻力、由垂直土压力施加于管壁的法向应力、水平土压力施加于管壁的法向应力、以及管道自生重量产生的摩阻力等。由于顶管在推进过程中，还不断受到各种外界因素的影响，如纠偏、后背位移等，使顶力随时发生变化，且各地区地质条件的差别，所选择的施工工艺也不同，由此，顶管顶力的计算公式较多，同时也总结了不少的经验公式，经过长期工程实践并结合土力学理论，顶推力的常用计算公式为以下几种。
（二）、在手掘式顶管施工中的顶力计算式为：
公式（一）
式中：F为总推力（KN）；D为管道外径（m）；L为推进长度（m）；G为每米管的重力（KN/m）；C1为管与土之间的粘着力（KPa）
1为管与土之间的摩擦系数，1=，为土的内摩擦角；N为标准贯入值，在普通的粘土中，N=1.0；在砂性土中，N=2.5；在硬土中，N=3.0。q为管周边均布荷载（KPa），由管顶上方土的垂直荷载与地面的动荷载组成，即：q=qv+p ，其中qv为管顶上方的垂直荷载（KPa）；p为地面动荷载（KPa），一般取5～10KPa。管顶上方的垂直荷载 ，其中；
。式中：Ce为土的太沙基载荷系数；
Be为管顶上方土的扰动宽度（m）; 土为的容重（KN/m3）;
c为土的内聚力（KPa） ; K为土的太沙基侧向土压力系数（K=1）；
为土的摩擦系数（=; H为管道顶以上覆土深度（m）。
（二）在土压平衡顶管施工中的顶力计算式为：
公式（二）
式中pa为顶管所处土层的主动土压力（KPa），
=。其中h1 为地面至地下水面的高度；h2为地下水面至顶管中心的深度；1为地下水以上土的容重N/m3）；2为地下水以下土的浮容重（KN/m3），但对于渗漏性较小的粘性土，由于水和土不容易分离开来，2则为地下水以下饱和土的容重（KN/m3），此时，不考虑地下水的压力pw（KPa）。
p为土仓的预加压力，一般情况为20 KPa 。
为综合系数，参见下表（一）：
公式（二）中的计算方法及其它符号的含义与公式（一）相同
（三）在泥水平衡顶管施工中的顶力计算式为：
公式（三）
式中：pe为挖掘面前土压力（pe=150 KPa）；为管子与土之间剪切应力（KPa）， ，其中t为管壁厚度（m）；p为土仓的预加压力（取20 KPa）；为管子法向应力取值范围，根据经验和C1可参见下表（二）。
公式（二）中的计算方法及其它符号的含义与公式（一）相同。
以上三种公式都没有考虑到注入滑浆后的减摩效果。由于公式采用了太沙基理论公式即隧道压力公式，因经，该公式比较适用于能形成卸荷拱、且具有一定抗剪强度的稳定土，包括可塑至坚硬状态的粘性土及饱和的砂土。由此可知，土层稳定是采用此公式的前提条件。
对于饱和疏松的粉细砂、干燥的砂类土、淤泥及其它液态性粘土，均属于不稳定土，这类土的抗剪强度小，且不能形成卸荷拱，减荷作用很小，一般采用土柱公式计算管道的竖向压力。管道上的竖向压力等于管道外径范围内的土柱重，侧向力一般按其竖向压力乘以主动压力系数计算。因此，以上公式中的管道周边均布载荷q（KPa）可以按土柱压力计算，即q=H。
采用土柱公式计算的土压力一般偏大，尤其是对稳定土层，计算结果偏大较多。但由于在顶管期间可能出现的特殊情况，如附近管道渗水、顶管纠偏、施工操作、土颗粒进入管节使摩擦系数增加等因素，其土压力虽然未达到土柱压力，但已明显增大在。基于以上情况，计算结果偏大是允许的，也有利于施工的安全。
（四）、顶力的计算经验公式
由于各地区土质条件的不同，不同地区、不同单位也总结了相应的成熟经验公式，因此，在选用顶力的计算公式时可以根据具体情况，选择更接近实际情况的计算公式。以下是笔者了解的经验公式，仅供参考。
（1）手掘式顶管时，总推力P=P0+DL，式中R为综合摩擦系数，P0为初始推力，其中R和P0经验值见下表（三）：
(3)北京地区的经验公式：在亚粘土、粘土层中，总推力 P=K（22D-10）L，K为粘土系数（1.0～1.30）。在粉砂、细砂、中砂、粗砂土层中，总推力P=K（34D-21）L，K为砂土系数（1.0～1.50）。
（4）上海地区在顶管施工时，采用触变泥浆进行减摩，其经验公式：总推力P=（8～12）DL（KN）。
以上公式中的其它符号含义同前。
三、算例分析
南通市人民路污水管工程，地处长江边，地下水位为地面以下2.5m，顶管为直径1.2m、壁厚为0.12m的钢筋混凝土水泥管，管重10.6KN/m，管道埋深4.5～5.5m，顶管处于地下水位以下。沿线均匀布置3个工作井中，在每个工作井中，顶管分别向东、西方向顶进，顶进单元长度为215米。根据地质报告，顶管道层土质为粉细砂，土的容重为18KN/m3、内摩擦角为28 ，管与土之间的粘着力C1为0,内粘聚力C为13KPa。由于地下水位较高，该层土属于不稳定土，在顶管施工中可能产生流砂。为了保证工程质量，避免因流砂原因，使路基发生沉降，沿管道走向，采取深井降水措施（井的间距为25米，井深15为米），待地下水位下降至管道底部以下0.5米处，再进行顶管施工。由于采取了降水措施，顶管层的土体结构较为稳定，施工时采用了泥水平衡顶管施工法，适应顶力计算公式（三）的计算条件。该顶管工程的顶力的计算如下：
