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摘要：随着我国城镇建设的快速发展及城镇化进程的快速推进，市政给水管道的施工面临着严峻的挑战，常规的市政给水工程管道开槽施工方法不仅会对道路、建筑、以及地下设施带来一定程度的损坏，还严重影响城市交通、甚至铁路运行安全。顶管施工技术具有许多优点，即满足管道铺设的要求，又将对城市交通、周围建筑物和地下构筑物的影响降到最低。
关键词：市政给水；管道顶管；施工技术；探讨
引言
随着城市化进程的不断加快，市政给水工程建设数量也逐步增多，在施工过程中越来越广泛的应用到顶管施工技术，为市政给水工程建设的成功发挥了重要的作用。为保证施工质量，提高顶管技术的施工效果，在施工过程中一定要严格把握每一个要点。在市政给水工程施工过程中，顶管施工技术的应用，能够使施工作业面转移到地面以下，不仅保障了施工过程中的人员安全，也最大程度的减小了施工对交通的影响。顶管施工技术具有专业性强，对施工人员素质要求高的特点。因此在工程施工以前，一定要做好施工现场考察工作，为选线作准备。施工过程中，也一定要做好监督管理工程，保证科学合理的实施顶管技术。
1.顶管技术概述
盾构施工相对成熟后才出现非开挖施工技术。作为非开挖施工技术，顶管施工的工作原理是在非开挖条件下，根据曲直线、坡度等一系列设计，利用顶进设备克服其与周围土壤之间的摩擦，将掘进机等顶进土壤中，再利用人工或相关设备运走管道内土方，并分段或整体敷设管道。顶管施工技术的动力主要是主顶油缸、管道级继电器的推力，利用这些力将掘进机等从工作井顶至接收井。对于长距离顶管，因为摩擦力的存在，故通常采取分段顶进的施工方式，并在管道与土壤相接处涂抹减摩剂[3]以增大顶管施工一次性顶进距离，且可在管道中设置中继间。与开槽埋管相比，顶管施工技术的优点]：几乎不影响交通及周围环境、开挖面积小、土方量少、无需拆迁征地。但该技术也存在不足，如不宜在软土层施工，因为施工时管道易发生下沉且施工误差较大；曲率半径小或多曲线组合时难以应用此技术。目前以下三种情况会使用顶管施工技术：①施工现场施工条件有限，不可利用传统的开槽埋馆进行施工，且管线管径大于DN500时；②地下管线需穿越公路、河流、古建筑、交通干线，且管线管径大于DN500时；③老城改造时，地下管线错综复杂，开槽埋管由于严重影响交通及环境，且会产生巨大噪音，需进行拆迁征地而被弃用，且管线管径大于DN500时。
2.顶管施工技术要点
顶管施工工程中有定位仪追踪钻头的方向和深度，根据施工的长度取管线的节点，施工完毕后绘制好坐标深度剖面图，以便日后其他管线施工联系本部门时给予出具给水管道的线路深度图，避免其顶管施工钻到给水管道造成施工事故。顶管施工严格控制落实施工技术措施，把握施工技术要点对于顶管施工技术的成功至关重要，因此在实际的施工过程中，一定要根据顶管施工建设的需要及市政给水工程的基本情况，对顶管施工技术要点进行严格的把控。
2.1现场勘查工作
进行施工前，一定要仔细考察顶管施工现场的交通路线及人流、车流情况。与相关部门进行沟通，必要时安排专门的人员进行交通的指挥，避免对交通运行情况造成影响；还要对施工现场及其附近的排水系统的基本情况进行调查，避开原有的给水管道，从而设计出最有利的排水管道线路，在施工时，根据需要设置临时的排水管道，将污水排出施工现场；此外还要对现场供水、煤气、电力及通讯管道进行定位，并标示出其具体位置，做好临时搬迁或关停方案；对现场附近的建筑结构基本形式展开摸底调查，做好相应的防护措施。
2.2顶管施工技术准备
