非开挖顶管施工工艺分析

非开挖顶管施工工艺分析

冯启源

深圳中冶管廊科技发展有限公司，广东 深圳518000

摘要：顶管工程施工技术结构能进一步完善管道的放置和应用，顶管工程施工技术在当今的经济发展背景下之所以能够得到越来越广泛的应用，是由于其技术本身能减少施工对人们出行的影响，也充分符合当今时代环保节能的要求，能够有效促进可持续发展。基于此，本文就非开挖顶管施工工艺进行简要分析。

关键词：建筑工程；全过程造价；管理

1非开挖顶管施工优势分析

城市管道建设是城市基础设施的重要组成部分，是关系到居民生活的福祉工程，由于城市建设的迅速发展，许多原有的污水管道满足不了现有城市居民生活的需求，需要新建、改建和扩建。然而，现代城市交通繁忙、人口密集、地面建筑物众多、地下管线复杂，施工环境往往受到一定的限制。传统施工工艺施工周期长、污染大，存在一定的社会风险，此时，采用顶管施工就显示出无比的优越性。它是众多管道埋设施工技术中的一种，由于它不开挖或少开挖的施工方式，能够有效解决因施工所带来的交通拥堵及破坏路面建筑现象，对于保护环境及稳定地面方面优势非常高。该技术可以节省大量的征地拆迁费用，减轻环境污染，避免交通道路拥堵，能够起到良好的经济效益与社会效益。

2非开挖顶管施工工艺

2.1做好施工准备

良好的设计施工交流是工程顺利进行的重要保障。进行顶管施工前应熟悉施工图纸，对相应的图纸进行审查，掌握设计图纸的意图以及施工要求，并进行设计交底。本项目在实施调研之后更换了原有的设计线路，采取了更为合理的顶管施工方案。

（1）顶管机的选型。在进行市政排水管道施工过程中，施工单位要做好施工现场的勘查工作，对现场地质情况、水文情况、地下水位等进行明确，并要在保障工程项目施工质量与施工安全性基础上，进行顶管机型的合理选择。一般对于地下水位以上的稳定底层可以通过敞开式顶管机或者土压平衡式顶管机进行作业，在一些不稳定地层进行排水管道施工时，可以在结合具体施工需求，进行土压平衡式顶管机的选用。对于一些地下水发育的破碎岩石，可以通过泥水平衡式顶管机进行作业。（2）材料准备。在进行市政排水管道施工时，要预先做好各种管道材料的准备工作，为后续工程施工奠定良好的基础。一般在进行顶管材质的选择过程中，要根据管道用途、管材特质以及现场实际施工条件进行合理确定。此外在市政排水工程施工中，因为千斤顶所提供的推力比较大，加上排水管道中流淌的多是生活用水或者生活废水，长期使用还会对管道造成一定的腐蚀情况。因此在管道材质选择时，要尽量选择一些强度高以及抗腐蚀效果佳的钢筋混凝土管作为施工材质，确保工程项目的施工质量与施工进度。

2.2工程测量

在工程施工之前，做好测量工作，对顶进路线也要进行密切关注。此外在市政排水管道工程施工中，要求两侧设计中心桩能够满足管件线路的应用需求。为了保障路线的准确性，一般施工单位要进行2～3个水准点的设置工作，施工技术人员还要进行水准点位置的严格检查，借此将施工误差控制在合理范畴内，保障非开挖顶管技术的应用效果。此外在施工测量阶段，也可以采用一定的设备与方法，就市政排水管道顶管的施工管道位置进行明确。在进行第一节段管件的顶进施工过程中，需要加强对路线准确性的测量工作。当施工进行到土层后300cm之后，需要再次进行测量工作。如果在该过程中出现了测量偏差问题时，需要及时采取相关措施进行纠偏处理，确保施工管道的顶进质量。目前在管道顶进误差的校正过程中，需要通过顶木法或者千斤顶等方式进行处理，来获得预期的纠偏效果。