上计算结果与四台千斤顶油压表显示的总数据基本吻合。
五、结语
影响顶管顶力的因素很多，主要包括土层的稳定性及其覆盖厚度、地下水的影响、管道的材料、管径和重量、顶进的方法和操作熟练程度、顶进长度、减阻措施以及施工经验等，在这此因素中，土层的稳定性，覆盖土层的厚度和施工方法的选择，对顶管顶力的计算结果影响尤为突出。因此，在顶管顶力的计算时，应选用合适的理论计算公式并结合经验公式，对计算结果，进行分析，慎重采略，这样才能确保工程的顺利实施。
参考文献：
一、工程概况及特点
本施工设计针对南昌机务段工艺管沟改迁工程。由于工期紧，施工场地有限，地下管线复杂，有可能遇地下障碍物等情况，故采用人工顶管，管材采用DN2000的钢筋混凝土管，工程顶进长度为76米，埋深约为5~7米，工作井、接收井根据现场实际情况（顶进长度、地下障碍物、与原工艺管沟交叉位置等）确定。
二、工艺管沟线位的确定
原工艺管沟在东西两侧，东侧位于垃圾站旁，西侧位于废置厂房后绿化带内，为顺利连接原工艺管沟，考虑顶管时施工安全，线路尽量少穿越建筑物正下方，确定工艺管沟线路，顶进线路穿越七股轨道和一个废置厂房，线路确定后定出工作井、接收井位置。
三、施工部署
3.1 施工组织安排
本工程需要采用人工顶管的管段为计划用1 套顶管设备，分成两个阶段顶进，第一阶段为工作井、接收井的施工，第二阶段为人工顶管的实施，其中工作井、接收井的施工可以交叉作业，速度较快，设备也能得到充分的利用。
3.2 施工顺序
施工顺序为： 工作井施工 顶进设备安装调试 吊装砼管到轨道上 连接好工具管 装顶铁 开启油泵顶进 出泥 管道贯通 拆工具管 砌检查井。
四、施工准备工作
4.1 生产准备
1、进行施工测量和现场放线工作。
2、确定管线范围内及施工需用场地内所有障碍物，如管线、电线杆、树木及附近房屋等的准确位置。
3、按施工平面布置图修建临时设施，安装临时水、电线路，并试水、试电。
4、进行顶管所用设备的加工制作。
5、根据顶进长度，准备好各类管线和所需的辅助物（固定架等）。
6、根据材料计划，分期分批组织材料进场。
4.2 技术准备
1、审查施工图纸和进行各专业图纸会审，进行施工技术交底工作。
2、做好标高点控制，施工测量和现场放线工作。
3、按照规划局提供的永久水准点，引临时水准点至井下，施工中经常进行校核。
五、主要工程项目的施工技术
5.1 人工顶管顶力的计算：
（一）对于顶管顶进深度范围土质好的，管前挖土能形成拱，可采用先挖后顶的方法施工。
（二）对于顶管顶进深度范围土质较差的，即开挖时容易引起塌方的，可采用先顶后挖的方法施工。
根据顶管工程力学参数确定，先顶后挖时，顶管的推力就是顶管过程管道所受的阻力，主要包括工具管切土正压力、管壁摩擦阻力。
⑴工具管正压力：与土层密实度、土层含水量、工具管格栅形态及管内挖土状况有关。根据有关工程统计资料，软土层一般为20-30t/m2,硬土层通常在30-60t/m2。大于40t/m2 时表明土质较好。F1=S1×K1 其中F1--顶管正阻力(t)S1--顶管正面积(m2)K1--顶管正阻力系数(t/m2)
F1=S1×K1=πr2×K1＝3.14*0.85*0.85*35＝79.40 吨
⑵管壁摩擦阻力：管壁与土间摩擦系数及土压力大小有关。根据有关工程统计资料，管壁摩擦阻力一般在0.1-0.5t/m2 之间。F2=S2×K2其中F2—顶管侧摩擦力（t） S2—顶管侧面积（m2）K2—顶管侧阻力系数（t/m2）
F2=S2×K2=πDL×K2=3.14*1.7*60*0.5=160.14吨
顶管阻力为以上二种阻力之和，顶进长度按最长管段76米计算，总顶力：F=F1+F2≈239.54 吨
因此，取总的顶力F＝300 吨，选用两个150 吨的千斤顶作为顶进动力设备。
5.2 工作井和接收井的施工
工作井和接收井的施工方法采用人工挖孔护壁法施工。工作井和接收井的结构设计见附图。
5.2.1 工作井施工
工作井采用机械挖孔护壁支护结构。工作井尺寸净空为4×4米，开挖深度为5～7米左右，壁厚30cm，具体配筋方案见附图。
（一）、施工工艺
采用分层开挖，分层浇注井壁的方法施工，每节开挖护壁的高度最多不超过100cm。
（二）、施工流程
（三）、施工技术要求
1、每层开挖深度不大于1.0 米。