相关部门一定要本着认真谨慎的态度进行现场的实地考察，了解施工现场土层的力学参数及物理性质等指标；掌握岩层及砂层的细度、抗剪强度及级配等基本情况；了解地下水的来源及其变化情况。对施工现场的基本情况进行了实地考察后，便可在此基础上进行相关的技术准备工作，设计出最合理的施工方案，对相关施工人员的权限及职责进行明确，对顶进路线进行合理的安排，做好技术管理与监督工作，有效落实施工技术措施，奠定好市政顶管施工的基础。
2.3顶进施工：在顶进施工开始之前，需要全面检查机械设备，确保机械设备的性能保持正常状态，并对机械设备进行联合调试，调试合格后则开始顶进。在顶进施工过程中，第一节管为工具管，其顶进方向和高度要严格控制。顶进施工时可以采用液压千斤顶，确保各接触部位达到较好的密合度，然后再按照正确的速度顶进。在顶进过程中，可以依靠压力平衡控制器来自动化控制正面土压力，每顶一节管子需要进行一次顶进轴线的测量，一旦偏差超出规定误差范围要及时进行纠偏。测量机头前后范围内地面沉降监测点，避免出现沉降过大的情况发生。在顶管施工长度较长时，在顶进过程中要向管道外围注浆护壁，确保管外围充满泥浆，增强管道周围土体坚固和平整性，同时还能够减少顶进过程中的阻力。在具体顶进施工过程中，需要将顶进速度控制在3～4cm/min，当油路压力突然增高时，要停止顶进作业，查明原因，采取有效措施后再继续顶进作业。另外，一旦遇到管道偏差过大无法校正、塌方、遇到障碍物、顶铁扭曲、后背倾斜或是严重变形等突发状态，需立即停止顶进施工，进行处理使一切恢复正常后再继续施工。
2.4顶管出洞：在顶管出洞施工过程中，顶管机关进入到土地并向接收井倒进，线路容易发生偏斜问题，管道材料受巨大压力也易变形，因此需要做好调零和纠偏工作，增加出洞端口的支撑力度。一旦发现线路偏离时，可通过加垫下跌角来保障顶管的坡度，另外，为达到纠偏效果，也可以对主顶偏差进行纠正。再一方面要准确控制出洞施工中各个环节的操作，确保整个过程的施工质量。
2.5其它
施工时，管道照明设施需使用36V安全电压，这些电压均是由工作井操作平台配电箱提供。且每三个管节安装一个装有紧急照明装置的60W照明灯，以确保停电后施工人员能安全撤离。此外，封闭式机头不会受到地下沼气的影响，但为了提高测量的精确度及防止给水管道内部缺氧，施工时一般会用鼓风机传送空气进入机头，以增加机头的含氧量，提高测量准确度。另外，由于污染物会损伤管道内的设备、阀门及仪表，故应及时清理施工管道内的污染物，以免造成不必要的经济损失。且由于管道封闭后清理难度加大，故为减少清理工作量，一般在管道安装前后进行清理，分段施工时进行分段清理。给水管道清理完成后需进行压测测试检查管道系统的气密性和强度，且根据施工情况选择整体打压测试或分段打压测试。打压测试应遵循相关的国家及地方验收标准。进行打气压测试时需指定安全防范措施，这是由于打气压存在安全风险。另外，由于温度过低时进行打水压测试时会在管道内结冰。故一般进行打水压测试时会避开寒冷季节，若一定要在寒冷季节进行测试，需采取一定的防冻措施。若测试结果不过关，应立马采取相应的防护及补救措施，待打压测试过关后才可投入生产使用。
3.结语
顶管施工有很强的适用性，在现今市政给水管道的施工中广泛应用。但由于顶管施工是一项专业性很强、施工难度和技术要求都很高、工程造价较高的工艺，对顶管施工工艺的大量普及发展造成一定的制约。随着我国经济、科技水平的快速发展，各种先进的顶管设备不断研发，以及人们对周边居住环境的要求逐步提高，顶管施工工艺定有更广阔的发展空间。
参考文献：
[1]何耀涛.市政工程中顶管施工技术要点[J].中国市政工程，2018（12）.
[2]褚若升.大口径供水钢管顶管出洞施工技术[J].安徽建筑，2017（1）.
[4]魏纲，徐日庆，邵剑明，等.顶管施工中注浆减摩作用机理的研究[J].岩土力学，2018（6）.