浅谈顶管施工的注意事项及技术要求

浅谈顶管施工的注意事项及技术要求

孟令滨 杨元博 杨成亮 鄂金伟

天津市水利工程集团有限公司 天津市300000

摘要：由于目前的顶管施工技术已经应用在了中国国内各个城市，因此顶管技术的应用从目前来说已相对地比较完善了，在能够有效缓解城市环境、道路等方面的技术难题以及影响社会问题方面，在总结了大量国内外的前沿科研成果的基础上，同时也针对了国内的实际施工使用特点，将顶管施工技术引进到了一种崭新的科技发展时期，并在与此同时也严格实施了技术安全控制，严格遵照了国家工程建设规范的进行，同时狠抓了质量控制工作，以保证项目细节的完成。

关键词：顶管；技术；隐患及预防

我国的城市化经济与城乡建设事业的快速发展，基础工程逐步完善，而顶管工程又被广泛运用到了中国各个大中城市的管道工程设计中，而管线经济的建立又是我国城镇化发展中不可忽视的重要环节。近年来，随着中国城市地下空间施工建设项目的规模越来越大，由于管道施工技术已经具备了不破坏城市显性内的地表构造与建筑结构的特征，在施工的过程中也不会引起相应区域内道路的明显阻塞，而且由于是直接在地下进行的工作，因此可以通过如公路、铁道、河流等的敏感区域，是一种污染小，破坏少，安全简单的建筑技术手段。

1顶管工程概况

1.1顶管工程背景

顶管工程建设，是为不改变地表环境而开发出来的一类地下土层工程施工方式，主要进行地下供水系统、供热管、燃气管、电力通信机管等的工程建设。它不仅必须开挖地面，而且还可以直接通过高速公路、铁道、河流、地面建筑、地下建筑物和地下管廊等，是一种非开挖的直接铺设地下管道的铺设方式。

某市政净水厂工程利用既有河道线路全长5.2km，穿越多座交通桥梁。为减少对交通的影响以及加快施工进度，穿越桥梁段采用泥水平衡顶管施工。其中一段顶管工程施工长度为112.5m，采用钢筋混凝土管进行顶管穿越施工。工作坑内平行设置3排顶管，管径依次为D2400mm，D2200mm，D2000mm，3排顶管净间距为：5.63m，5.45m，最大覆土厚度约5.6m，土层主要为粉质黏土。非开挖式顶管工程建设，已经彻底解决了在管道安装施工时，对城市中既有建筑结构的破坏和对路面的封闭等问题，在土层稳定性和环境保护等方面明显的好处。

1.2顶管工程原理

顶管施工法主要是利用由顶进机械（液压顶）所形成的推进力，克服管子与周围土层之间的摩擦力，使钢筋砼管子或其他材料的管子沿设定好的倾角与坡度顶进地下，从而将前方土层加以挖掘，输送。后节管道则沿前节管道的坡度继续顶进施工，土层再以二个管道中继之间的推进力为动力，将相连的管子由工作井穿越地下直达接收井，随后再将顶进的机械设备全部抽出，从而完成非开挖式敷设地下管道的铺设。

2安全隐患及预防

2.1高处坠落预防

对操作人员进行经常性的安全宣传教育和安全培训，让其了解并熟悉高处坠楼的发生规律和事故风险，从而正确树立安全观念和具备防范、管理事故意识，并要做到严格遵守有关安全规章制度，在发觉自己或别人有违章操作的不良动作，或发觉与高处作业有关的物体和措施有非正常情况时，就应及时作出修改使其满足有关安全规定，并以此来有效防范、管理高处坠楼事件的发生

（1）顶管工作井和接收井边围栏必须采用标准钢架，不得采用薄壁不合型钢作围栏。围护的脚手架立杆要深入井壁不低于200mm，井边护栏的搭设尺寸应按工程设计和方案规定施工。井中的上下人及登云梯设备应焊接成完全封闭式护栏。

（2）在洞口或临边等相对危险部位，设置了醒目规范的安全保护装置以及标识；防护栅栏以红白相间的线条标记；通道和门以黄色或红色标记标识

（3）在使用爬扶梯时，应当检查扶梯的横向支撑、扶杆、交通柱等有没有松动或损坏，如有损坏，就必须加以修理或进行更换，而扶梯的脚底也必须紧固，且不得垫高使用。

（4）脚手架在使用之前应当进行设计检验，并悬挂红色的警示牌标识，以及“脚手架准用牌”，以说明脚手架已通过检验并达到设计条件，之后才能使用。

（5）制定了安全带标准清单体系，对安全带实施统一编码，并定期对安全带实施每月检查和与日常检查；每月检查和一般应由专门技术人员进行，而日常检查和则主要指在工作前的检验，通过外观检验，以确定安全带是否达到可使用状况后，才能使用。

（6）必须进行高处作业过程中的检查，如出现人的非正常动作、物体的非正常状况，要及时进行清除，使其满足安全条件，以便防止高处坠楼事件发生.