2、钢筋搭接长度不小于35d。
3、模板拼装要平整，牢固。
4、层与层之间搭接部分的泥土要清洗干净，并凿毛。
5、护壁的下一节和上一节的搭接长度不小于10cm。
6、钢筋的配置必须按照有关标准和规范进行，浇注的砼必须使用震动棒进行振捣，要浇注混凝土是否到设计标高、回填300mm厚碎石垫层、底板浇注、测量控制、绑扎钢筋、立护壁模板、放线定位、开挖一节土方、设置足够的支撑，防止“跑模”现象的发生。
7、井内的积水由集水井（长×宽×高为30cm×30cm×40cm）及时排走，抽水时要注意用电安全。
8、严格控制后靠背、洞口墙的水平度和垂直度。
9、浇注完后，养护72小时，才能拆模并开挖下一层。
10、第一层护壁必须勾挂在井口周边。
11、确保工作井的净空尺寸满足设备要求。
12、底板的标高要符合设计要求。
5.2.2 接收井施工
接收井净空尺为4×4米，施工工艺同工作井。
5.3 顶管工作井内设备安装
（一）导轨安装。严格控制导轨的中心位置和高程，确保顶入管节中心及高程能符合设计要求。
1、由于工作井底板浇注了20cm 的砼，地基稳定，导轨直接放置在工作井的底板上。
2、严格控制导轨顶面的高程，其纵坡与管道纵坡一致。
3、导轨采用浇注砼予以固定，导轨长度采用2～3m，间距设置为60cm。
4、导轨必须直顺。严格控制导轨的高程和中心。
（二）下管、顶进、出土和挖土设备：
采用电动卷扬机下管，用千斤顶、高压油泵作为顶进设备，用斗车、垂直牵引的卷扬机作为出土设备，用空气压缩机带风镐机作为挖土设备。
（三）照明设备：井内使用电压不大于12V 的低压照明。
（四）通风设备：人工挖土前和挖土过程中，采用轴流鼓风机通过通风管进行送风。
风量的计算：
1、按洞内同时工作的最多人数计算：
Q=k×m×q
式中：Q－所需风量，m3/min;
k－风量备用常用系数，常取k=1.1～1.2
m－洞内同时工作的最多人数
q－洞内每人每分钟需要新鲜空气量，通常按3m3/min 计算。
现管内有两人工作，一人开挖，一人负责运余泥，取k=1.1,m=2, 则有Q=
k×m×q=1.1×2×3=6.6m3/min
2、漏风计算
Q 供＝P×Q
式中：Q－计算风量
P－漏风系数
采用Ф200PVC 管，每百米漏风率一般可控制在2％以下。取P＝1.02，则Q 供＝P×Q＝6.6×1.02＝6.73 m3/min
取风量大于7000L/min 离心鼓风机（或高压空气压缩机）作为通风设备则可以满足要求。
（五）工作棚架：作为防雨及安装吊运设备。工作坑上设活动式工作平台，平台用20#工字钢梁。在工作平台上设起重架，井旁边装置电动卷扬机。
5.4 引入测量轴线及水准点
（一）将地面的管道中心桩引入工作井的侧壁上（两个点），作为顶管中心的测量基线。
（二）将地面上的临时水准点引入工作井底不易碰撞的地方，作为顶管高程测量的临时水准点。
5.5 下管
关键词：曲线顶管；施工技术；市政工程
中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：
随着城市基础建设日益完善，市政地下工程越来越普遍地采用非开挖技术，其中顶管施工技术正成为地下管道工程最主要的施工技术之一。在污水治理工程中，随着工程在更大范围内的展开，在实施过程中遇到了许多复杂的地质情况和交通情况，工程所处的位置和施工环境不可能进行较多的地面开挖作为顶管工作井，因此常常会采取减少顶管作业井数量，增长顶管一次顶进长度，特别是将直线顶管变更为长距离曲线顶管的方案。
一、曲线顶管施工
1、 曲线顶管设备的选型与设计
选择好顶管掘进机对顶管施工是至关重要的。顶管掘进机的选型与土质情况有关，而与曲线情况无关。该工程顶管穿越土层多为灰色淤泥质粘土层，土体软弱，含水率高，所以，工程选用了目前国内较先进且适合于本地区土质，较易于控制沉降量的全封闭大刀盘顶管掘进机 Φ2400 泥水机械平衡式顶管机。同时针对工程实际情况对曲线顶管的机头纠偏系统另行设计，满足机头处有 3~4 套纠偏系统，用机头处的整体弯曲弧度来导向，引导后续管道顺利曲行。纠偏系统的设计着重注意以下关键数据：（1）该工程机头纠偏油缸总推力 F 控制在 6 800 kN，取 8 台 D =200 mm 双作用油缸，每组 2 台，满足推力要求。（2）机头长径比(即机头前壳体长度 /机头外径)，若过小，在软土地层中顶进，常会因土体反力不够，加之掘进机自重和机械振动的影响，即使在机头纠偏油缸伸出的情况下，仍无反应，故该工程的机头长径比取值为 1.1，纠偏效果良好。（3） 机头最大纠偏角度，由于顶管纠偏的原则是勤测、勤纠、微纠，如果取值过大，操作人员往往很难控制微纠，若设计太小，又不能满足及时纠偏的要求，根据大量经验数据，最后取为 2°。（4）纠偏特殊管的设计，一般掘进机的纠偏系统设计成 l套 4 组，成 45°斜线上下方布置，但是考虑到该工程为急曲线顶管，所以在机头的 l 套纠偏系统上再增加 3 套纠偏系统。这种纠偏系统是用纠偏特殊管形式来解决的，即在 F 型成品管的尾部预置若干个油缸槽，以便顶管进入曲线段时，可以用油缸强行把成品管接缝张开，同时在接缝处塞人木垫，满足设计确定的 θ 值和缝隙值。
