時間：2022-10-12 23:28:13
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中圖分類號： TU74 文獻標識碼： A
頂管技術是一項用于市政施工的非開挖掘進式管道鋪設施工技術。優點在于不影響周圍環境或者影響較小，施工場地小，噪音小。因此成為市政工程中埋設過路雨污水管道的常用施工方法。
一、工程特點（概況）
樂亭臨港黃海路污水工程（排入污水處理廠），污水管道位于黃海路北側35米，穿越北戴河路，路面寬度30米。管內底距現狀路面5米左右，自K0-650污水泵站橫過北戴河道排入污水處理廠。頂管長度為50m，管內徑為1800mm,鋼筋混凝土鋼承口Ⅱ級頂管管材。工程所在地土層經開挖后確認為粉質粘土；該場地范圍內地下水水位距離地表不足1m。施工過程中不中斷交通。
二、施工特點
1、由于本施工段水位較高，（需要）設置降水井。根據降水半徑計算打井深度，以保證頂管施工范圍內正常施工。
2、本工程采用人工掘進頂管施工方法施工，即先開挖工作坑，再按照設計管線的位置和坡度，在工作坑底修筑基礎、設置導軌，把管節安放在導軌上頂進。頂進時千斤頂的尾部支撐在后背上，前端通過頂鐵預先壓在頂進管道尾端的月牙形護鐵上，緩慢頂進使管道前段與土壤接觸，然后人工挖除管道前端的土，再用千斤頂將管道逐接頂入。頂進時采用人工配合機械勤頂、勤觀測的方法進行頂管施工，在頂管時管前方需加一個馬蹄式刃腳，刃腳上方出管前方900mm，下方出管前方200mm，斜角長度700mm（見圖），在管尾加裝月牙形護鐵2塊，防止管壁破損；在管內挖土，掏土長度不大于300mm，嚴禁超挖，防止頂進時塌方。
三、施工工藝流程：
測量定位放線井點降水工作坑制作安裝背鐵導軌制安安裝千斤頂下管安裝管口橫鐵掏土頂進千斤頂行程滿后回縮，墊頂鐵繼續頂進重復千斤頂回縮、墊頂鐵、頂進夠一節管長時將所墊頂鐵取出下、安裝一節管下一循環重復注漿
1、井點降水：由于地下水豐富，首先在工作坑和接收坑附近各打井4眼，每井35米深，井徑400mm,用1.8KW潛水泵進行排水。
2、工作坑制作：頂管工作坑尺寸為長8m，寬6m，深5.5m，接收坑尺寸為大開挖。工作坑基坑開挖后進行支護，支護方法沿基坑周圍用槽鋼20#B 200*75*9.0制作矩形框代替圈梁，框架四角用槽鋼做斜拉框外采用6米*0.3*0.05腳手板立鋪。
3、頂進后背設置：后背設置型號工字鋼Ⅰ36b鋼板樁總長8米，其中3米埋入地下，呈H型做為后背；后背前設后背立鐵，立鐵前設橫鐵，橫鐵前設千斤頂。
4、導軌制安：把150mm*150mm枕木預埋在底板混凝土中，枕木上安裝導軌，沿導軌長每0.3m設1道；導軌采用輕型鋼軌（軌高110mm），輕軌焊接于枕條上，導軌總長4.5m，導軌采用現場焊制成形，軌道間距為530mm。安裝時應控制導軌的中心線和頂面高程控制，確保管道中心及高程符合設計要求；嚴格控制導軌與管道縱坡一致。
5、頂力的計算：
頂管的頂力按下式計算：
式中：P――計算的總頂力，kN；
γ――管道所處土層的重力密度，kN/m3 ，根據地堪報告取16.5；
D1――管道的外徑，m，取2.16；
H――管道頂部以上覆蓋土層的厚度，2.84m；
――管道所處土層的內摩擦角，根據地堪報告取16度；
ω――管道單位長度的自重，11.20kN/m；
L――管道的計算頂進長度，50m；
f――頂進時，管道表面與其周圍土層之間的摩擦系數，其取值可按表9.1.1所列數據選用0.2；
Ps ――頂進時頂管掘進機的迎面阻力(其取值見表2)，kN。
頂進管道與其周圍土層的摩擦系數表1
采用敞開式頂管法施工時，頂管掘進機的切入阻力可按下面公式計算：
這里：――切削阻力，kN；
――頂管機外徑，2.16m；
――切削工具管的壁厚，0.18m；
――單位面積土的端部阻力(見表9.1.2)，kN?m-2。選用1000。
不同地層的單位面積土的端部阻力表2
計算后得
P=5845.12KN
6、頂進設備的選擇：頂進設備要把管節頂進土里，必須克服來自土的阻力，這就要求頂進設備具有足夠的頂力，根據上面的計算結果采用液壓320t千斤頂2臺，行程700mm。
7、打蠟
在頂管前，先用噴燈把水泥管道進行加溫，再把石蠟放在水泥管上邊烤邊熔化的方法進行水泥管360度全部涂勻，需涂2-3層，厚度為3mm，在頂管時可減少阻力。
8、掏土頂進
頂進施工為人工掏土、勤頂、勤觀測的頂進方法進行施工，掏土頂進為三班連續作業，現場用電由發電機供電。管道頂進過程中，管前挖土是保證頂管質量的關鍵，施工中將嚴格控制超挖，一般頂管地段絕對控制在0.15m范圍內，但下面135º范圍內嚴禁超挖，頂進過程中發現管位偏差達1cm時，即行考慮校正，根據不同情況，分別采用挖土校正法、頂木校正法、頂鎬校正法進行校正，頂管掏出土管內運輸采用專用小斗車運輸。吊車提升至地面，人工倒運。掏出的土方全部用裝載機裝車并使用6t自卸汽車15km外運。頂進過程中，頂進管道內的通風采用鼓風機供風連接Ф100mm塑料管送入管內，頂進照明采用36V安全照明設備。
9、注漿
在管道頂進時觀察壓力表讀數，在壓力表讀數超過80MPa時進行注膨潤土漿，比例為膨潤土:火堿:水=2:0.3:3。在注漿時在頂管管材外壁形成厚度為50mm的泥漿環，注漿可減少頂管阻力。頂進完畢后加注水泥漿。注漿的程序是：管道在頂進結束后加注固化漿， 固化漿的主要成份是：水泥、水和粉煤灰，水灰比為1：0.6，水泥：粉煤灰=1：2。
沿管道軸線在地面上打一直徑為5cm的洞，在洞中預埋一鋼管。管道頂進完畢后，用注漿機加注泥漿，注漿前先將管前、管尾的泥漿封閉設備安裝完畢。管前的封閉設備采用原狀土上加密封圈。管尾的封閉設備采用鋼套環加密封圈的做法進行封堵，防止泥漿從管頭、管尾流出。注漿設備安裝完畢后，先通過注水的方式進行試運轉，試運轉期間觀察壓力表讀數和輸漿，管道有無漏漿現象。各接頭連接是否牢固。一切正常后開始注漿。注漿時應時刻注意壓力表的讀數，注漿表壓力可按不大于0.1MPA開始加壓。在注漿過程中再按實際情況進行調整，應把注漿壓力控制在1MPA以內。根據注漿壓力的大小控制泥漿的用量。最終在管外壁形成厚度為50mm的水泥漿環。在注漿完畢后，先關閉注漿泵，撤出注漿管，用氯化鈣水泥封堵注漿管口，防止泥漿回流。
四、頂管施工設備
1、起重設備：25噸汽車吊（包括吊管在內）。
2、導軌 現場制作
3、頂進設備：QYS 320型液壓千斤頂2臺，頂力320噸，行程700mm；高壓油泵1臺，型號 BZ 50-24頂鐵月牙形護鐵馬蹄式刃角
4、通風設備、照明設備、抽水泵、發電機及斗車
5、注漿設備 ：注漿機、注漿攪拌機、泥漿罐各1臺
五、施工關鍵點
1、測量軸線及水準點的引入：將地面的管道中心樁引入工作井的側壁上（2個點），作為頂管中心的測量基線，將地面上的水準點引入工作坑底，作為頂管高程測量的臨時水準點。在施工過程中要勤挖勤頂勤測，加強監控。頂第一節管及校正頂管偏差時，應每頂進20~30cm對中心和高程測量一次；在正常頂進中應每頂進50~100cm測量一次。當發現偏差在10~20mm時，采用超挖糾偏法，即在偏向的反側適當超挖，在偏向側不超挖，甚至留坎，形成阻力，施加頂力后使偏差回歸。當偏差大于20mm時，使用千斤頂糾偏法，即當超挖糾偏不起作用時，用小型千斤頂頂在管道偏向的反側內壁上，另一端斜撐在有墊板的管前土壁上，支頂牢固后即可施加頂力。同時配合超挖糾偏法，邊頂邊支，直到使偏差回歸。