2.2管内照明、通风预防

（1）在顶管中作业时应有充足的灯光照，并使用在安全电压范围内的照明装具。受限空间内照明电流宜不超过36V，在潮湿或狭窄空间内作业宜不超过12V，各种照明装具和电动工具应当满足防水、耐火条件，避免触电事件发生。

（2）在每次进入顶管之前三十分钟内应当进行全管道空气取样分析，并严格规定一般空气含量和有毒气体释放浓度必须在安全指标范围内（一般空气含量在19.5%－23.5%为合格；有毒有害物质不超过中国标准规定的“车间空气中有毒物质最高允许浓度”的指标），并且在尾气释放量要求达标时，才能够实施顶管中作业。

（3）如发现气体含量不合格，安装鼓风机进行室外大气与顶管内空气置换。通过用鼓风机向顶管压入自然压缩空气，能够高效去除管路中的污染废气，从而改善空气质量，并保障了工作人员的生命安全。

2.3机械伤害预防

（1）吊车机械不安全状态的预防

起重机作业故障大都由于设备的老旧、故障引起的。每个吊装作业前后，操作人员都必须对吊车机器进行全方面的检测，以确定制动器的安全性。并更换吊车机器的所有损坏零件，并进行正常的修理保养操作，以确保吊车机器的正常使用。

（2）吊车等机械作业人员不正确动作的情况预防

施工作业人员专业素质混杂，吊车操作人员在长期工作中，可能存在麻痹大气。故在施工中，工人必须培养鸣钟起车的良好习惯，并认真执行超出额定载荷不吊、指示错误或乱指挥不吊、工件固定不牢不吊、起重机上的站人不吊等“十不吊”规范。必须注意的是，在作业过程中一旦出现不良气候或是地理条件较差的状况下，坚决不得开展作业。

3施工技术要求

穿墙：第一利用管推工具推出井外，第二将止水装置安装好。在墙体施工时，确保能够起到良好的密封效果，第三，使用水泥，黏土，并不是非常高强度填料填充管穿过墙，穿墙前注浆是保证围护墙周围土体强度的有效措施。可采用法兰加压板的止水方法：（1）顶管出洞：顶管出洞一般是在顶管设备进入土层后会被发现，他是施工中重要的工序之一，因顶管在作业时，会出现线管偏移的状况，因此要设置一个支撑点在工具管下，除此之外还需随时关注工具用管的调零。下跌以及偏移的事情发生。（2）注浆减阻：为了减小顶管阻力，减轻顶管施工过程中的地面沉降，需要对触变泥浆进行压实，在管道附件处形成保护层。在顶管施工的同时，完成了顶进机头尾部的注浆工作，为了减少泥浆损失，需要在混凝土管的适当位置进行注浆工作。（3）顶管纠偏：在给排水管道顶管施工时，很容易达到顶峰。管子偏离轴线时，应及时纠正此问题。顶管施工的具体方法是对纠偏千斤顶的端部方向进行修正，通过小角度缓慢纠偏，使偏斜的管道恢复到预定的顶管位置，并按预定顺序进行顶管施工。

4结束语

在我国顶管施工技术还不成熟，存在众多技术难点和安全隐患，导致施工对于水平参差不齐，对于技术能力和安全预防都有很大的空缺。但由于城市建设的发展，带动了顶管工程快速的发展，为顶管工程的专业性创造了机会，也是对我国顶管工程技术更进一步的考验，愈来愈多的技术含量也将涌现。

参考文献

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[2]陆小龙.顶管施工自身安全风险分析及规避措施探讨[J].山西建筑，2014.40（33）：166-216.

[3]王圣成.市政工程给排水施工中顶管技术的应用分析[J].中华民居,2014(3):350-351.