2、 成品管的选型与设计
目前顶管用的管材型号有企口管、T 型钢套接口管和 F 型钢套接口管三种。该工程选用 F 型成品管。管节接缝有以下几何关系：tanθ=L/RX=Dtanθ=DL/!R式中，θ 为相邻两管节之间的转角；L 为管长（标准管长为 2.5 m）；R 为曲线半径；X 为管外壁的缝隙差；D 为管外径。当 R=300 时，代入上式，得：X=24 mm，θ=0.48°，当 R=600 时，代入上式，得：X=12 mm，θ=0.24°。成品管的另一个重要问题是管节端面的木衬垫。在直线段，木衬垫经受力已经被压缩了一部分。进入曲线段以后，在管道内侧又被压缩了一部分，但是这种压缩与材料性能有关。试验显示：采用多层夹板，变形量很小，为 15%；而采用松木，变形量可以达到 30％以上。对曲线顶管施工，曲线段管子端面的承载面积应尽可能大些，同时衬垫材料也能够满足强度条件，显然松木衬垫更适应于曲线顶管施工。同时，木衬垫的厚度也不宜太薄，否则将起不到压缩变形和补偿端面承载面积的作用。为此选择厚度为 30 mm 的松木衬垫。
3、 顶管施工过程
整个曲线顶管过程分为四个阶段：出洞前准备阶段、正常顶进阶段、曲线段顶进、出洞及后期收尾阶段。
⑴ 出洞前准备阶段该阶段工作包括：起重设备就位，顶管设备进场，洞口止水装置安装，轴线放样，立后靠，机坑导轨、主顶油缸组成及测量安装就位，泥水系统机坑旁通阀组及管道系统安装就位，操纵平台搭建，电气控制线路布置，储水箱及泥水泵安装就位、压浆系统及其管道安装就位、顶管机头下井就位，各部分设备调试运行，联机总调试，触变泥浆搅拌储存等。
⑵ 正常顶进阶段凿除水泥土或混凝土，割除型钢或钢筋，打开洞门，机头顶入洞口后下设备段。转接油管、电缆及泥水管后继续顶进。油缸顶到位后，拆除泥水管和电缆，第一节管下井，设备段与第一节混凝土管合拢，接通泥水管和电缆继续顶进。重复上述过程。在顶至预定长度后，下中继环并联机调试一次。在顶进过程中每顶一节管就要对顶进轴线作1~2 次测量，确定纠偏的方向和时机，并对机头前10 m，后 20 m 的地面沉降监测点作测量，以便当班施工人员能及时采取相应措施，控制沉降幅度。整个顶进过程中从机头后设备段、即后续管每隔两只管节设置一圈压浆孔向管壁外注入触变泥浆，进行顶进中的定点压浆和中间补浆，用以减小顶进时管外壁阻力，填充土中空隙，减小地面沉降。
⑶ 曲线段顶进管道顶进进入曲线段时，利用机头纠偏油缸作(管道)机头一侧“伸展”形成曲线。这种“伸展”所产生的曲线稳定可靠，但后续接口易产生张开量不均匀的问题，严重时会造成接口破坏。为确保每个管节的接口张开量均匀，须用液压千斤顶来调整接口张开量。当接口张开后，用特制的厚木垫嵌入开口处而使接口张开量保持恒定。
⑷ 出洞及后期收尾工作该部分工程包括：接收导轨就位，安装洞口止水装置，机头偏差复测，井位复测，打开洞门，机头进洞并吊运，管道内清理，洞口井壁与混凝土管节间连接处理，机坑内设备拆除和吊运, 管道清洗，管节偏差测量记录。
二、曲线顶管控制的技术措施
1、 曲线顶管顶力控制技术
根据以往工程实例和有关资料，机头压力对地表变形有较大的影响，在顶管中要要严格控制好机头压力。对于曲线顶管，只要在管外壁形成质量良好的完整泥浆套，曲线顶管顶力的变化与直线相似。问题是要形成良好的浆套。
2、 曲线顶管轨迹控制与纠偏技术
⑴顶管自动测量引导系统测量对曲线顶管的轨迹控制至关重要。由于在曲线顶管管内，测量仪器不能与机头通视，而且在顶进过程中，整体管道都是处在无规则动态，还会发生旋转现象。若采用人工地下导线测量方法，不仅测量时顶管必须停止，而且工作量大，影响顶管进度。在二次测量之间，只能盲目顶进，顶管质量难以得到可靠保证。为此，引进了国内先进的顶管自动测量引导系统，实现了机头的跟踪测量，做到“随测随纠”，有效地保证了顶管的质量并大大提高整体施工进度，效果特别明显。