2、工作井的四周要有防雨水進入井內的措施，井外的臨時排水設施應保證暢通，工作井底要安裝有效的排水設施，保證井內的安全。
3、頂進作業
（1）每班頂進作業開始之間，必須對后背基礎與支撐進行仔細的檢查，發現異常現象及時研究處理，確認安全可靠后方可施工。
（2）下管作業時的全過程中，工作井內嚴禁有人。井內上下吊運物品時，井下人員應站在安全角落，嚴禁利用卷揚機上下運人。
（3）高壓油泵是頂鎬的配套設備，安裝使用時，應注意保護壓力表和油管，發現異常停鎬檢查，特別是壓力突然上升，將檢查排除故障后方可繼續作業。
頂鎬、頂鐵必須與管子保持平直，受力平均一致。在頂進作業時，發現頂鐵變形、異常、左右偏移或向上有凸出現象，應立即停鎬進行調整；搬運頂鐵、脹圈要穩拿輕放，不準經井內拋擲；頂鐵之間或頂鐵與后杯、底板聯結不得有間隙。在頂進作業過程中，對頂鐵的觀察要有專人，絲毫不得放松，嚴防崩鐵事故的發生。
（4）管前人工挖土，視土質情況決定掏挖長度。砂土不得超過20cm，土質良好最長也不得超過50cm，管前挖土一般應在管內作業，開鎬時，人必須進入管內。管道頂進作業嚴禁縱向超挖，作業面的照明條件應良好。管前糾正管位偏差，發生管前超挖時，應根據具體情況采取有效的支護措施。
管內運土，采用手推車運土，運土要有明確有效的聯絡信號與工具，卷揚機作業時，嚴禁有人在管內進出，卷揚機作業要遵守有關的安全技術操作規程。
（5）頂進中應有防毒、防燃、防爆、防水淹的措施，頂進長度超過50cm時，應有預防缺氧、窒息的措施。安全防護和勞動保護用品的選用應注意其有效性，必須用經有關部門的批準的產品。
參考文獻：
1、《頂管工程設計中頂力的計算方法》M2004甘肅科技縱橫
關鍵詞：深井沉井長距離頂管 施工技術造價確定
中圖分類號：TE245文獻標識碼： A
2011年12月10日，集團公司組織設計、監理和造價公司等一行15人現場考察了珠海某工地DN1600頂管穿江工程，通過施工進展情況介紹，沉井和頂管施工技術交流，現場實地踏勘、拍照、詢問和相關案例總結交流等環節全面了解了沉井頂管施工的情況。在考察學習過程中，大家還分別從設計、監理、施工和造價等不同角度求證各自在專業工作中的疑惑，以彌補欠缺，增強工作自信心，同時加強了歸納總結，觸類旁通，在類似的復雜工程中學以致用。下面，主要從合理確定沉井頂管施工造價的角度講述本次參觀學習的詳細情況和心得體會。
一、工程概況
該工程由頂坑、DN1600頂管和接收坑三部分組成。頂坑為圓形，外徑為16.5m，壁厚為1m/1.3m，頂坑深度約30m；頂管長度980m，材質為鋼管，待頂管施工完畢后，管內敷設DN700塑料管，作為近期污水收集管道；接收坑外徑9.6m，深度20多米。目前，頂坑已經施工完畢，頂管施工長度達200多米。
施工費用方面，頂坑、接收坑實體工程費用約550萬元，沉井和刃腳處旋噴樁等施工措施費用超過600萬元，DN1600頂管約1萬元/m，合計施工費用約2500萬元。
二、沉井頂管施工的技術要點和難點
1、本次沉井頂管施工工序為：
測量放線圍擋挖頂管坑上部土方鋪設工作坑坑底分節制作沉井沉井下沉封底導軌，頂管后背安裝頂進設備安裝下管挖土頂進測量校對接口處理。
在上述工序中，接收坑應在頂管過江前施工完畢，以便確定接收坑預留孔洞位置，保證頂管順利及時頂進接收坑中。
2、頂坑和接收坑都采用沉井的方法施工，頂坑施工前先進行了兩圈旋噴樁施工，一圈在沉井的外圈，主要起穩固周邊土體的作用，樁底深度高于刃腳約10m，另一圈在刃腳的下方，樁底深度低于刃腳9m，樁頂高于刃腳一定高度，起到增大土體承載力的作用，防止沉井到達設計標高后因下部土體承載力不夠而繼續下沉。
3、沉井施工分為排水下沉（干沉）和不排水下沉（濕沉）兩種方式，由此碰到的問題是排水后封底和水下封底兩種情況。通常排水下沉施工難度小，易于控制下沉速度、糾正水平標高、便于封底和保證封底質量，但是需要充分考慮排水的難度和排水降水費用的高低。相反，不排水下沉盡管能節約降水、排水費用，但是施工難度相對較大，不便于控制施工進度和水平度，水下封底時難度也大，封底效果不佳。
4、頂管口徑為DN1600mm，長度980m穿越江底，頂管中間不另設工作坑，如此長距離大口徑的頂管顯然需要克服很多技術難題。據施工方項目經理介紹，本工程最關鍵的技術問題有兩個：一是如何保證頂管有足夠的頂力，在碰到不利地質條件和障礙物時也能順利前進，不至于因頂力不足而前功盡棄，損失慘重。另外就是如何保證頂管到達接收坑時偏差可控，并順利進入接收坑中。針對上述難點，施工方有針對性的采取了相應措施，如間隔200m設置中繼間，確保阻力增大時管道仍有足夠頂力前進。另外，在頂進過程中實時監測、糾偏，將誤差控制在±20cm以內，保證在管道過江后順利進入預留DN2000孔洞的接收井內。
5、關于中繼間的安拆。中繼間是長距離頂管施工的關鍵設置，起分段克服摩阻力的作用，中繼間的選用型式和設置數目直接影響著頂管的施工質量和頂進速度，關系長距離頂管的成敗和整個投資。施工單位本次頂管預計設置4-5個中繼間，間距約200m，每個DN1600mm中繼間安拆及使用費約2.5-2.8萬元。
6、鋼管防腐要求。本次頂管的外防腐還是采用常規的環氧煤瀝青和玻璃纖維布，做法同常規敷設的鋼管，內防腐沒有用水泥砂漿內涂，而是刷的防腐漆。施工方項目經理介紹，鋼管每節2m，現場焊接成8m/段吊入沉井內頂進，管道的中間段在頂進時防腐層摩擦損壞的程度不大，薄弱環節在沉井內管道相連的焊接部分。
7、我們在現場還關注到沉井腳手架搭設，池壁對拉止水螺栓設置，預留孔封堵板，頂管后座設置，沉井內頂管軌道，臨時用電、通風、供水、排泥設施，泥漿池設置，預制沉井蓋梁，履帶式起重機械等。
三、本實例值得類似水廠取水泵房和引水管道工程借鑒之處
在實地踏勘現場，充分熟悉施工過程之后，我們以類似水廠取水泵房及原水引水管道設計施工為案例，進行了詳細和深入的交流。討論的具體問題有：
1、緊鄰長江邊的取水泵房是采用干沉還是濕沉？
2、是否需要考慮排樁支護和刃腳下土體加固？采用何種樁型？
3、是否需要降水和設置止水帷幕？
4、DN1200引水鋼管能否采用頂管方式施工？
5、取水泵房能否作為原水管道的頂坑？
6、頂管伸入江心處覆土深度有何要求？
7、頂管工具頭能否從江底取出，如何取出？
8、取水頭部水下施工技術要點和施工機械？
施工方對上述問題一一發表了自己的看法，并結合實例論證了方案的可實施性。而這些問題不僅是設計和施工中需要充分考慮的，更重要的是能有效指導如何合理確定相應的施工費用。
四、沉井頂管施工中合理確定造價應考慮的主要問題
通過本次深入全面的實地考察，并結合以前做過和接觸過的類似工程，現將沉井頂管施工中合理確定造價的要點、難點總結如下：
1、熟悉沉井的適用條件，判斷何時采用沉井施工估算指標進行前期估算工作。沉井施工的適用條件為：（1）上部荷載較大，而表層地基土的承載力不足，擴大基礎開挖工作量大以及支撐困難，但在一定深度下有好的持力層，采用沉井基礎與其它深基礎相比較，經濟上較為合理時；（2）在山區河流中，土質雖好，但沖刷大或河中有較大卵石不便樁基礎施工時；（3）巖層表面較平坦且覆蓋層薄，但河水較深；采用擴大基礎施工圍堰制作有困難時。
