摘要：近些年来，顶管施工技术广泛应用于我国沿海地区，这对交通繁忙、地面建筑物众多、人口密集、地下管线复杂的城市是非常重要的。本文笔者结合做过的案例，对顶管施工技术进行了研究，希望能给同行带来一些参考。
关键词：顶管技术 原理 施工工艺 施工体会
0 引言
随着我国经济持续稳定地增长，城市化进程的进一步加快，我国的地下管线的需求量也在逐年增加。加之人们对环境保护意识的增强顶管技术将在我国地下管线的施工中起到越来越重要的地位和作 用。非开挖技术的发展必将向规模化、规范化 、国际化的方向发展。
1工程概况
某工程设计排水管规格为D800的钢管，管道平均埋深在4-4.5米，该顶管工程共分两段，第一段约710m，第二段约150m。该段常年建设，地下管线纵横交错，水、电、气、通讯、下水管线多达数十种，但是根据地质勘探资料，该地段土质为黄褐色粘土，土质很粘且很硬。
2施工原理
顶管施工是继盾构施工之后而发展起来的一种地下管道施工方法，它不需要开挖面层，并且能够穿越公路、铁道、河川、地面建筑物、地下构筑物以及各种地下管线等。顶管施工借助于主顶油缸及管道间中继间等的推力，把工具管或掘进机从工作井内穿过土层一直推到接收井内吊起。与此同时，也就把紧随工具管或掘进机后的管道埋设在两井之间，以期实现非开挖敷设地下管道的施工方法。
3 施工技术应用
3.1 顶进管和施工设备选择
（1）管材选用：设计采用重型钢筋砼排水管，为了让顶进管线成为整体，管材采取F型顶管，并且在管接口加上橡胶圈，这样就不会有渗漏，而且其中的垫片能让每根管起到缓冲作用。
（2）顶进管长度：根据施工长度最终确定，采用长管可减少装管次数，但在施工中易发生管线偏离现象，采用短管在施工中则更有可控性；该工程顶进管材采用每节2米长的II级钢筋混凝土管。
（3）顶进机械和设备：1台0800挤压式掘进机头、主顶油泵车1台、2台200T的主顶油缸、1套16T的吊车、1套注浆设备及运土设备、配电箱、测量系统等。
3.2 施工工艺
3.2.1 工作井设置
根据地形、管线设计和地面障碍物情况，采用钢筋混凝土结构，底部也采用混凝土基础，并在浇筑时保留足够的空间和工作面，保证下管、安装顶进设备等工序的操作间距。将工作井设置成与接收井间隔形式，并将间距设置成检查井的间距，这样就可将检查井的位置定在工作井及接收井的位置。
3.2.2 施工流程
（1）工具管进洞：混凝土工作坑浇灌时，在混凝土墙上预先留有洞口，作为顶进时工具管的入口，并用钢板将预留洞口临时封闭，始顶时，先将钢板切割取出，再将顶管机头顶出井外，直到安装好穿墙止水环的过程。该过程是顶管施工中一道非常重要的工序，因为进洞后工具管机头方向的准确与否会影响以后管道的方向控制，因此，要保证施工质量应做好以下几点：为防止施工环境中的水对管道施工造成影响，应在穿墙管道内填封填充料，一般填充料可选用低强度水泥粘土拌合土或纸筋粘土，以确保管道内密实；为避免穿墙孔部位出现强度不足，应在穿墙操作进行前，在穿墙管的外侧进行注浆固结；在推人工具管时，动作应快捷，并保证穿墙防水设施工作性能良好；根据以往工程施工经验，对穿墙过程中易出现的问题做好预案，争取减少误工时间。
为保证顶管机严格按设计轴线推进，不偏离设计轴线方向，必须及时观测顶管动态数据，了解顶管各施工参数，以使砼排水管能正确、安全推进。
在工作坑后背砼墙前设置一个牢固的测量平台，平台高度与轴线标高相匹配，并可作少量调节。将水准仪安置在平台上，标高高度与设计轴线一致。在机头后壳体圆心处设平尺板、测尺、水平尺，根据水准仪观察实际偏差，即可算出机头的现存偏差及发展趋势，从而指导纠偏操作。
在顶进施工前，将地面管道中心桩用经纬仪引人工作坑两侧坑壁上，作为顶管中心的测量基线，将地面水准点用水准仪引入工作坑底部，选择不易碰撞、视线良好的地方设置两点。