⑵曲线顶管的纠偏技术除了机头一套纠偏装置以外，把最前 3 节管子设计成纠偏特殊管。即：在普通管的尾部预留油缸槽，放置起曲油缸，以便顶管进入曲线段时，可以同时启用机头纠偏油缸和起曲油缸，并把松木垫逐步垫到设计厚度，形成整体弯曲弧度开始起曲。只要机头及前几节管子已经开始起曲，后面的管节一旦到达起曲段，也会自行起曲。为了保持曲线，必须在管节开口后，逐步塞入木垫，直到设计厚度为止。同时在前 8 节管子上设置拉杆，以便控制管节缝隙的变化，以防线型失控。当顶进从曲线段恢复到直线段时，也是通过机头纠偏油缸和起曲油缸实现的。这时可把原来压实的木垫抽出，或在反方向塞人木垫，逐步达到设计厚度。曲线顶管从直线段到曲线段和曲线段恢复到直线段，应经过一段过渡曲线。施工前可根据设计曲线制定实际控制曲线，实际控制曲线宜保持在设计曲线的内侧。
结语
曲线顶管中，在确保注浆套完整的情况下，管外壁侧向摩阻力与直线段相比不增加。曲线顶管应严密计算确定成品管管长、管缝及钢套环接口长度，据此确定实际控制曲线。曲线顶管技术为施工困难地区管道工程提供了新的施工途径。特别是老城区，由于原有管线密布，道路弯曲，曲线顶管施工技术必将在市政工程建设中得到越来越广泛的应用。
【参考文献】
关键字：市政道路；顶管施工；排水工程；污水管
中图分类号：TU992.03文献标识码： A 文章编号：
市政道路工程作为城市交通基础建设的重要组成部分，其质量对城市交通的顺畅性存在着直接的影响，而在市政道路工程建设中，其排水系统的施工质量直接关系到城市道路日后的排水情况。虽然排水管顶管施工技术随着科学技术的不断发展而不断获得突破，但是由于市政道路的地下排水系统通常穿越于城市建筑、公路等重难、复杂的施工条件，因此，市政道路工程的排水系统也时常存在着这样那样的施工质量问题，从而影响了市政道路的安全运行以及其使用寿命，严重地甚至影响城市、居民的正常运行次序。本文主要针对市政道路排水工程中污水管顶管施工技术进行分析讨论，以助于相关人员把握其相关的施工要点，提高其施工水平，保证市政道路污水管顶管的施工质量。
一、顶管施工工艺概述顶管施工工艺是指根据施工设计方案，在管道沿线设置工作井和接收井，借助于主顶油缸及管道间、中继间等推力，把工具管或掘进机从工作井内穿过土层一直推进到接收井内吊起，与此同时，把紧随工具管或掘进机后的管道埋设在两坑之间，是一种非开挖施工方法。与传统的明挖覆盖法相比，顶管施工工艺具有可以减少施工周边环境的影响，噪音以及震动相对较小，对交通干扰小，无需隔断交通，可在很深的地下铺设管道以安全穿越障碍物（如建筑物、公路、铁路等），而且在城区内施工时可以节省大量的投资以及缩短工期等优点，能彻底解决管道埋设施工中对城市建筑物的破坏和道路交通的堵塞等难题，尤其对交通繁忙、人口密集、地面建筑物众多、地下管线复杂的城市是非常重要的。对于市政道路排水工程而言，尤其是横穿城市主干道的地面上的建筑物相对较多，若采用槽工艺或者开槽施工支护，不仅投资相对较大，同时也容易造成对建筑的破坏，另外渣土堆放、外运等都将会给市民工作、生活等带来许多不便，而采用顶管施工工艺进行地下管网施工能有效地避免以上问题的发生，且不开挖地面；不拆迁，不破坏地面建筑物；不影响交通；不破坏环境；施工不受气候和环境的影响；不影响管道的段差变形；省时、高效、安全，综合造价低。顶管施工工艺流程如下：工作井及接收井施工及制作管材顶进设备地面安装调试吊装机头到轨道安装洞口止水圈、连接好机头连接进排泥管线及各种电缆开始顶进出泥 千斤顶回缩拆进出泥管及各种管线吊第一节管材安装管材接口并顶进加中继间顶进 最后管道贯通机头抵达接收井并起吊至地面泥浆置换拆除管道内的进排泥管线及各种电缆以及注浆管封堵注浆口管道接口处理 、洞口管缝处理砌检查井 闭水试验井位回填和恢复路面。
二、市政道路排水工程污水管顶管施工技术在污水顶管施工前期，应做好相应的准备工作，以确保施工准确合理的进行。（1）仔细勘察施工现场的土层性质、管径、地下水位、附近地上与地下建筑物、构筑物和各种设施等情况，并据此勘察结果在比较技术经济的基础上设计顶管施工方案；（2）根据工程性质和需要确定其内径，根据顶进管的受力确定配筋和壁厚从而确定外径，根据不同顶管施工工艺来确定顶进管的长度，根据施工和使用阶段的荷载要求确定管材的强度要求；（3）根据计算和实际情况选择在顶管施工中涉及的设备（如千斤顶、顶铁、高压油泵及运土设备）泥水式推进法。通过使用刀盘掘进机并用科学设计的顶速来平衡正面土压力，调节循环水压力用以平衡地下水压力。该工艺的施工特点：在顶管施工过程中施工不间断，施工速度较快，且不需要特别的改良地基或降水处理，地表沉降小。如图1为泥水式推进法施工工艺示意图。