2、確定沉井的下沉方式。沉井施工分排水下沉和不排水下沉兩種，一般根據場地的現場條件，地質水文情況結合現場施工條件確定。排水下沉需要在沉井四周布置井點降水和排水明溝，通過降水排水將地下水降低到沉井底板以下，這樣不僅易于沉井施工，還可以做底板墊層，并進行干封底。不排水下沉是采用水力機械沖土下沉，達到設計標高后進行水下澆筑混凝土封底。
3、分析沉井施工相關的技術措施費。沉井排水下沉時，需考慮井點降水、抽排水費，土方開挖的垂直運輸費等；沉井不排水下沉時，需考慮泥漿池建造和污泥處置費，水下澆筑混凝土增加費等。
另外，沉井施工相關的措施還有壓重助沉措施，垂直運輸機械場外運輸、安拆及使用費，沉井樁支護和刃腳下土體加固費等。
4、掌握頂管的適用條件，區分頂管與非開挖牽管施工的不同之處，并根據不同的施工方式，收集、整理相應管材和管徑的造價指標。
頂管和非開挖牽引管施工情況對比表如下：
頂管和非開挖牽引管施工情況對比表
施工方式 頂管 非開挖牽引管
工作井 頂進井、接收井 無
挖掘機械類型 手掘式、擠壓式、泥水平衡式、三段兩鉸型水力挖土式、多刀盤土壓平衡式 定向鉆機
適用條件 適用于粘土、較穩定的砂性土層和淤泥質土層，單次頂距長，頂進效率高、質量好 適用于管徑不大于800mm，自重較輕，垂直標高要求不高的管線施工中
常用管材 鋼管、混凝土管 塑料管、鋼管
常用管徑 DN800—4500 ≤DN800
單次最大施工距離 1500m 200m
5、確定頂管中繼間數目。長距離頂管施工中，需考慮設置中繼間增大頂力，克服摩阻力。造價工作中，可按間距70-200m設置，間距長短根據后背頂力大小、地質條件、施工單位經驗和技術實力、安全系數、工期要求等因素綜合考慮。
【關鍵詞】市政工程 非開挖 定向鉆
1 引言
雨污分流就是在以前實行雨污合流的居民區，通過再造一個系統，使雨水和污水各走各的管道，對于城市生態環境、生活舒適度均有極大的提升，這也是城市化進程所迫切需要的。但是雨污分流工程施工也面臨著極為嚴峻的挑戰，存在管道工程在重新布設管線時，對于新建不久的市政道路路面進行破路開挖，影響周邊環境整潔清潔度，并造成交通擁擠，影響居民出行，易造成市民的不解、不滿等問題。
加上各種管線在地下縱橫交錯、層疊密布，地面建筑物也越來越多，為了解決現有市政設施與擬建管道工程施工矛盾，近年在國內逐漸興起了非開挖施工技術，非開挖施工不但可以避免開挖，縮短施工工期，施工安全且節約成本。筆者2010年至2012年曾參與南京市大廠市政管網工程的施工管理，在工程上非定向開挖鉆拖管施工作為當時最主要的非開挖施工方法被廣泛的應用，下面主要就非定向開挖鉆拖管施工的施工方法及實際施工過程中存在的問題作表述。
2 施工工藝
2.1施工步驟概述
施工準備測量放線施工現場布置設備進場設備調試試鉆鉆導向孔分級預擴孔管道回拖鋪設設備撤場完成牽引管恢復地貌竣工驗收。
2.2 準備工作
（1）施工前先確定每一槍的入土 、出土點位置。
（2）根據圖紙每隔10m布設一控制點。便于在施工過程中方便施工人員復核埋深。
（3）施工采用的定向鉆機現場已就位，鉆桿、泥漿泵及發電設備和施工人員全部到位。
2.3 施工機械的選擇
本工程采用PE管材管徑分別為d400、d500和d630，并通過嚴格計算，確定水平定向鉆機規格尺寸。
2.4管道焊接
（1）焊接準備
焊接準備主要是檢查焊接機狀況是否滿足工作要求。如檢查機具各個部位的緊固件有無脫落或松動;檢查整機電器線路連接是否正確、可靠;檢查液壓箱內液壓油是否充足;確認電源與機具輸入要求相匹配;加熱板是否符合要求;銑刀和油泵開關等的試運行等。
（2）焊接
焊接應按照焊接工藝卡各項參數進行操作。必要時，應根據天氣，環境溫度等變化對其做適當調整。主要步驟如下：
1）用干凈的布清除兩管端的污物。將管材置于機架卡瓦內，使兩端伸出的長度相當（在滿足銑削和加熱的要求情況下應盡可能短，通常為25～30mm）。若必要，管材機架以外的部分用支撐物托起，使管材軸線與機架中心線處于同一高度，然后用卡瓦緊固好。
2）置入銑刀，先打開銑刀電源開關，然后緩慢合攏兩管材焊接端，并加以適當的壓力，直到兩端均有連續的切屑出現，撤掉壓力，略籌片刻，再退出活動架，關掉銑刀電源。切屑厚度應為0.5～1.0mm，通過調節銑刀片的高度可調節切屑厚度。
3）取出銑刀，合攏兩管端，檢查兩端對齊情況。管材兩端的錯位量不應超過管壁厚的10%或1mm中的較大值，通過調整管材直線度和松緊卡瓦可在一定程度上進行矯正;合攏時管材兩端面間沒有明顯縫隙，縫隙寬度最大不能超過：0.5mm（225mm400mm）。如不滿足上述要求，應再次銑削，直到滿足上述要求。
4）測量拖拉力，這個壓力應疊加到工藝參數壓力上，得到實際使用壓力。并檢查加熱板溫度是否達到設定值。
（3）熱熔焊接工藝曲線與焊接工藝參數
與焊接直接有關的參數，有三個：溫度、壓力、時間。焊接工藝曲線圖實際上是焊接過程壓力、時間關系圖。具體因篇幅所限，在此不做過多描述。
2.5 定向鉆施工
（1）首先對施工入出土點進行開挖 ，工作井的長度、寬度及深度根據所選機型及出入土點的造斜角度確定。鉆機就位準備工作完畢開始導向。
（2）導向孔根據設計曲線鉆進。施工過程中，謹慎處理控向數據，并適當控制鉆進速度，保證導向孔光滑。
穿越施工鉆導向孔是關鍵工序。首先確定管材穿越的位置及線路 ，設立多個控制點進行導向，把探棒裝入鉆桿前的導向頭內，通過探棒發射信號數據到地面的接收器 ，由地面接收器發射到鉆機的顯示屏。司鉆手根據顯示屏上顯示的數據進行鉆進，導向手根據接收器顯示的數據通過對講機指揮司鉆手按確定的坐標及線路隨時調整鉆頭角度進行鉆進，導向鉆進鉆桿起始傾斜角度控制在7°～9°之間 ，保證鉆進軸線方向符合圖紙設計要求。導向鉆進過程中隨時查看鉆孔返回泥漿情況 ，根據返漿判斷地層
含沙等情況，保證鉆進的正常施工。直到出土為止導向完成 ，此時導向孔直徑約為鉆桿直徑 +Φ100mm。
2.6 擴孔
按照常規施工工藝，導向孔鉆成后，卸掉鉆頭及控向系統，要安裝擴孔器進行預擴孔，擴孔，在本工程中將采用帶長槽回擴頭它適用于普遍的工程條件，在中密度粘土、礫泥粘土和含巖土壤（礫石、鵝卵石等）中施工，兼有飛旋刀式切割器和錐形擠擴器的復合功能，具有很高的施工效率。
在擴孔的時候，根據擴孔孔徑大小情況，必要時，要使用中心定位扶正器扶正鉆桿。防止鉆桿因自重發生下沉，擴孔時應嚴格控制回擴速度，擴孔速度應控制在800mm/min以內。
最終擴孔直徑保證≥1.3倍的鋪管直徑。擴孔過程中如果發現扭矩、拉力較大，則需要重復進行清洗。拖管時采用？400鉆頭連接待鋪管線、分動器及相關鉆具進行管線回拖。
2.7 回拖
回拖前為了減小管道回拖時的摩擦力，保證管道順利回拖和保護管道防腐層，在回拖過程中，盡可能使管道在孔洞內保持懸浮狀態，只要管道在孔洞內完全處于懸浮狀態，管道回拖過中的回拖阻力將降低到最低，這樣可以保證管道的順利回拖。管道回拖時，管段與鉆具連接應符合下列要求：
1）檢查擴孔器內通道及各泥漿噴嘴是否暢通，確認合格后才能連接;
2）連接順序：鉆桿+擴孔器+旋轉接頭+U型環+管道。
管道回拖施工應連續進行，除發生不可抗拒的原因外，嚴禁在施工中無故停拖。在拖管施工時現場應配備吊車進行施工配合 ，將管道吊起順入孔內 ，待管材順利進入洞中厚 ，方可進行鉆機自行拖拉 。