2.3顶进施工

顶铁应具有高刚度、稳定性好的结构性能，与喷嘴的接触面应垫有缓冲材料。顶管测量应包括二次测量地面控制点和布设地面控制网、联系测量、地下平面和高程测量以及竣工测量。井上和地下定向平面测量点应采用固定观测墩的形式。顶管每前进100m需要复查一次定向和导入高程测量，特别是在进入隧道前50m时，至少增加3次复查测量。每100m高程控制点直至控制掘进的导线点和高程点，在距贯通面50m时应从首级控制点开始至少测量3次，分析数据后，决定是否加测从首级控制点检查井下的起始定向边。长距离顶管和曲线顶管应采用自动测量系统。采用网格形式泥水平衡顶管要进行泥水排放，并且通过管道运输。土压平衡顶管采用泥水转化管道输送，或污泥泵或输送小车排放。具有一定含水量的粘土和粉质粘土可采用泥浆泵输送。长距离顶管可采用接力泵开挖。如果条件允许，也可以用电动泵代替泥浆泵。用泥浆水排泥时，应设置泥浆沉淀池。

2.4顶管出洞

在顶管出洞阶段，需要在砖封门之前对前期所需的钢板桩进行均匀铺设，随后进行后续施工。这样能够有效规避施工过程中塌方问题的发生，保障顶管出洞作业的顺利开展。施工人员需要在顶管机出洞之前，对砖封门进行及时的拆除处理，随后及时推进顶管机朝着钢封门进行前进。如果两者距离控制在50～100mm之间，需要在全部拆掉前期安装的一排钢板桩，按照相关顺序进行作业，从而避免水分渗入等问题发生，保障止水环在洞口周围的作用充分发挥出来。在完成了顶管出洞作业之后，要严格规范化管理，保障顶管出洞的整体施工效果。

2.5注浆减阻施工

在注浆减阻施工过程中，其主要是在顶管施工环节，管道钻进后形成泥浆保护层，来减少非开挖顶管施工中所遭受的摩擦阻力，保障非开挖顶管施工技术的应用效果。非开挖顶管技术的施工线路比较长，为了确保注浆压力稳定性，一般需要每间隔400m，就进行压浆泵的增设工作，确保注浆压力能够满足注浆建筑施工的实际需求。此外非开挖顶管的补浆以及布浆操作时要分别设定独立的注浆系统，一般在布浆操作时要应用一些低压力以及大流量的注浆泵，补浆操作时则可以选择高压力以及小流量的注浆泵。在注浆建筑施工过程中，要经常性进行注浆压力、浆液黏度与用量的检测工作，尽可能在管道外壁进行浆液的均匀分布。在管道顶进的过程中，注浆施工需要与顶进施工同步进行，保障管壁外围形成泥浆润滑套，让注浆建筑作业的减阻以及支撑作用能够最大限度发挥出来。

2.6管口连接

在管口连接过程中，要确保其密封性能，才能够确保排水管道的作用充分发挥出来。在密封连接口以及缝隙的密封处理过程中会受到一些外界因素的影响，需要对管口连接的技术要点进行明确，做好管口的密封处理工作。因为地下水与土方具有比较强的腐蚀性，在管道的连接时要对连接用的刚环套进行防腐处理，并通过软木衬垫进行接口处理，让前后管的作用力能够均匀分布。对于管口连接过程中应用到的软土衬垫的接口要凿开处理，随后在表面上进行水泥砂浆的涂抹，确保其表面的平整性能。

2.7管压测试

在完成了排水管道的顶进作业之后，要做好综合水压检测工作，在检测结果无误之后进行后续的管压测试工作。在管压测试中要将排水管道中所有空气排出，随后进行加水加压操作，在压力达到了规定程度之后停止加压，通过对管道内压力进行测定的方式，能够判断管道是否存在有渗透的情况。做好管压测试工作，能够确保排水管道处于良好运行状态中，对于城市居民的排水需求也能够充分满足。

结束语：

综上所述，在今后的施工过程中，需要积极克服众多的困难，在确保顶管施工质量的同时做到安全施工，有效促进我国非开挖顶管施工工艺的健康发展，为我国的社会主义经济建设做出贡献。

参考文献：

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[2]余彬泉，陈传灿.顶管施工技术[M].北京:人民交通出版社，2018.

[3]房营光，莫海鸿，张传英.顶管施工扰动区土体变形的理论与实测分析[J].岩石力学与工程学报，2013（04）：601-605.