在顶管施工过程中，首先，做好顶管工作井和接收井的制作工作。根据工程特点，选用抗渗性好，刚度大，构造简单，施工简便，工期短的围护结构施工方法，且工作井(接收井)的深层搅拌桩特别注重桩的间距和垂直度控制（如垂直度应小于1%，桩的间距必须保证最小搭接宽度为0.2米），并拟采用相同的施工方式建造顶管接收井和检查井围护，在工作坑外侧设置水泥搅拌桩止水帷以保证施工时不塌方和减少地下水的流入，并采用人工垂直开挖工作井，每开挖l米即护壁l米，井底施打木桩进行加固，及时对井底进行封闭；其次，将顶管设备安装到位，如在满足管节中心高程及坡度的要求以将工作井导轨安装牢固、安装好顶铁，挤牢以致管前端有一定长度等；再则，在下管前应检查进管的质量，在保证管口完好无损的情况下，在管外壁涂改性石蜡，以减少管道项进阻力。顶管前先施工高压旋喷桩进行管基管顶注浆加固处理以防止前方土体塌落，造成路面塌陷和周边建筑物基础移动，及保证管基承载力满足设计要求；另外，在顶进过程中使用触变泥浆减阻工艺，并实行连续施工，避免因土质条件和施工情况等因素造成施工停顿。工作井内通常会出现透水现象，需在工作井出洞口出洞后设置单层止水橡胶圈或者采用砖砌墙墩，内灌高强度快干水泥；然后，在顶管出洞时，应在接收井出洞砼墙安装出洞止水圈，在洞口外1.0m范围内压密注浆以提高地基土的承载力，防止机头出洞后下沉；最后，对工作井及接收井的控制测量(包括井位施工过程中的测量、顶进过程中井位的监控)、设备安装时的顶进轴线定位、顶进过程中管道轴线的测量控制监控，以保证管线实际轴线的平顺以及顶管的顺利贯通。
为确保顶管工程安全，在顶管施工前组织施工人员现场踏勘和作详细的调查研究，进一步了解现场的自然条件、地上地下管线和施工现场周围建筑物情况，制定相关安全应急预案措施，做到未雨绸缪。
在顶管施工中，应加强对污水管的监测维护工作，对收集到的各种信息和数据应及时分析，并对吊运所存在的不安全条件和行为、水平运输系统的不安全条件和行为、管道顶进过程的不安全状态和行为进行及时分析，采取相关措施进行修正改进，确保工程顺利完工。
随着工程技术的发展，水泥砂浆封缝或用套环连接来预防污水外溢的方法将逐渐被淘汰，一种柔性结合的承接口式排水管将成为未来发展的趋势；在新的设计需求下，低压力排水管是另一种新的发展趋势，可减少内壁腐蚀的出现；在环保理念的不断深入人心时，绿色混凝土管成为排水管材发展趋势之一；由于污水对混凝土管具有一定的腐蚀性，对排水管材的高耐久性方向研究是一种新的发展趋势。
三、结语
随着我国工程技术的不断发展，顶管施工技术得到飞速地提升和发展，尤其是在市政道路排水工程中起到了无与伦比的重要作用，有效地降低对附近城市构筑物和道路、管网的影响，彻底解决管道埋设施工中对城市建筑物的破坏和道路交通的堵塞等难题，尤其对交通繁忙、人口密集、地面建筑物众多、地下管线复杂的城市来说尤为重要，是一种安全、环保、高效、经济的施工方式。因此，对市政道路排水工程污水管顶管施工技术进行深入总结分析是具有一定必要性的。
参考文献
[1]吉金凤，市政道路排水工程污水管顶管施工技术[J]，中国行技术新产品，2010，（3）：85
【关键词】浅析；市政；给排水；施工技术
顶管过程是一项相对复杂的力学过程，顶管过程往往会涉及到岩土力学、材料力学、流体力学、弹塑性力学等多个学科。顶管施工技术拥有在不稳定的及饱和土层用最小的破坏力给予最大的保护环境等特点，这可以帮助解决市政在给排水网管方面的难题，顶管技术可以被用于各个城市，包括地形复杂的山地城市，顶管技术为构建安宁和谐的城市提供了助力，并加速了城市建设发展的进程。
1、顶管技术特性的概念
顶管法又被叫做非开挖管道敷设技术，它是一项不需要对面层进行开挖，就能对地面构筑物和地下管线进行穿越公路、铁路、河道等施工的特点，于开挖敷设技术相比，顶管技术可能节约投资并缩短工期。同时，顶管施工技术在一定程度上可以降低噪音并减少粉尘，其在施工中对城区的交通条件以及环境状况造成的干扰和破坏更小，是一种真正的无污染而又效率高的施工技术。鉴于顶管施工法有上面的诸多优点，在市政工程中的市政给排水管线工程中应用的十分广泛。概括来说，顶管施工技术拥有以下几个优点：施工面中的点由线缩成，这样可以减少占地面积；并且几乎不对地面的活动产生任何影响，即使对交通带来的干扰也很小；产生的噪音和震动也相当低，另外在城市中的顶管施工对城市居民的生活环境带来很小的干扰，对现有管线及构筑物在使用方面产生的影响也很小；也可以在地下或水下很深的地方开展敷设管道，顶管技术现在存在的主要缺陷是在施工技术方面的难度较高，事先需要对工程地质以及水文地质进行仔细勘探。
2、在市政给排水施工中应用的顶管技术
2.1 工作坑
应为了方便排水、出土以及运输等来设定顶管工作坑的位置。此时还要对地上和地下的建筑物、构筑物等采取相应安全及保护生产措施；装配式后背墙是由方木、型钢或钢板等共同组装而成；工作坑应该采用封闭式模框架作为支撑，针对矩形的工作坑还应在四角加放斜支撑。顶管井是由工作井和接收井形式构成，而顶管井则是由多种建造结构组成，通常情况下采用钢筋混凝土的结构。工作井在结构方面采用的形式有单孔井平以及单排孔井。单孔井平主要有圆形、正方形、矩形等形状，而单排孔井则多采用矩形，不同的形状的结构受力性能不同，从高到低一次为：圆形>正方形>矩形。对结构进行布置时，要在井内可以设置内支撑来改善受力结构。