拖管時，管道下面每 10m 長左右均勻布設特制滑輪 ，做為管道拖動時的軸承作用 ，以減少磨阻。
2.8 管壁及造斜段注漿
由于施工擴孔直徑大于設計管道直徑，且造斜段內無管道為一空洞在管拖管完，在管道外壁壓注水泥漿，使水泥漿與拖管過程中的泥漿充分結合，加固土體硬度。造斜段澆筑C15砼并用振動棒振搗密實。
至此，整個拖管程序完畢。
【關鍵詞】：頂管施工技術；市政工程；頂進管
中圖分類號： TU99 文獻標識碼： A 文章編號：
引言
頂管施工技術的最主要特點就是不需要開挖地面，這項技術在國外的應用比較廣泛，相對而言，國內對這項技術的運用比較少。在市政建設中這項技術應該逐漸普及，就單從不需要破開地面這一點，就可以看出這項技術值得推廣。因為不破開地面就能減少施工對人們的生活、出行帶來的影響
一、頂管施工技術的特點
頂管施工技術是一種管道施工技術，他最顯著的特點就是不需要破開地面或者盡可能少的開挖地面，尤其是在交通繁忙的路段，這種施工技術就減少對道路交通的影響。這種施工技術能不開挖地面就可以從地下管道、房屋、道路甚至江河的底下穿過。由于頂管施工技術的特點，所以它在管道鋪設當中被廣泛使用，用這種技術鋪設管道能克服傳統開挖施工的缺點，不僅速度快、安全，而且污染少、鋪設的管道質量過硬。但是這種技術難度比較高，要收集勘探的資料比較多，所以這項技術應該快速發展，逐步推廣。
二、頂管施工技術的分類
頂管施工可以分為兩大類，頂管掘進機和頂進管前工具管。其中的工具管指的是頂進管前端帶有刃口的鋼制管道，用這種頂進管挖掘相對于傳統的手工方法而言，速度更快、更加安全，并且比人工挖掘更加準確。并不是所有的頂管掘進機都作用于頂進管前工具管內部，只有機械式頂進管的頂端運用到了掘進機，或者部分半機械式頂進管的頂端運用了掘進機，但是這種半機械式設備通常需要運用輔助施工來完成施工作業。
三、頂管施工技術的適用范圍
近幾年，“拆遷”這個詞越來越頻繁的出現在人們的視野里，當今社會為什么會有這么多拆遷呢。當然，有一部分是房屋改造、新建工廠，但是有一部分是鋪設管道、修建地鐵。那么，如果運用了頂管施工技術就完全沒必要進行這一部分的拆遷。在鋪設管道、修建地鐵或者是開挖隧道時，施工范圍內有大量的建筑，不拆遷就不能通過傳統的工藝技術來開挖，這時候就可以采用頂管施工技術進行處理。目前，國內的工業水平在不斷提高，新建的工廠越來越多，工業廢水也越來越多，那么需要鋪設的排污管道也越來越多，通過這些排污管道這些工業廢水將進入污水處理廠。在鋪設這些管道的工程中，頂管施工技術發揮了巨大的作用。通過不斷地實踐總結，得出來的結果表明，頂管施工技術在鋪設管道時主要具備幾點優勢：施工時不會造成工地地面建筑的拆遷，遇到地下管道也不必重新設計，減小了設計者的工作量；施工不需要破開地面，地表占用面積小，對道路交通和人們的生活影響小；施工是通過機械，可以節省人力物力還可以提高效率；有人擔心地下挖隧道地面會下沉，關于這一點頂管施工技術可以完美解決，這項施工技術對周圍的建筑和環境不會產生影響；在人們的印象中工地是很嘈雜的，噪音很大，但這項技術產生的噪音小，并且是在地底工作，所以噪音能得到很好的控制，不會出現干擾人們正常生活的情況。
四、頂管施工技術在實際應用中的要點
首先，在進行頂管施工前需要對施工場地的勘察，并且對頂管施工工程進行結構設計，一個好的的設計能為前期工作打下牢固的基礎，能夠提高工程進度。首先要確定的是工作井尺寸,工作井應有足夠的空間和工作面，保證下管、安裝頂進設備和操作間距，井底長、寬尺寸可按如下公式計算：
井底長度：L=L1+L2+L3+L4+L5。
式中：L―工作井底長；
L1―管子頂進管尾端留置長度，混凝土管一般留0.3m；
L2―每節管長度；
L3―出土工作間隙，一般為1.0 m~1.5 m；
L4――千斤頂長度；
L5―靠背厚度。
坑底寬度：W=D+(2.4~3.2)，
式中：W―工作坑底寬度；
D―頂進管子外徑。
在結構設計中應該注意各個施工設備的聯系和互相配合。各種數據的計算必須精準。頂進力主要為土體對頂管的阻力和頂管自重產生的阻力之和。計算采用以下公式:
頂進力：F=(π×Bc×q+W)×μ1×Ld。
式中：F為頂進力,kN；
Bc為頂進管外徑,m；
q為頂進管管頂上方土的垂直載荷,kPa；
W為每米頂進管的重力,kN/m；
φ―管道處土層內摩擦角；
μ1為頂進管與土之間的摩擦系數，μ1=tanφ/2；
Ld為頂進長度。
根據以上公式，在實際施工中可以給頂管的排水管外壁與泥土之間形成一個泥漿套，這樣可以減少頂管的阻力，泥漿一般可以減少頂力30%～50%。并且泥漿是濕的可以減少工作中的粉塵，所以要不斷地對頂管外壁進行泥漿補充。施工應嚴格按照施工設計的要求，并要實時測量數據，保證施工的精準。正常頂進施工。頂進管道前，進行全部設備檢查與試運轉。護壁上的管孔鑿好后將工具管立即頂人土層。每頂進30cm，測量不少于一次，管道進入土層正常頂進時，每頂進100cm，測量不少于一次。工具管開始頂進5～10m的范圍內，允許偏差為：軸線3mm，高程0～+3mm。否則要采取措施糾偏。為了保證施工井的安全，在出口應做好預防工作，防止地下水和泥沙等流進施工井。在大型建筑和繁華路段下施工時，應對地面情況進行實時監控，防止地面沉降等事故的發生。在施工過程中應遵守操作規范，這樣才能保證工程安全有效的進行，才能減小誤差。
五、頂管施工技術在實際運用中出現的問題及解決方法
在我國城市管道鋪設中頂管施工技術的應用越來越廣泛，國家也制定出了一些相關的管理規范，有效的解決了頂管施工中出現的不按標準操作、不按要求施工等問題。在實際頂管施工中，頂管在掘進過程中，可能施工中設計的參數不準確、施工測量不及時，致使整個頂管受力不均，出現頂管折斷或者破損。所以在施工前應該對地形、地質全面的勘探，并計算出在實際施工過程中會出現的受力情況。對施工中需要運用的其他施工材料進行檢查，并進行科學配比，保證這些材料符合頂管施工的需要，從而保證整個工程的順利進行。為了避免因操作不當等一系列人為因素造成的損失，必須要建立科學完整的頂管施工規范。在頂管施工中最常見的是混凝土，混凝土不符合施工要求會使施工質量出現巨大問題，存在安全隱患。所以在實際施工中，必須嚴格控制混凝土的質量，確?；炷敛怀霈F空洞、不嚴實等問題。另外，在施工過程中可能會出現設備和技術落后、施工人員素質不高、對操作工序理解錯誤和沒有制訂系統的施工方案等問題，面對出現的問題不能很好的解決，這樣會給正常的施工帶來安全隱患，所以必須對技術人員的專業技能進行強化，加強操作人員的責任心，提高技術人員的綜合能力，從而保證頂管施工工程安全有序進行。
六、總結
在市政工程中，頂管技術在地下的管道工程和繁華路段的道路的改造和建設等工程中起著至關重要的作用。它從根本上解決了市政工程施工造成的路面破損的問題，保護了城市的環境，保證了道路的暢通。相對于傳統的老方法而言，滿足了城市發展對給市政工程的要求，從社會效益上說，因為它不會對人們的生活產生影響；從經濟效益上說，因為它能節省大量的人力物力，能提高工作效率。市政設施正在不斷的完善，地下各種管道的建設將會增加，頂管技術的發展空間也越來越大。在實際施工中總結經驗、逐步探索，能保證頂管技術更快地發展，可以將一些先進的技術運用到實際的施工當中去，不斷的發展頂管施工技術可以不斷的推進市政工程的建設，能推動城市的發展。就現階段而言，頂管施工技術還僅僅是運用到了鋪設管道、開挖隧道等工程中，可以對現階段的施工總結經驗，等到技術成熟了后逐步向其他工程推廣。我們應緊跟時代的腳步，不斷地提高頂管施工的知識，進一步完善頂管施工技術。
