谭鹏，胡汉钢
（广西北投环保水务集团有限公司，广西 南宁 530000）
地下管线在城区范围内分布很广，建筑结构也比较复杂。一般情况下，地下管道工程的建设内容比较复杂，工期较长，工作条件比较艰苦。因此，地下管道工程施工比较困难，后期的运营和维修管理工作比较烦琐。如果地下管道工程在施工中出现了一些质量问题，将造成管网的给水能力降低，从而对居民的生活产生了很大的影响。因此，在进行地下管道工程建设时，必须对施工工艺进行细致的分析，以确保工程质量达到设计要求。
顶管施工技术也成为非开挖施工技术，其主要是利用机械力量依靠主顶油缸和管道之间的推理将工具管从工作坑内穿过土层，然后被推到接收坑里，进而使工作坑和接受坑之间形成一个通道。顶管施工技术使用期间需在工具管内添加一定的润滑剂，继而起到润滑的作用，帮助后续施工能够正常进行。
2.1 有利于减少对地上秩序的影响
顶管施工技术在工程建设中的应用，基本上都是在地下进行，既不会对地表造成损害，也不会影响地表的正常生产。既不会堵塞道路，也不会给地面带来任何的交通堵塞。此外，采用顶管施工技术，不需切断其他地下管线，确保其正常运行。因此，采用顶管施工技术相对于常规的开挖技术具有绝对的优越性。
2.2 有利于环境保护
在地表铺设明挖管线时，必须拆除地表以上的房屋、建设交通便道、对管线进行搬迁、在现有的河段上建堤坝等，会产生噪音、灰尘和泥浆，对周边环境产生污染。而采用顶管施工方案，可以最大程度地减少或消除施工过程中产生的噪声、扬尘和泥浆水对周围环境的污染，达到了很好的环保效果。
2.3 有利于节省工程投资
在施工方法上，顶管工程的造价要高于地表明挖。但若进行全面的经济对比，则需对施工中的明支管线进行搬迁和维护、生产单位停产、修建临时交通通道、各种管道的迁移、大坝的维护，都是一笔不小的开销。如果有需要赔偿停产损失的，则需要更高的成本。因此，总体上，采用顶管技术进行施工，可以节约大量的投资，具有显著的经济效益。
（1）接收井。顶管接收井是指在管道被顶开后，对顶管作业设备进行拆除和拆除的一种沉井。（2）遥控室。遥控室，也就是地面上的控制台，不能直接操作，只能在远程控制室里操作。（3）泥水分离器。泥浆振动筛、旋流器、除砂旋流器五大部分构成；
砂砾泵和电子控制系统，其主要任务是将顶管顶进时所产生的泥水进行泥水分离。（4）进浆泵。在顶管运行过程中，应注意工作箱内压力，其主要作用是控制泥浆进入泵量，从而调节工作箱内压力，从而使工作仓的内部压力达到平衡仓外部的压力，防止引起沉陷。（5）泥水箱。泥浆水置于泥浆池内，通过进浆泵排出泥浆，通过进水管、旁通阀等流入污泥池，达到泥浆池的压力平衡。（6）工作井。工作井，也就是起动井，是用来放置顶管设备和进行顶板作业的，也是从机头开始的。工作井在提供机械作业的同时，也要经受液压缸的顶入推力。（7）排泥泵。它的工作原理是利用泥浆的排泥量来实现压力的均衡。（8）顶进总成结构。本工程是顶进系统的总体构造，由掘进机、顶进设备、中继室组成；
误差校正和测量系统等。（9）激光导航组成。在激光经纬仪运行过程中，工作人员从顶管机上接收屏幕获取测量数据，并对角偏差进行计算和分析，从而纠正顶板导轨，保证在预定的轨道上进行顶进。激光是不能绕射的，所以只能用直线顶管来测量。（10）中继环。中继环，也叫继电器，它包括一个小的起重装置和一个液压泵。就算在顶管施工中采取了减阻措施，当顶进长度超过一定限度后，管道的阻力就会达到最大，再也不能前进。而在这个过程中，可以用中继室代替整体式的顶进，只有节节推进引起的阻力相对较小，才能完成整个过程。（11）钢筋砼管。此次顶管采用的是三级混凝土管，所有的砼管均为预制管节，接头时必须做好防水、止水的处理。（12）泥水管道。泥浆水管线是泥浆平衡顶管机的关键部件，通过进水管和旁通阀，将泥浆和水储存在泥浆管中，形成泥浆压力，使泥浆压力达到平衡。如果比仓外的压力小，很可能引起地表土壤的沉陷。（13）掘进机。泥水平衡顶管机由刀盘、泥料仓、泥水循环管等构成，在掘进时，液压油缸为其提供了强大的顶力，使刀盘与土体内的岩石障碍形成了足够的压力，刀片旋转，将前面的巨石和其他障碍物击碎，粉碎后的碎屑则通过管道输送出去。