2.2 设备的安装
在制作导轨时，尽量选择钢质材料，然后将钢轨进行安装牢固、顺直、平行等操作，要确保纵坡严格遵照管道设计的坡度。在使用过程中要经常对导轨进行检查、校核，防止位移的产生。千斤顶应该和油泵相匹配，还要有备用的油泵；在安装完毕后务必进行试运转。如果在顶进的过程里出现油压突然增高的情况，要马上停止顶进，并及时检查原因，经过相关处理后在继续顶进。分块拼装式顶铁要具有足够的刚度，且顶铁的相邻面要保持相互垂直的状态。顶铁在安装后其轴线要和管道轴线保持平行及对称，另外，还需保证顶铁与导轨的接触面间的清洁，不得有油污或尘土。对顶铁进行更换时，要先观察顶铁是否有异常现象出现。在顶铁与管口中间用缓冲材料进行衬垫，当顶力即将达到管节材料设计允许的抗压强度时，应该在管口增加U型或环形的顶铁。还需要注意的是，在正式作业前还要进行试吊，对重物的捆扎情况以及制动性能进行检查；严禁超负荷装载的发生。
2.3 顶进
应该采用手掘的方式进行顶进管理，地下水位应该降至同管底之间保持0.5米以上距离的地方。要严防水源进入顶管的管道。所有设备经检查及试运合格后才可以开始顶进。顶进的程序为：第一步，对顶铁进行安装；第二步，开动油泵；第三步，在顶镐活塞伸出一定距离后，将油泵关闭，并停止顶镐运行。工具管会在切入土层后，自上而下的进行分层开挖。
2.3.1 如何在解决顶进时遭遇障碍物
采用破岩井处理孤石的方法。惯常使用的钻探方式是隔一定的距离钻一个孔，因此很难可以完全而又准确的将地下的地质的情况反应出来，因此在对顶管进行设计时，要在根据以往该地区钻探获得的地质资料查看是否存在中风化或微风化的地层。在顶进过程中如果有遇到石头在此处则要重新进行加密钻探，对地下地质的情况进行探索，如果存在很长距离的风化或微风化带，则要采用采用大开挖或者支护开挖的施工方法。
并不是所有地方都适合顶管施工，如果在顶管的施工过程中遇到的地质结构诸如中风化和微风化时，人工顶管和机械顶管都无法开展有效的顶进，所以在设计顶管前一定要对当地的地质钻探资料进行仔细的研读，如果此地区有风化或微风化的记录要及时做特殊处理。如果地质中的风化或微风化的距离较长、或深度较大时，则可以通过采用暗挖隧洞的方式进行处理。
2.3.2 对顶进偏差采取的校正措施
在顶进的过程中如果管位的偏差大于10MM时，便应该进行相应的校正。在进行纠偏校正时，要缓慢的使管子逐步恢复到原位，不能采取猛纠硬调。纠偏指的是当机头偏离原设计的轴线后，要利用在后部设置的纠偏千斤顶组来对机头端面的方向进行改变，以此来减少偏差的发生，使管道可以沿着设计的轴线方向顶进。当高程和方向同时产生偏差时，要先对偏差值较大的一边进行纠正。在顶进过程中进行纠偏时要采用小角度并分级逐步的进行纠正，要勤调微纠。如果顶管的机头方向发生了旋转，则可以通过在管内的反方向来增加压重块或者在中间站的位置提供旋转纠正力矩等方法来进行纠正。
2.3.3 洞口止水
为了使管子可以顺利的从工作井内出洞，可以采取在工作井中预留比管节外径稍微大些的洞口等方式，在顶进后，要采用一定的措施对此间隙进行有效的封闭，在沉井制作时可以采用在洞口止水的方法，具体做法为在洞口事先埋藏一个大约10MM厚的钢法兰，并在钢法兰的表面进行焊接螺栓后，在安装一个大约16MM厚的橡胶法兰，最后用10MM厚的钢压板进行压紧工作，如果在工作井内没有发现地下水及泥砂流，便可以将橡胶法兰及压板等进行回收。进出洞在整体的顶管施工中是一个非常重要的工序，因为穿墙后掘进机的方向是否准确对以后控制管道的方向以及对井内管节的拼装等工作带来十分重要的影响。在穿墙时，首先要做的是防止井外泥水出现大量涌入的现象，另外还要严防塌方以及流沙的出现，其次还要确保管道不能鱼轴线产生偏离，最后要确保顶进方向的准确性。
3、结束语
顶管技术是一项综合技术，它集合了电子技术、冶金、地质学、等多门学科。近些年来，随着建筑业的发展，顶管施工技术在当代建筑行业中得到了越来越广泛的应用。尤其是在建设市政工程中更多的用到了顶管技术。由于顶管技术是一项非开挖管道技术，因此不需要挖开地面，可以减少对城市产生的污染，并在一定程度对经济和社会效益进行提升，进而在建筑中受到广大开发商及施工单位的欢迎。
参考文献：
[1]马奋涛，汪润青.市政给排水工程中的顶管施工技术 .科技创新导报，2009，（19）
[2]李健.项管施工法的技术特点分析[J]，筑路机械与施工机械化.2010，（07）.