參考文獻：
［1］王飛．淺談頂管法的應用與技術措施[J]．科技信息(科學教研)，20O8
Abstract： In the gas pipeline laying process of Beijing which is a mature metropolis， due to various unforeseen factors， such as the complexity of other underground pipelines， the open construction can not be specified during construction. Therefore， in the laying process of city gas pipeline， trenchless technology is widely used to the actual construction of project. Based on the status of gas pipeline in Beijing， this paper summed up the pros and cons of pipe jacking， pipe ramming and directional drilling trombone， and analyzed the selection cases in actual project， in order to select the most suitable trenchless technology construction program.
關鍵詞： 非開挖技術；頂管；夯管；定向鉆拉管
Key words： trenchless technology；top tube；pipe ramming；directional drilling trombone
中圖分類號：TU996.7 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2014）08-0130-03
1 非開挖技術簡介
非開挖施工，在實際施工中一般泛指，由于受到地形、地質及其他因素制約，無法進行明開槽施工的條件下，進行的在基本不破壞原有地表特征，而在地表相應深度以下進行的施工。非開挖施工技術是指利用各種巖土鉆掘的設備和技術手段，在地表不開挖溝槽的條件下，鋪設、更換各種地下管線的施工技術，國外叫做Trenchless technology 或 No-Dig。
1.1 非開挖技術的分類 非開挖技術包括管線的鋪設、修復、更換和探查四個領域（圖1）。
1.2 非開挖技術的優點 與傳統的挖槽鋪管的施工方法相比，非開挖施工具有以下主要優點：
①非開挖施工不阻斷交通，不破壞道路和植被，無污染，無噪音，因而可以避免造成擾民問題、交通干擾問題，以及對環境建筑基礎的破壞影響。②在開挖施工難以進行或根本不允許進行的情況下，采用非開挖技術可使管線施工成為可能，并且可將管線設計在施工工程量最經濟合理的地點穿過。③減少了開挖施工的地下作業工程量，減小了在高地下水環境下作業的施工難度，增大了安全保證系數；加快了施工進度，縮短了施工工期；作業面小，可控制鋪管方向，施工精度高，綜合施工成本低。④成本低，應用廣泛，有較好的經濟效益和社會效益，特別是當埋深和管徑越大時，其效益更加明顯。
1.3 非開挖技術的常見施工技術介紹
1.3.1 頂管施工技術介紹 頂管施工方法是目前在市政施工過程中最常見、應用范圍最廣的一種非開挖施工技術。與其他非開挖技術相比較，頂管施工技術提出及投入使用時間較長，技術相對成熟，適用范圍較廣，操作穩定性較強，技術較易掌握，因此在城市燃氣管網敷設施工過程中，需進行非開挖施工時，多選用頂管施工技術。
頂管施工其實質是頂“套管”施工，在完成套管的頂進施工后，正式燃氣管道在套管中敷設。套管材質多為鋼筋混凝土管，也可為鋼管。燃氣管道在套管中敷設時需采用方法固定，施工完成后，套管內可填充中粗沙，避免形成爆炸空間，套管兩端用磚砌體封閉，避免進水加大燃氣管道的腐蝕。重要地段（例如過河、過鐵路）需在套管兩端安裝檢漏管，檢查監測套管內是否存在燃氣。
1.3.2 夯管施工技術介紹 夯管施工技術在近十年來被大量應用于燃氣管線工程施工，夯管施工頂進的仍為套管，其材質為鋼管。多數用于穿越城市主干道，大型路口的非開挖施工。夯管施工技術與頂管施工技術原理基本相同，其最大區別點在于頂進機械的設置安裝。頂管施工采用千斤頂作為頂進設備，千斤頂必須在頂管工作坑內依靠后背作為頂進時的支撐，后背承受頂進過程中的全部阻力；而夯管施工采用液壓夯管錘或氣動夯管錘作為頂進設備，不用依靠后背進行頂進。因為夯管施工的這一特點，其施工效率要高于頂管施工技術，同時由于頂進機械的革新，選用的材料，夯管施工的成本比頂管施工有所降低。因此，更高的施工效率，更低的工程成本，成為夯管施工技術明顯優于頂管施工技術的兩大優勢。
1.3.3 定向鉆施工技術介紹 定向鉆施工技術在施工效率、施工成本上具有頂管和夯管施工技術所無法比擬的優勢，而這種優勢的形成，是源于定向鉆施工技術的自身特點。①定向鉆施工技術直接針對燃氣管線本身，而并非像頂管、夯管施工技術一樣是針對套管的施工方法。這一本質區別使定向鉆施工避免了增加大量主材費、人工費，大幅度的降低了施工成本，同時由于不必進行套管施工，整體施工時間大幅度降低是必然的結果。②定向鉆施工技術管道在鉆進敷設過程中呈彈性曲線敷設，而非頂管、夯管施工技術的水平頂進敷設。③定向鉆施工技術要求管材防腐采用三層PE防腐技術，同時由于主管道不必從套管中穿越障礙，燃氣管網的電保護方案不必考慮局部增加帶狀犧牲陽極，即節省了投資，又縮短了施工周期。
2 頂管技術的施工方法
2.1 頂管施工技術的分類 頂管施工技術按照具體頂管施工方法可大致分為三大類：①人工掘進頂管施工法：最基本的頂管施工方法，在頂進過程中，由人工在套管前方掘土、出土。施工進度較慢，但施工成本較低，較適用于短距離頂管施工工程，而在長距離頂管施工中，由于人工費用的增加，會造成工程成本的的整體上浮。②機械掘進頂管施工法：在被頂進的管道前端安裝機械鉆進掘土設備，配置皮帶運土機械代替人工挖運土的頂管方法。施工效率較高，但由于設備投資較大成本偏高，不適用于短距離頂管施工工程，同時受地質條件限制，無法應用于含水土層和巖石地層。③水力掘進頂管施工法：利用水力掘進工具管進行掘土，施工效率較高，但設備投資較大，對水源及泄泥場所有很高要求。如在短距離頂管工程中應用，會造成施工成本大幅度增加。通過綜合考慮這三種頂管施工方法各自的優劣、成本，以及燃氣管網敷設施工中使用非開挖施工技術的目的、施工成本，人工掘進頂管施工法成為燃氣管線首選的，也是最常用的頂管施工方法（后文頂管施工法均指人工掘進頂管施工法）。