4.1 施工准备
在前期施工中，应采取以下几种措施：（1）依据地质调查报告，了解施工场地的具体状况，并制定切实可行的施工技术。（2）强化技术知识与安全知识的交流，组织施工人员深入学习施工图、施工规范等内容，对施工情况有一个正确的了解。（3）对沿路管线进行综合勘察，并参考有关施工数据，明确管线类型、数量、分布特征，并根据已有管线交叉部位的管线，根据已知的信息，绘出相应的施工方案，保证新老管道的正常工作。
4.2 顶管设备的安装
（1）井口主要装备。后座垫铁、导轨、油缸支架、油缸、穿墙装置等。①后座垫铁。它的主要功能是将车顶轴向的反作用力平均分配给后座的墙壁，从而降低对后排座椅的损伤。确定垫铁四个角的位置并做记号，在需要的地方挖出墙体，把底部找平，把垫铁放在固定位置，调整平面的方向（一般在下面加2mm的橡胶垫），这样所决定的平面就垂直于顶管的推进方向。允许的误差在2mm以内。最后，在后座上铺上水泥，并在后座上铺上一层水泥。②导轨。由两个互相平行的导轨组成，它的主要功能是确保在推进时可以平稳地前进，从而使管道在预定的轨道上顺利地进入土壤中。其次，是保证顶铁的稳定性。在基坑的底部会有一个推进轴，它是用来调节导轨中心线和推进轴重合的，通常用工字形来调节导轨的高度。允许的误差是2mm。③气缸和气缸托架。气缸托架由槽钢焊接而成，其作用是使主顶油缸的轴向保持稳定。根据基坑底部的顶进轴线方向，将支座中心线与其对齐，并调整支座的高度。调整完毕后，将支撑与基座钢筋焊接牢固，并用水泥间隙进行填充。24h后，把气缸抬到托架上，然后用钢板把它压紧。油缸与其支座之间的位置偏差应小于2mm。④止水环的安装应保证橡胶盘的中心和橡胶盘的钢圈中心与顶部的孔轴线一致，保证橡胶盘的切割均匀，保证泥土和泥浆不会外泄。止水环的构造（见图1）由一个钢制凸缘和一个压力盘构成，中间用一个20mm的橡胶圈。
（2）地面辅助设备。主要由主控制室、主顶进设备、泥浆仓、泥浆系统、监测设备等组成。①主控室和主顶进机构。主控室布置了主控室。主要由顶进油缸、顶进油泵、油管组成。②泥浆房和钻井机。钻井室是用钢管焊接而成的，上面有瓦片。在棚内应安装泥浆箱、泥浆泵、电箱等。③监控系统。以仪器管为核心，以激光引导为主。在开始顶入之前，必须对监控线路进行校验和调试，以保证与主控制室的连接是正确的。
（3）顶板装置。高压油泵、千斤顶、顶铁、顶管机、泥浆循环系统等。①高压油泵。在31.5MPa的压力下，用马达带动。每一千斤顶的进气管道都是平行的，以保证各千斤顶的活塞输出和冲程是一致的。②起重器。在顶管施工中起到重要作用。③顶铁。是一种输送和扩散顶推的设备。它必须能经受顶入的压力而不会发生扭曲和损坏，而且吊车也很容易快速。④钻机和泥浆系统。采用密闭泥浆平衡顶管，泥浆系统由搅拌桶、搅拌机和泥浆泵组成；
泥浆管道，沉淀槽等。
4.3 顶管施工现场勘查与调查
在进行顶管施工前，要进行实地勘察和调查，首先，要对施工人员和交通状况进行有效的分析，同时，要观察周边的绿化环境，并对周边的实际环境进行分析。其次，要加强对管线的监测，尤其是一些比较复杂的管线，在施工时，要进行细致的分析，以保证管线的有序进行。再次，工程建设不能盲目进行。不过，在进行管道建设的时候，一定要做好管道的检查，包括供水、煤气、电力管道等，以免对管道的损坏。最后，污水和雨水管道，在铺设的时候要进行相关的检查，确保安全和稳定。
4.4 顶管穿墙技术
在顶管施工工艺中，穿墙技术主要是通过设置止水器，然后用工具将管道工具从工作井中移出，在这个过程中，要开启穿墙的门，然后进行顶管出洞工作。为了提高穿墙效果，必须在穿墙之前对墙体进行加强。同时，在进行管道施工前，必须对墙体进行质量检查，以保证其强度。然后，将门板打开，将顶管推出井外，完成注水设备的安装，并利用一些加固技术对其进行止水处理，在这一进程中，必须保证它的现实状况与标准是一致的。然而，采用顶管穿壁技术时，会遇到一定的障碍，因此，必须利用GPR技术进行检测，并对工作环境进行分析，同时，要对地形和水文工作有一定的了解，然后再制定计划，及时解决问题。
4.5 顶管出洞
顶管出孔是顶管施工中的一个关键环节，在进行顶管顶进时，必须做好顶管出洞，从而保证井口的出口预留。在顶管推进过程中，必须在进行治水工作的同时，纠正顶管推进过程中出现的偏差。在此基础上，必须对其地质、水文等进行有效的分析，并针对土壤的特点，做好相应的止水措施。一般情况下，在浇注工程中使用等级最高的素混凝土是主要的止水墙体。在施工时，如果是圆的，则必须在浇注时使用弧形前挡水墙。另外，为了提高止水剂的防渗效果，还应对内衬预留孔进行施工，从而提高了建筑的合理性。在对出洞进行治理时，应注意压入触变泥浆，以避免影响出洞部分的影响。在进行止水作业时，最关键的是采用法兰加压板止水法，在这个过程中可以加入填料，一般采用胶泥。要将其加固，以保证其足够的强度。
4.6 减少阻力
在进行顶管冲刷时，会导致地表塌陷。另外，在顶管与地面间的土壤发生摩擦，会引起阻力。为了减少顶管与地层间的摩擦力，必须采用注浆的方式，将泥浆从管的外侧注入，再在管的外侧形成一个钻头。此外，泥浆圈还具有一定的支撑能力。为了有效地控制地表沉降，必须降低粉质黏土崩塌造成的地层损失。在进行注浆时，可采用触变泥浆，并在注浆完成后进行施工阻力减小，它就会变得更加坚固，成为一个重要的框架，可以支撑起地面，从而有效地减缓地面的崩塌，提高地面的平整。在进行施工时，还必须保证压浆和管线的顺利进行，从而提高城市建设的安全性。
4.7 顶管纠偏
在城市建设中，顶管施工技术要做好顶管的纠偏工作，顶管的纠偏主要是指在施工中出现顶管偏差的施工工序，在这个过程中，可以采用纠偏千斤顶。根据管线的倾角和偏差状况，采取相应的措施。同时，根据实际工程的要求，采用强力矩对顶进管线进行调整，在这个过程中要特别注意力量，一旦用力过猛，就会造成施工的偏差。另外，要对地理空间的结构进行有效的观测，一旦发现了差异，就必须加以纠正。在进行顶管纠偏时，对施工人员的要求很高，要求他们具备沉着的心态、丰富的经验和控制能力，在进行纠错时，采取了多个调速、缓速校正的方法。
4.8 闭水试验
为了提高顶管的施工质量，必须进行封闭试验，可以有效地检查顶管的密封性能，并及时解决顶管出现的问题。在完成工程后，要通过闭水测试来检验城市顶管的施工效果，发现问题要及时分析，并采取措施，提高工程质量。
4.9 施工中的安全防护措施
在施工过程中，要加强安全保护，如工人穿戴安全帽及其他相关的保护用品，以提高其主动保护能力；
在工地周围布置障碍物；
强化安全管理，及时发现问题，妥善处置。局部地区不宜设置防护栏，这时应在周围设置防护网，防止人员坠落，加强对工程机械的使用和物料的检验。
在城市建设中，必须加强对顶管的施工质量控制，从而提高给排水的施工效果。这就要求在顶管施工时，要对顶管进行现场勘察，提高测量技术和顶管穿壁技术，并对顶管进行纠偏实验。加强施工监督，做好物料、设备的质量保证，加强对施工的全程监督，提高工程质量，从而使顶管工程得到高效的实施。
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