关键词：市政；大管径管顶管；施工管理
一、大管径管顶管施工原理
大管径管顶管是指1米以上管径，人工挖土机械顶进。其原理就是从顶进井开始将顶管掘进机或工具管，通过主干顶油缸和中继间顶进力的作用，穿过土
层至接收井内吊起，最后再将工作井间的管道埋没的过程。机械式的施工多采用封闭式顶进方法，其压力平衡的方法有：泥水式平衡、土压式平衡、气压式平衡。
二、以具体实例分析市政大管径管顶管施工工序过程
1.工程简介
本工程位于广州市芳村高尔夫地块电力管沟中1号路穿越河涌顶管隧道，全长约71.3m。场地原始地貌单元主要表现为珠江三角洲冲积平原，现状为在建道路，局部为河流，整个场地地质较差，地下水对砼具弱分解类腐蚀，不良地质主要为饱和砂土液化，含淤泥粉砂的液化等级为轻微～中等，局部严重，中砂为轻微，局部中等。
2.顶管井的布设
顶管井的布设通常要采用钢筋砼或碎石作为地基基础，土质较硬的顶管井可采用方木作为基础，土质不稳定的工作井，其周围要架设支撑。顶管井的地基修建要按照设计的管线位置和坡度施工，要求不得出现沉降，在其内部固定的导轨及顶管位置要准确。排水管顶进的顶管井，要设置于检查井的位置。
3. 管道的顶进
顶管井的布设完成后，要进行管道的顶进。在管道顶进前，要在管的前端开挖一个与所顶管道形状相似的坑道，其深度约为30～50cm，再将管道用千斤顶顶进，并重复此步骤循环顶进。
4.顶管纠偏
纠偏是指机头偏离设计轴线后，利用设置在后部的纠偏千斤顶组，改变机头端面的方向，减少偏差，使管道沿设计轴线顶迸。顶进纠偏是采用调整4台纠偏千斤顶组方法，进行纠偏操作，若管道偏左则千斤顶采用左伸右缩，反之亦然。
5.顶管的接口
顶管的接口多采用电弧焊接方法，即在将管段顶入前，将该管段与已顶入的管段在内部进行焊接。混凝土管的接口处要采用麻丝油毡、橡胶圈或橡胶垫等材料嵌缝，管口的内侧要预留1～2cm的缝隙，两管间的孔隙在顶紧后要控制在1～1.5cm。
6.注浆减阻
在顶管施工中还有一个重要的技术措施就是通过压注触变泥浆填充管道周围的空隙，形成一道泥浆保护套，起到支撑地层，减少地面沉降，减少顶进阻力的作用。在施工中，首先对顶管机头尾部压浆，并要与顶进工作同步，然后在中续间和混凝土管道的适当位置进行跟踪补浆，以补充在顶进中的泥浆损失。注浆工序一般多应用于长距离顶管施工中。
7.管道的压浆
在完成管道的顶进和检查井的施工后，要进行管线的注浆压浆作业。注浆前，应通过注水检查注浆设备，确定设备正常后方可灌注；注浆压力可按不大于0.1MPa开始加压，在注浆过程中的注浆流量、压力等施工参数，应按减阻及控制地面变形的量测资料调整。注浆后，要压浆，管道的压浆施工要通过每节管道所预设的压浆孔进行压浆，同时要防止地面发生沉降现象。
三、大管径管顶管井的施工管理
1.建立顶管井的结构
顶管井包括工作井和接收井，顶管井的结构通常为钢筋混凝土形式。工作井通常为单孔井或单排孔井，单孔井的形状可以是矩形、圆形或正方形等，单排孔井多为矩形。工作井在建造过程中，要按照双向顶进的结构施工，其间距要与检查井的间距相同，并且要与接收井呈间隔形式布置。同时，要在井内设立支撑，从而改善井内结构的受力情况。在工作井和接收井施工完成后，要在其附近做检查井。
2.顶管井洞口止水设施的正确选择
在很多市政工程的顶管施工过程中，井内出现水土淤积的现象，导致管道和机头叩头或机头被淹等事故，严重影响顶管的顺利出洞，给工程建设带来很大麻烦。这类事故的产生，较多是因为顶管工作井预留口的止水设施，其密封不严或其他原因所造成的，所以在对顶管进行施工作业时，要严格按照设计要求对洞口的止水设施进行检查和控制。工作坑的洞口止水设施有很多种形式，包括齿形橡胶式、盾尾钢缘刷密封且压注盾尾油脂等，选择哪种结构形式则要结合工作坑的具体施工等条件来确定。但是无论采用哪种形式进行密封，都要首先确保其具有合格的安全止水功能，再考虑其经济因素等影响。
四、大管径管顶管的测量与控制
在顶管的施工过程中，由于顶管的方向很容易发生偏移，所以在顶管顶进阶段，要及时进行顶管的三维动态测量工作。在施工前，要在井的周围设置一高精度的控制测量网，对井区、井下的测量点，如轴线点、井下测量起始点和后视点等进行检查和修正。
为了确保管道入土位置的精确性，在顶进第一节管时，其测量的间距要小于30cm，入土层后的测量间距要小于100cm。当顶管每次顶进的长度小于50cm时，顶管中心偏差可采用垂球拉线法测量。此时要尽可能地拉大两垂球的间距，并用水平尺对头一节管的前端中心进行测量。当顶管的每次顶进长度大于50cm时，其中心偏差则要采用经纬仪进行测量；顶管的高程测量，要根据工作坑内设置的高程点标高，用特制高程尺和水准仪对第一节管的前端和后端的管内高程进行测量；当顶管的中心和高程偏差量快超过设定误差值时，要及时进行纠正。
五、结束语
市政基础设施是城市快速发展的前提条件，是城市交通枢纽畅通、居民安居乐业的基本保障。在市政工程的施工过程中，大管径管顶管施工作为一种现代化市政建设的重要组成部分，其可以有效地解决传统的市政工程施工所带来的交通堵塞等诸多不便，将影响范围降至最低。而作为市政工作者，要牢记顶管施工的重要工序，要加强对大管径管顶管施工管理，保证市政地下管道的施工质量，为市政工程的整体建设质量把关，为城市的快速发展保驾护航。
参考文献