2.2 頂管施工的幾個條件 在燃氣管線頂管施工過程中，必需滿足以下幾方面條件，才能確定順利完成頂管施工。①施工現場的詳細地勘資料，水文資料，是制定頂管施工方案的基礎資料。缺失相關資料，則方案的制定將無從談起。同時，掌握第一手地勘情況，也是采用其他非開挖施工技術制定施工方案的先決條件。②掌握詳實的施工現場地下管線資料，是制定頂管施工方案及其他非開挖施工方案的基本要求。③施工現場有足夠的位置布置頂管工作坑和接受坑，是可以進行頂管施工的必要條件。頂管工作坑的長寬尺寸必需滿足如下要求：
寬度：B=DW+2b+2c（1）
長度：L=l1+l2+l3+l4+l5（2）
式中DW——套管外徑（m）；
b——套管兩側操作寬度，一般為0.8～1.6m；
c——撐板厚度，一般為0.2m；
l1——管子頂進后，尾端留在導軌上的最小長度，鋼筋混凝土管一般為0.3～0.5m，鋼管一般為0.6～0.8m ；
l2——每根管長度（m）；
l3——出土工作面長度，一般為1.0～1.8m；
l4——千斤頂組裝總長度；
l5——千斤頂后座及后座墻的總厚度 （m）。
④各項施工數據的準確計算，尤其是千斤頂頂力計算，是頂管方案切實可行的保障。千斤頂頂力一般按下列公式計算：P=K[Lf（2PV+2PH+P0）+RA （3）
PV=gρhDW （4）
PH=gρ（h+DW/2）*tg2（45°-？準/2） （5）
式中P——最大頂力（N）；
K——安全系數，一般可取1.2；
L——管子頂進的總長度（m）；
f——管壁與土壤的摩擦系數，土壤含水量越小，取值越大；
PV——頂進管子上方的垂直土壓力（N/m）；
PH——管子側面的水平土壓力（N/m）；
ρ——土壤密度 （kg/m3）；
h——管頂以上的土柱高度（m）；
DW——管子外徑（m）；
？準——土壤的內摩擦角（°）；
P0——管子的重力（N/m）；
R——管前刃腳的阻力（N/m2），一般R=5×105N/m2；
A——刃腳正面積（m2）。
⑤頂管過程中，高程、角度的嚴密監測，隨時校核調整，是保證頂管工程順利進行的必要手段，是防治發生偏頂，造成工程失敗的有效措施。
⑥頂管工作坑、接受坑屬于深基坑施工，采用適當放坡、錨噴護壁、鋼框架支護等施工技術措施處理坑壁及坑底，是確保施工安全，保證施工順利進行的必要措施。
⑦頂管施工中使用觸變泥漿，既可減少頂進阻力，加快施工進度；又能夠對松散土質起到加固作用，降低了發生塌方的可能性，是提高施工效率，增加經濟效益的有效措施。
2.3 鋼筋混凝土管頂管施工特點 通過近幾年來實際工程中的總結，筆者認為，頂管施工技術，根據使用管材的不同（即鋼筋混凝土管和鋼管）其頂管適用范圍是不同的。
鋼筋混凝土管頂管施工特點：管材規格多、管腔空間大，便于在套管內進行掘土施工，材質不存在腐蝕問題，抗壓強度大，不易產生形變。但施工速度慢，施工所需機械型號偏大，需投入一定成本。
鑒于以上特點，鋼筋混凝土管頂管施工適用于有足夠工期的穿越河道、鐵路路基、公路、橋涵的中長距離頂管施工，以及施工現場土壤腐蝕性較高的頂管施工。
3 工程實例
在2006年5月“平房西路燃氣工程”施工過程中，由于現狀化糞池無法拆除，且道路工期緊迫，要求5天后具備路面鋪油條件，經過分析計算最終決定采用鋼管頂管施工法穿越障礙。鋼套管管頂距化糞池底部混凝土基礎1.0米，距道路路面5.0米，頂管長度12米，采用DN700厚度為12mm的鋼管作為套管，因工期要求工作坑無法采用錨噴護壁，采用工字鋼框架密板支護。從工作坑開挖到完成燃氣管線施工，向道路施工方移交工作面，共計用時3工作日，滿足了道路要求，充分體現了鋼套管頂管施工進度快的特點。雖然在現階段燃氣管線施工過程中大量使用了頂管技術，但需要指出的是在具備多項施工優勢的同時，這種施工技術的不足也是相對明顯的。
①施工進度偏慢，不適于在工期要求較高的工程中采用。②施工過程中允許的誤差范圍小，由于在頂進過程中可進行的糾偏程度極小，因此在進行地勘調查、高程、角度的監測校核調整工作時必需十分準確。極小的疏忽、誤差都有可能造成管道在頂進過程中遇到無法通過的障礙，或引起塌方事故，致使整個工程報廢。③頂管工作坑、管道接收坑均為深基坑施工，如不能按要求做好坑壁的支護處理工作，形成安全隱患，極易導致基坑坍塌，造成重、特大安全事故。④燃氣管道單管長度12米/根，如要整管穿入套管，則頂管工作坑的長度不應小于15米，會增加工作坑施工的難度，增大危險系數，造成工程成本明顯上升。因此，在頂管施工后期的穿管施工中，往往會提前斷管，每段管道長度在4～6米。這就造成燃氣管道本身焊接、防腐等相應工程量成倍增加，在加大了施工量的同時，也增大管道發生滲漏的可能性。⑤頂管施工必須做好套管、主管道的防腐，電保護工作。鋼筋混凝土套管接口處必須做好防水處理，避免地下水滲入套管，腐蝕主管道。鋼套管及主管道在做好外層防腐的前提下，還要做帶狀犧牲陽極電保護處理，防止電化學腐蝕，加大了此部分的工程成本。同時，一旦因防腐、電保護工作疏忽，造成管道腐蝕，由于頂管施工往往敷設深度較深，不宜在保證用氣的前提下進行管道更換，可能造成管網停氣施工，增大管網運行成本。
可見，頂管技術的不足之處也是相當明顯的。尤其施工進度偏慢，單項工程成本投入偏高的缺點，直接制約了頂管技術在燃氣工程施工中的應用。同時，由于燃氣管線施工具有施工周期短，投資相對較小的特點，因此，盡快出現能夠更加適應燃氣管線施工特點的非開挖技術，成為燃氣管線施工管理、技術人員迫切的要求。
4 結論
通過以上分析不難看出，在現階段的燃氣管線施工中，由于地質條件、現場情況、施工周期、工程成本等多方面因素的制約，頂管施工技術、夯管施工技術、定向鉆拉管施工技術均有所應用。那么，在燃氣管線的非開挖施工過程中，如何選定最為合理的施工技術方案，個人認為應從以下諸方面綜合考慮：
①根據詳實可靠的地勘資料、地下管線資料，分析各種非開挖技術在此類地質條件下是否可行。確保施工能夠順利進行，保證安全施工，將施工中的危險系數降到最低，是選擇施工技術方案時首先要考慮的問題。例如：現場土質過差，含沙量、含水量過高，土方施工中易形成塌方，不能或不宜進行深基坑開挖，則在考慮施工方案時，應首先考慮定向鉆拉管施工。②根據施工現場條件，主要是根據施工現場面積，交通狀況，相關部門對施工現場要求確定適宜的非開挖施工技術。③對于穿越灌渠、小河道，鐵路路基的非開挖施工，建議在現場條件允許的情況下，采用鋼筋混凝土頂管施工，避免沉降和滲水對燃氣管道自身形成危害。④工程的工期要求是確定非開挖施工技術方案的重要因素。任何工程，都有明確的工期要求，無法達到工期要求，再優秀的施工方案也是紙上談兵，不切實際，不可能被選用。工期要求越緊，越應選擇施工效率高的施工技術方案。就三種非開挖施工技術的施工效率相比較，定向鉆施工無疑是最快的，其次是夯管施工，再次是頂管施工。⑤在以上條件均能滿足的條件下，施工成本的高低成為確定施工方法的決定性因素。作為燃氣管線施工企業，在正常范圍內盡量降低施工成本，提高利潤空間是正常的也是必須的滿足企業自身生存發展需要的合法行為。因此，在同等條件下，選擇成本最低的施工技術方案，是符合企業經濟利益效率要求的。
綜上所述，相信通過對地形地質條件，現場施工環境，現場施工條件，施工工期要求，施工成本控制等多方面因素的綜合考慮，在燃氣管線的非開挖施工過程中，我們能夠選擇出最適合的施工方法。同時，隨著各種非開挖技術的逐漸改進，日趨完善；隨著新型非開挖技術的不斷涌現，相信非開挖施工技術會越來越多的被應用到燃氣管線的敷設施工中來，展現出它不可忽視的優勢。
參考文獻：
[1]原輸配公司工程檔案.