（2）出洞：顶管出洞是顶管施工的关键工序，同时也是施工过程中容易出现问题的环节，要做好重点控制。下管前应先对管子进行外观检查，主要检查管子有无破损及纵向裂缝，端面要平直，管壁无坑陷或鼓泡，管壁应光洁。检查合格后的管子方可用起重设备吊到工作坑的导轨上就位，起重设备以检查、试吊，确认安全可靠方可下管。第一节管放到导轨上，测量管子中心及前端和后端的管底高程，确认安装合格后方可顶进。第一节管作为工具管，顶进方向与高程的准确，是保证整段顶管质量的关键。因此，必须认真对待此项工作。顶进时可采用液压千斤顶作为主顶，顶进开始时，先缓慢进行，待各接触部位密合后，再按正常速度顶进。顶进若发现有油路压力突然增高，应停止顶进，检查原因经过处理后方可继续顶进，回镐时，油路压力不得过大，速度不得过快。前方挖出的土方要及时运出管外，避免管端因堆土过多而下沉，该工程是采用运土小车在管内进行无轨运土，土运到工作坑后，再由起重设备吊运到工作坑外。
（3）注浆减阻：顶管长距离施工中，在管壁与坑壁间注入触变泥浆，形成泥浆套，减少管壁与土壁之间摩擦阻力，使管道周围表面土体更加坚实、平整，进而可对土体起到有效支撑，防止地面出现大面积沉降。
（4）纠偏：在顶进施工中，由于周围穿越土层的变化，顶力的不均匀，管道联接的误差等因素，均可能造成顶管中线偏离设计中线位置，如发现管子偏差超出允许范围时，应对其采取纠偏措施进行校正。纠偏动作主要由方向控制测量成果来指导，对某一纠偏动作，机头前后壳体即在方向上产生一定的折角，在顶进时，机头即沿此方向纠偏。每次纠偏操作的执行均需仔细的讨论，记录在册，并密切观察其后的情况，现场当班人员须把整个管道的线型偏差量以曲线图形绘出，以利操作控制。 为消除测量基准的误差，机头进洞前25米时对机头的偏差进行一次精确的测量，确定纠偏控制措施，以确保机头以尽可能小的偏差进洞。纠偏时指导思想是“减缓发展，稳慢加归，平行找顺，纠偏一半，反曲靠线，主动微调”。
发现误差时，不能急于归位，应找出原因，减缓误差的发展。第一步是首先找出误差大的一面进行纠偏工作，纠偏千斤顶在原基础上的伸出量不超过2～4mm，这时误差仍在增加，但已有回归趋势；第二步经过一段顶程后（约3m左右）出现顶进轴线与设计中心线平行时，可多顶一段距离（5―10m）；第三步向设计中心靠拢，仍将千斤顶继续伸出2mm左右，本着稳慢原则，每顶2～3m可向设计中心靠近5mm，当总误差已校正1/2时，反向纠偏千斤顶开始伸出2mm，这时的机头仍然向设计
中心线靠拢，但其轨道可能已向反方向演变，故称“反曲靠线”，只有这样才能避免“矫枉过正”，轨迹忽左忽右，争取做到5mm。现场当班人员必须做到四勤：勤顶、勤挖、勤纠、勤上报，这样才能确保优良工程。
（5）其他细节控制：顶进过程中还需要在一些小细节进行控制，如后续管材的龄期、技术要求是否满足现场实际情况；各监测点每天监测的地面隆沉、冒浆情况、周围地貌的变化。
3.2.3 施工体会
整个排水管在顶进过程中，没有遇到什么大的地下障碍物，且误差控制较好，工程进展顺利，总用时35天，在施工中，笔者有如下体会：
（1）必须根据土质条件、设计要求，认真选型、专项设计、合理配套，才能得到良好的效益。
（2）在小VI径顶管施工中，施工技术设计一定要严密，方案完善可靠，参数均要验证。
（3）精心操作，严格按技术规程运作，确保工程质量优异。
4 结束语
顶管技术在我国自应用以来，虽说在施工工艺和施工设备上都取得了很大的进步，但同时，也还存在着一些问题，如机械设备参差不齐、技术落后、地区差异明显、规范不足等，这些都制约着顶管技术更好地发展。但是随着科学技术水平的不断提升，其发展应用潜力是巨大的。针对目前发展的现状，我们仍要继续探索，寻求技术的进一步发展。
参考文献
[1]李德强，宋军.顶管技术在市政工程中的应用研究[J].华章.2011（19）.
[2]刘金龙，郭鹏.谈市政给排水施工中顶管技术的应用[J].中小企业管理与科技（上旬刊）.2011（02）.
