建筑工程顶管施工技术工艺探讨与质量控制

建筑工程顶管施工技术工艺探讨与质量控制

姚宇

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摘要：随着社会的不断进步和国民经济的飞速发展，市政工程建设得到了更加广阔的发展平台，在市政工程的规模不断扩大的同时，对于施工的质量要求也在逐渐地增高。顶管施工技术凭借其能够有效地降低工程的成本以及减少工程施工对于周边环境所带来的影响而被目前的建筑工程而广泛使用。本文主要讨论顶管施工技术在施工的过程当中所出现的一些具体的问题，并且提出相应的改进措施希望可以给予相关人员参考。

关键词：建筑工程；顶管施工技术；探讨；质量控制

1. 引言

在城市的基础建设当中，地下管网以其传送信息和能量的重要地位成为组成城市建设的一个重要部分。地下管网通俗来讲就是城市地下管线的铺设形成的一个类似于网络的拉链路，它承包了城市的污水处理系统，供水、供电、通信、排水等重要的城市运行的基础，如果需要对于市政基础设施进行扩建、新建、改建等措施，则需要专门的工程技术相关人员来进行安全的管道安装。由于市政施工中经常使用的传统挖槽埋管或地下管线的施工技术，往往会对城市与地面的建筑物、道路等形成很大的影响，而本身都市的地面道路交通也已经相当繁忙，如此做法无异于增加了对城市与地面道路的压力，尤其是对于人口密度很多的都市来说，产生了很多麻烦，而一旦出现无法施工的地方就会形成更大的社会矛盾与困难。所以，为合理地处理市政工程项目建设中给市民所造成的危害和问题，非开挖技术也因为其安全和经济的施工方式，被市政工程项目建筑中普遍地使用了起来。非开挖技术，主要是指较少施工或者是不施工来完成地下管道的敷设或者更换，长期以来建设对地面环境的影响，其中顶管技术是目前发展起来最为广泛的非开挖技术。而如今顶管技术也随着建筑行业的蓬勃发展，已经在国内被逐渐地普及起来。如何更好地发展顶管技术，推动其为建筑工程创造出更加良好的价值是当前相关人员需要考虑到的问题。

2. 顶管技术的优势及类型

顶管技术同样也被称为非开挖管道敷设技术，顶管技术的实施不需要对地面进行大规模地开挖，相比于传统工程建筑中所使用的开挖敷设技术来说，这项技术的使用使得工程的投资和工期的时常被大大的减小。并且从环保等方面角度来说，顶管技术由于不需要大规模的开挖地面，因此噪音相对较小，粉尘较少，对于城区的交通和周围的环境破坏也比较小，做到了无污染且高效率的施工。因此，基于这些优势，顶管施工技术被广泛地使用在了市政管线工程当中，其有效地减小了施工的占地面积，减轻了对于地面交通环境所带来的压力，减弱了噪音给工程周边的居民所带来的影响，同时对于已经铺设的管线和构筑物几乎不存在影响。并且顶管施工技术应用非常广泛，也可以在很深的地下或者水下进行管道的敷设，安全的穿越铁路、公路、河流等，减少了工程沿线的拆迁，极大地减少了整体工程的成本造价。

顶管技术可以分为人工顶管施工和机械顶管施工。通过人工的开凿的方法对于土体进行挖掘就是人工顶管施工技术，通过机械的开凿来进行土体的挖掘则就是机械顶管施工技术。机械顶管根据顶进原理的不同还可以更加仔细地划分为气压平衡式顶管技术、土压平衡式顶管技术和泥水平衡式顶管技术。相关施工单位在选择施工的设备和施工所使用的技术方法时，需要充分的根据工程的实际情况、环境地质、水文条件、工程成本、安全风险等一系列因素来进行全方位的综合考量，确保工程的顺利进行。与此同时，对于工程的施工质量进行阶段性地划分，对设备和人员进行科学合理的分配，保证每一阶段的施工质量达标。

3. 顶管施工技术的应用分析

顶管浇筑的工艺，主要是指通过使用顶进设备把钢材预制为椭圆形，甚至是比圆柱形还规则的物体逐渐地顶进道路，并在最后形成立体互动道路和涵洞的一种施工方式。对目前的道路工程施工技术来讲，对于顶进管的选材通常都是采用带有良好防锈性能的钢筋混凝土管，同时关于钢筋混凝土管的设计尺寸、配筋方式以及内部应力验算方法等都必须严格地按照钢筋混凝土的有关规范。在实际使用的过程当中，也要根据钢筋大直径混凝土管的使用规范，以及所使用的技术规程来进行实际的运用。在顶管浇筑技术的施工之前，就必须对现场平面做好了足够的布局与准备工作，包括了对自动控制室、管片原料的堆放场地、拌砂浆棚等一系列工程所涉及的方面。在施工的过程当中，为了充分的保证顶管机出洞的安全性，需要对后靠土体及顶管机进出洞的区域土体进行高压旋喷桩加固，保证土体的稳定性。与此同时，为了防止由于顶管机的进出预留洞所导致的泥土水分的流失，需要在工作井安装之水的设备，来帮助顶管机创建良好的工作环境。顶供水管井的设计上大致包括了工作井和接收井两个，顶管的施工前需要先在已确定了的管道之间来设置工作井和施工井，同时还要在工作井内设置了相应的推理设备，以便于合理地将导轨上的顶管机头推向混凝土体内，之后再由顶管的机头作为引导，将在施工前制作好的钢筋砼管向前顶进，然后前端的土体也就能够非常便捷的通过工作井运出，从而顺利地进行管线的敷设任务。

四、建筑工程中对于顶管施工技术的改进措施

4.1做好技术的交底工作

只有按照了严格的操作规范和技术的标准来进行完成的施工工作才可以从根本上保证整体施工的质量达标并且真正发挥施工技术的实际效果，因此施工团队必须要在施工的过程当中对于每一个阶段环节的施工质量和角度作业进行充分落实。施工团队可以在工程前期依照工程的实际情况，充分的组织建立技术的交底小组，将工程前期的设计、施工的过程和建设单位三个方面进行有效地结合，以此来保证技术交底的顺利和对技术交底工作进行有效的监督，提供保障的依据。此外，还需要施工单位根据整体工程的实际施工状况有阶段、有计划地组织技术交底工作的进行。工程设计的内容和使用的技术参数需要在工程的前期就完成交底，为整个工程提供可靠的数据支持，同时为工程的顺利实施提供坚实的保障基础。与此同时施工单位也可以设立相对应的责任管理制度等，将工程的职责按照施工各个项目的负责部门进行明确的划分，责任落实到人，保证顶管工程施工的顺利开展。

4.2加强施工的安全管理

建筑工程的施工通常涉及的范围比较广，且工程量一般较大，因此所使用的机械设备的种类也较为繁杂，为了保障施工的顺利进行和工程的质量，施工的安全管理工作就显得尤为重要。在选择实施顶管技术的机械设备时候，需要依照科学合理的依据来进行选择，在满足施工需求的同时还要增大对于施工现场所使用到的材料的管理工作，对场地的建筑材料和设施实行严格的分类界定，实施科学的监督管理。另外，施工队伍还必须建立健全的施工安全管理制度和施工安全的质量管理体系。在施工前期和施工过程当中，必须定时地对施工人员开展安全方面的培训，以增强施工组织人员的安全意识，同时管理人员还必须对施工过程实行有效的监督与管理，加强在施工中的巡视力度，给施工人员配发合格的安全设备，在最大程度上保障了相关人员的安全，并以此促进了施工的有序开展。

4.3加大工程现场的监管

有效的现场监管可以更好地保证工程的顺利进行和工程的最终施工质量。施工单位需要从工程的设计、施工以及后期的验收三个方面进行有机地结合，建立合适的监督小组或者聘请第三方来进行现场的监督，从而保证顶管工程的有效进行。与此同时，通过现场的监管还可以不断地提高管理层的现场指导能力，有效地避免工程可能出现的安全隐患，最大程度上确保工程的顺利进行和工程最终质量的达标。

总结：综上所述，顶管施工技术在目前我国的建筑工程当中被广泛使用，尤其是深覆土的大管径管道工程和人口密度大、交通压力大的主干道方面的工程。顶管施工技术也需要与时俱进，通过不断的改良与创新，更好地推动我国建筑行业的长足发展。

参考文献：

[1]王喜桃.顶管施工过程中的地面沉降风险控制[J].工程技术研究，2018，3（11）：184.

[2]刘新文.顶管施工技术要点及质量控制探讨[J].工程建设，2021（4）.

[3]朱荣.浅析顶管施工安全风险及管理措施[J].机电信息，2020（5）.