關鍵詞：市政工程；頂管施工；技術要點
一、頂管施工技術分析
頂管施工技術又可以稱為非開挖管道敷設技術，這種技術下不用開挖地面層就能夠穿越地面的建筑物以及地下的管線，因此與開挖敷設技術相比，更加能夠節約投資成本、施工時間也會大大減少。與此同時，這種技術產生的噪音也很少、能夠有效地減少粉塵，對城區的交通條件與環境污染與破壞都將降低，是一種真正的污染小、效率高的施工技術，正是頂管施工技術具有上述的優點，才能在市政管線工程中得到較為廣泛的應用。
頂管施工技術具有較大的優越性，具體體現在市政工程施工環節的一些方面，下面我們將具體地分析下：首先是施工工序，我們以市政工程的給排水工程為例，這類工程中的排水管道直徑較大、管道埋藏得也比較深地下土層挖過之后，就需要盡快進行支護處理。如果地下水位較高，那么就需要開展降排水處理工作，這就給給排水工程的工作增加了難度與工作量。頂管施工技術則能夠較好地解決這個問題，這些技術雖然不能夠全部取消這些施工環節，但可以根據具體的實際情況，省去一些施工程序。其次是工程進度，頂管施工技術與傳統的開挖管方法相比，能夠有效地減少施工的工序、減小開方工程量與回填作業量，縮短工期的長度，確保在規定時期內保證質量地完成施工任務，減少對地面交通與環境的消極影響。最后就是管道的地基施工，頂管施工技術使用的是管道與土同體交換的方式，能夠很好地減少管道的地基沉降、并降低對土層的打擾。[2]
二、市政工程頂管施工技術要點分析
明確了頂管施工技術之后，我們就來分析下這種技術在具體的施工中需要注意的要點，下面我們將具體分析下它的技術要點。
（一）樹立正確的認識，清楚頂管施工的概念
實施這項技術之前，首先應該明確這項技術，對此有一個正確的認識，去除片面的認識，例如很多人都認為這種非開挖的頂管施工技術是在地表進行工作的，因此不需要挖溝，這是錯誤的認識，大多數管道施工都是需要進行開挖工作溝的，這種頂管施工技術只不過是微開挖，而并不是不挖溝，因此在實際施工中一定要注意這一點。
（二）做好現場調查與勘查工作，做好準備工作
為了做好施工組織、設計工作，市政工程頂管設計單位的工作人員要進入施工現場進行實地勘察與調查，從而做好施工的準備工作，具體的調查與勘查工作內容如下：1、勘察施工現場或者是周圍場地的地下管道網的情況，準確對水、煤氣等管道進行現場的定位，分析出需要停止工作或者是需要搬走的管道，隨后及時地用記號將其清楚地標注出來。2、調查施工現場的交通道路情況，主要是現場的路面人流、車流等情況，交通路口要設計交通指示牌，讓專人指揮道路交通，然后根據實際情況設計安排施工交通路線。3、將施工現場以及附近的排水管道的情況調查清楚，設計出最佳的排污水路線，根據實際情況，合理搭建臨時排污管道，防止污水流入其他地方，造成污染。4、了解施工現場是否有建筑物或是橋梁等，減少管道施工對這些建筑物的消極影響，減少對其的破壞性。[2]
（三）頂管施工技術準備工作
接下來就是頂管施工技術的準備工作了，施工設計人員應在實地調查勘探之后，分析現場的數據資料與施工現場的技術條件，確定具體的施工技術、并展開合理的施工組織計劃，技術準備工作如下：1、了解掌握施工現場的地質地貌情況，例如這個地方的含水量、巖石的性質、透水性等。對于土層中含有的砂石或者是巖層，設計人員都要對這些砂石或者是巖層進行分析、搞清楚這些巖石的基本情況，選擇使用符合地質條件的地方實施頂管施工技術。2、分析施工地的地下水位情況，總結出規律，清楚地描述出水的來源、高度以及漲潮情況。3、掌握具體的施工技術的要點，例如水平螺旋鉆進法，根據實際情況，選擇合適的頂管施工技術。
（四）施工路線設計工作
技術準備可以為施工路線的設計打下基礎，按照設計好的平面圖，利用精密的測量儀器標注出管道的路線與具置，計算管道的長度、工作井的位置、數量等。路線的設計過程中盡量地避開那些樹木根莖等實物，避免與這些實物產生沖突。
（五）鉆孔工作要點
鉆孔關系著導向孔的軌跡，影響著管道施工的精密度，工作人員在平面位置要根據深度要求進行操作、開展定向的鉆機工作，鉆孔作業之前要嚴格檢查導向儀，控制鉆孔的深度與方向，確保鉆孔的精確度。
（六）擴孔以及頂進施工要點
鉆孔工作完成之后，需要開始擴孔工作，應該使用鉆擴口對導向孔進行回擴工序，這個過程中要時刻保持適當的泥漿量，擴孔的速度也要控制好。導孔完成之后，進行最后的頂進施工工藝頂進過程中嚴格按照要求進行，檢查過后沒有問題，再正式運行管道線路。
三、結語
市政工程頂管施工技術在城市的建設中十分重要，能夠有效改善城市交通與環境問題，減少環境污染與交通堵塞，給人們帶來更多便利。因此相關部門一定要重視這項工作的開展，完善城市的基礎設施，進一步提高頂管設計工程的施工技術，為市政建設作出貢獻。（作者單位：廊坊盛翔道橋工程有限公司）
參考文獻：
關鍵詞：頂管施工；技術；要點分析
中圖分類號：TU74 文獻標識碼：A
引言
在市政工程中，頂管技術在地下的管道工程和繁華路段的道路的建設和改造等工程中起著至關重要的作用。該技術從根本上解決了由市政工程施工造成的路面破損的問題，保證了道路的暢通，保護了城市的環境。相對于傳統的老方法而言，頂管技術滿足了城市發展對給市政工程的要求，從社會效益上說，因為它不會對人們的生活產生重大影響；從經濟效益上說，因為它能提高工作效率，節省大量的人力物力。市政設施正在不斷的完善，地下各種管道的建設將會持續增加，頂管技術的發展空間也將越來越大。在實際施工中逐步探索、總結經驗，能保證頂管技術更好更快地發展，可以將一些先進的技術運用到實際的施工當中去，不斷的發展頂管施工技術可以不斷的推進市政工程的建設，進而推動城市的發展。就現階段而言，頂管施工技術還僅僅是運用到了開挖隧道、鋪設管道等工程中，還可以對現階段的施工總結經驗，等到技術成熟后逐步向其他工程推廣。我們應緊跟時代的步伐，不斷地豐富頂管施工的相關知識，進一步完善頂管施工技術。
一、頂管施工的發展歷史和施工工藝
1、發展歷史。F形頂管施工技術在發達國家已經有30年的使用史，其中一些國家已經應用普遍，并且在我國的一線城市中也得到了使用和發展。在建設施工中，隨著工程的不斷完善，頂管施工在向污水和雨水分流制方面發展，造成了污水處理廠的不斷增加和擴建，為了防止因為挖路而對道路造成的破壞，以及開挖管施工帶來的二次工程，使總體工程的造價成本升高，因此頂管和長距離頂管的數量會與日俱增。
2、施工工藝。頂管施工是借助中繼間的頂進力和主頂油缸的作用，把工具管和頂管掘進機從工作中挖設的坑內，穿過一定的土層到達接收坑內再吊起。同時將緊跟著挖掘機后面的管道埋設在挖設的兩個工作坑之間。頂管技術是一種最早的非開挖管道施工方法，是在繼盾構之后又發展起來的先進的地下管道的施工技術。開始的時候，頂管的施工是跨越孔在施工的時候頂進鋼套管，但是隨著頂管施工技術的發展和改進，頂管施工方法用于在沒有套管的基礎下頂進永久使用的公用管道，比較普遍的是重力管道是比較普遍的。頂管施工過程中使用最多的工作面平衡理論是氣壓: 、泥水、土壓三種。
頂管施工法和傳統的開挖施工法比較有以下優勢:在施工中開挖的部分只是工作坑和接受坑，而且比較安全，對交通的影響也小;在管道頂進的施工中，只需要挖除管道斷面的土，文明施工程度高，挖土量非常少;在覆土深度比較大的情況下，進行施工的成本比較低。同時它還存在一些不足，曲率的半徑較小，這需要把多種曲線組合在一起才能使用，因此施工的時候就比較困難;在軟土層的施工過程中，易產生偏差，然而對這種偏差的糾正比較難，因此管道產生不均勻下沉的幾率會比較大。
二、頂管施工技術的適用范圍
近幾年，“拆遷”這個詞越來越頻繁的出現在人們的視野里，那么當今社會為什么會有這么多拆遷呢？當然，有一部分是因為新建工廠、房屋改造，但是有一部分是修建地鐵、鋪設管道。那么，如果運用了頂管施工技術就將完全沒必要進行這一部分的拆遷了。在開挖隧道，鋪設管道或修建地鐵時，施工范圍內如果有大量的建筑，傳統的工藝技術就不能進行開挖，如果不拆遷。這時候就可以通過頂管施工技術進行處理。目前，國內的工業水平在不斷提高，工業廢水越來越多，新建的工廠也越來越多，那么需要鋪設的排污管道也就越來越多，通過排污管道這些工業廢水將進入污水處理廠。在鋪設這些管道的工程中，頂管施工技術發揮了不可磨滅的作用。通過不斷地實踐總結，其結果表明，頂管施工技術在鋪設管道時主要具備以下幾點優勢：施工時不會導致工地地面建筑的拆遷，遇到地下管道時也不必重新設計，減少了設計者的工作量；施工不會破開地面，占用地表面積小，對人們的生活和道路交通影響??；機械是施工的載體，可以節省人力物力還可以提高作業效率；然而有人擔心地下挖隧道會使地面下沉，關于這一點頂管施工技術也可以完美解決，這項施工技術對周圍的環境和建筑不會產生影響；在人們的印象中工地是很嘈雜的，但這項技術產生的噪音卻很小，并且是在地底工作，所以噪音能得到很好的控制，不會出現干擾人們正常生活的情況。
三、頂管施工技術在市政工程中的應用
施工方案的選擇首先應根據地質情況而定，要清楚現場的地質狀況，其次是設備的選型。2011年我公司承接了廣州市北十條污水截流頂管工程。本工程頂管穿越地層時采用力學性能較差，具有較強滲透性的粉質粘土和砂質粉土，宜采用全封閉機械頂管土壓平衡掘進機進行施工。
1 主頂進系統設置。 主頂進系統包括頂進環、液壓泵站、油缸組和鋼后靠等，頂管設備系統的主要組成部分是完成管節頂。
2 注漿設備系統。頂管的使用功能由頂管外壁的泥漿套決定。為確保頂管能夠向管節快速壓漿，形成良好的泥漿套，真正發揮其作用，施工過程中可設置兩套管路系統和兩根總管。其中的一根用于掘進機后部的同步注漿，另一根則用于隨時進行補漿。
3 泥水出土系統。 該工程泥水系統采用二臺泥漿泵。一臺放在地面上為輸送泥泵，另一臺放在基坑下面為排出泥泵，形成泥漿循環系統。頂管工作坑設施布置：將兩根50鋼軌及鋼板預埋件焊接成基坑導軌，在工作井底板基礎上以中心線為基準確定鋼板埋設的位置，埋設過程中，為確保預埋鋼板和導軌的焊接效果，應注意鋼板埋設的位置應與鋼軌導軌相吻合。因為導軌施工采用的是拼裝式主頂油缸架結構，所以一定要按指定的位置和設計要求正確安裝主頂油缸架，確保油缸在受力狀態下不會出現位移、變形等情況。高程與平面安裝誤差應控制在5mm以內。
4 頂管施工工藝流程。 首先根據勘察設計資料，對所有水準點和導線點進行復測，然后根據結果進行管道的放樣，對將要頂進的所在位置的地面和斷面進行標高測量，以便導向施工時精確的控制標高，本工程頂管，采用水準儀和全站儀進行測量和線形控制，“勤測勤糾”根據測量反饋結果，調整千斤頂，使機頭改變方向，盡量做到糾偏在偏位發生的萌芽階段。
4.1 平面控制。為使兩井間頂管貫通，將豎、橫方向的誤差在100mm以內，應在工作井與接收井周圍預埋地面導線點，通過地面導線點和空導點，以導線測量的形式，將平面控制成果引測到施工現場。通過地面導線點及空導點構建平面控制網。用科力達全站儀測量導線測量，六測回方向觀測，測角精度+1，測距六測回，雙向觀測，測距相對誤差
4.2 高程控制。利用設計交樁給出的水準點，將高程引測至工作井附近，確立施工臨時高程控制點。通過鋼尺和自動安平水準儀進行水準測量，往返觀測。觀測過程中要時時關注其發展趨勢及機頭姿態，一旦發現其位置偏移就要及時糾正，以免影響后續施工效果。
4.3 頂管姿態測量。為了在頂管施工中保證掘進機仍按設計軸線前移，施工時要對頂管動態進行實時觀測，根據觀測數據繪制出頂進示意圖，并對頂管的技術參數進行合理的調整，為頂管的正常推進提供技術支持。
4.4管道排風措施。 該工程采用排風措施，雖然地下沼氣不會對封閉式的機頭產生影響，但為了防止管內氣壓過低而缺氧，提高測量精準度，可通過連接PVC管的11KV鼓風機向機頭輸送空氣。
4.5 管道內照明措施 管道照明設施均采用36V安全電壓，通過工作井內操作平臺上的配電箱進行電源供給，并設置應急照明系統，每隔三個管節上安裝1只60W的管道照明燈，發生停電故障后可啟用應急照明系統，使作業人員安全撒離。
參考文獻:
