时间：2023-03-27 16:47:19
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秦岭路热力管网是我公司供热主干道，肩负郑州市西区600万平方米供热面积。该工程全长3980米，热力管管径为DN1000-DN900，热水双管直埋。秦岭路热力管网随着郑州市道路改造施工，全长穿越现状重要道路6个，分别为岗坡路、伊河路等交通要道，这些路段车流量大，交通压力大，因此办理破路施工许可证非常难。郑州市是创建文明城市，对城市文明施工要求严，过重要路口一般只允许顶管施工。该工程于当年9月10正式动工，11月15日必须正式投运确保原有600万平方米采暖用户正式用热。为此在工期紧、任务重的情况下我大胆提出创新，在穿越岗坡路、伊河路路段采用预制保温管直接顶管施工。面对重重压力，我们克服困难，保证质量，最终保证了工程顺利进行。
2.顶管方法、过程、措施
2.1施工顺序
采用先施工顶管工作井平台及后靠背，再进行管道顶进施工。顶管施工采用人工挖掘顶进施工，在管道头部安装导向纠偏节，管道顶进随时进行测量、纠偏。管道顶进时，将人工挖掘管道前端的土体，利用小车运送至管外的弃土区。设备→吊装预制保温管到轨道上→安装顶铁→管道顶进→管道焊接贯通。
2.2施工设计
顶管的施工设计应包括以下主要内容：施工现场平面布置图；顶进方法的选用和顶管段单元长度的确定；工作坑位置的选择及其结构类型的设计；顶管机头选型及各类设备的规格、型号及数量；顶力计算和后背设计；洞口的封门设计；测量、纠偏的方法；垂直运输和水平运输布置；下管、挖土、运土或泥水排除的方法；减阻措施；控制地面隆起、沉降的措施；地下水排除方法；注浆加固措施；安全技术措施。
2.3施工方法
施工管道顶进方法的选择，应根据管道所处土层性质、管径、地下水位、附近地上与地下建筑物、构筑物和各种设施等因素，经技术经济比较后确定。根据郑州市西区地下水位低，地下8米均不见水，施工热力管径较大（DN1000）等特点，本次采用手掘式顶管。顶管施工中应建立地面与地下测量控制系统，控制点应设在不易扰动、视线清楚、方便校核、易于保护处。
2.4顶管工作坑的选择
2.4.1顶管工作坑的位置选择
顶管工作坑的位置应按下列条件选择：管道井室的位置；可利用坑壁土体作后背；便于排水、出土和运输；对地上与地下建筑物、构筑物易于采取保护和安全施工的措施；距电源和水源较近，交通方便；单向进时宜设在下游一侧。
2.4.2顶管后背墙选择
采用装配式后背墙时应符合下列规定；装配式后背墙宜采用方木、型钢或钢板等组装，组装后的后背墙应有足够的强度和刚度；后背土体壁面应平整，并与管道顶进方向垂直；装配式后背墙的底端宜在工作坑底以下，不宜小于50cm；后背土体壁面应与后背墙贴紧，有孔隙时应采用砂石料填塞密实；组装后背墙的构件在同层内的规格应一致，各层之间的接触应紧贴，并层层固定。工作坑的支撑宜形成封闭式框架，矩形工作坑的四角应加斜撑。顶管工作坑及装配式后背墙的墙面应与管道轴线垂直，其施工允许偏差应符合相关规定。
2.4.3顶管工作坑深度选择
工作坑深度应符合下列公式要求：H1=h1+h2+h3(2.4.3-1)H2=h1+h3(2.4.3-2)式中H1——顶进坑地面至坑底的深度(m)；H2——接受坑地面至坑底的深度(m)；h1——地面至管道底部外缘的深度(m)；h2——管道外缘底部至导轨底面的高度(m)；h3——基础及其垫层的厚底。但不应小于该处井室的基础及垫层厚度(m)。
2.5设备安装
2.5.1导轨的选择安装
导轨应选用钢质材料制作，其安装应符合下列规定：两导轨应顺直、平行、等高，其纵坡应与管道设计坡度一致；导轨安装的允许偏差应为：轴线位置：3mm顶面高程：0～+3mm两轨内距：±2mm安装后的导轨应牢固，不得在使用中产生位移，并应经常检查校核。
2.5.2千斤顶的选择安装
千斤顶的安装应符合下列规定：千斤顶宜固定在支架上，并与管道中心的垂线对称，其合力的作用点应在管道中心的垂直线上；当千斤顶多于一台时，宜取偶数，且其规格宜相同；当规格不同时，其行程应同步，并应将同规格的千斤顶对称布置；千斤顶的油路应并联，每台千斤顶应有进油、退油的控制系统。
2.5.3油泵的选择安装
油泵安装和运转应符合下列规定：油泵宜设置在千斤顶附近，油管应顺直、转角少；油泵应与千斤顶相匹配，并应有备用油泵；油泵安装完毕，应进行试运转；顶进开始时，应缓慢进行，待各接触部位密合后，再按正常顶进速度顶进；顶进中若发现油压突然增高，应立即停止顶进，检查原因并经处理后方可继续顶进；千斤顶活塞退回时，油压不得过大，速度不得过快。
2.5.4顶铁的安装
顶铁的安装和使用应符合下列规定：安装后的顶铁轴线应与管道轴线平行、对称，顶铁与导轨和顶铁之间的接触面不得有泥土、油污；更换顶铁时，应先使用长度大的顶铁；顶铁拼装后应锁定；顶铁的允许联接长度，应根据顶铁的截面尺寸确定。当采用截面为20cm×30cm顶铁时，单行顺向使用的长度不得大于1.5m；双行使用的长度不得大于2.5m，且应在中间加横向顶铁相联；顶铁与管口之间应采用缓冲材料衬垫，当顶力接近管节材料的允许抗压强度时，管端应增加U形或环形顶铁；顶进时，工作人员不得在顶铁上方及侧面停留，并应随时观察顶铁有无异常迹象。
2.6顶进
2.6.1顶进前的条件确认
开始顶进前应检查下列内容，确认条件具备时方可开始顶进。全部设备经过检查并经过试运转；工具管在导轨上的中心线、坡度和高程应符合规定；防止流动性土或地下水由洞口进入工作坑的措施；开启封门的措施。拆除封门时应符合下列规定：采用钢板桩支撑时，可拔起或切割钢板桩露出洞口，并采取措施防止洞口上方的钢板桩下落；
2.6.2顶进预制保温管的保护
由于采用的是预制保温管直接顶进，对头一根管道预留的300mm管头必须做保护，否则保温层会破坏、摩擦力大顶进难度加大。可采用披肩法，在管头周围焊接一圈与工作管成15°的披肩。
2.6.3顶进过程
千斤顶的行程为28厘米，用扁铁制成的紧固件将其固定在预制保温管上开始顶。顶进完一节管后应及时焊接下一节，焊完后按规定探伤，焊接合格后保温完毕进行下一段的顶进。预制保温管开始顶进5～10m的范围内，允许偏差应为：轴线位置3mm，高程0～+3mm。当超过允许偏差时，应采取措施纠正。
3.预制保温管顶管的经济性、效益性分析
3.1缩短工期、减少难度
由于直接采用预制保温管，省去了砼管的吊装、土方量大大减少。以DN1000热力管为例，如果采用砼管，每前进一米至少需要挖直径为1700mm的圆隧道，每米土方量为2.27立方，而采用预制保温管只需1200mm挖直径为1700mm的圆隧道，每米土方量为1.13立方，土方量只需采用砼管的一半。24小时可顶进12-14米，进度可以加快一半。省去了在砼管内穿预制保温管的难度。
3.2节省投资
可以节省砼管材料费用，顶DN1000热力管为例，需要1500mm砼管材料费为每米750元。因减少土方量，节省劳动力费用及运输费用。节省了穿管机械费用。如果采用破路施工，每米管网施工需开挖3.5平方米，按郑州市市政局的收费标准，正常开挖及恢复路面每平方米造价850元，即每米管网破路恢复费用为2975元，而我采用预制保温管顶管双管每米造价在2800元以下。
3.3减少环境污染
非开挖顶管施工采用油压驱动施工时噪音远远小于开槽式敷设管道，几乎没有地盘沉降的现象，对周遭的影响降低到最小程度。而且在较深的埋深情况下施工成本要小于开槽式敷设管道，不影响交通，减少尘土飞扬，为创建文明城市提供有力保障，百姓不会埋怨天天挖沟破路造成的出行不便。
4.预制保温管顶管的适用性
4.1管径的要求
进行预制保温管顶管适合热力管径在DN700以上，因为管径太小无法进行手掘式顶管，人体无法在管内操作。当然管径小不经济。
4.2顶管长度的范围
该顶管适合顶管长度在26米范围内，如果太长，钢管会变形，超过30米长建议使用砼套管顶管，然后穿预制保温管。
水管道施工方法的不足，对顶管施工方法进行了探讨，在简单分析了顶管施工的
特点的基础上，重点对顶管施工在给排水管道建设中的施工应用进行了分析探
讨。
关键词：顶管技术给排水管道施工工艺
中图分类号：S276文献标识码：A
引言
地下给排水管网是城市基础设施的重要组成部分，污水管道、雨水管道、自
来水管道、中水管道的系统等等都属于地下给排水管网之内，要对上述市政设施
进行改建、新建、扩建，需要工程技术人员进行安全的管道安装。由于施工现状
地形及管线的原因，传统的挖槽下管施工技术难以进行现场施工，顶管施工技术
将完全能解决这些难题，提供安全及经济的施工方法。随着顶管技术在市政工程
的广泛运用，本文主要探讨在顶管作业施工过程中出现了一些具体的技术问题，
值得施工技术人员重视，并以此和同行共享。
1顶管施工的特点
顶管法又称为非开挖管道敷设技术，它具有不需要开挖面层，就能穿越地面
构筑物和地下管线及公路、铁路、河道的特点，相比开挖敷设技术，投资和工期
将大大节省。同时，顶管施工技术可以降低噪音，减少粉尘，减轻对城区的交通
条件和环境状况的干扰和破坏，属于真正的无污染、高效率的施工技术。顶管施
工法由于其上述多方面的优点，在市政工程中尤其是在市政给排水管线工程中得
到了广泛地应用。概括起来，顶管施工技术具有几大方面的优点：施工面由线缩
成点，占地面积小；地面活动不受施工影响，对交通干扰小；噪音和震动低，城
市中施工对居民生活环境干扰小，不影响现有管线及构筑物的使用；可以在很深
的地下或水下敷设管道，可以安全穿越铁路、公路、河流、建筑物，减少沿线的
拆迁工作量，降低工程造价，其主要缺点是施工技术难度较高，需要详细的工程
地质和水文地质勘探资料。
2顶管技术施工应用分析
2.1顶进管的选择顶进管一般选用钢筋砼管，如没有腐蚀要求可选用钢管。钢
筋砼管的规格设计、配筋和应力验算应遵守有关钢筋砼的标准和技术规程，特别
是有关钢筋砼管的标准和技术规程。
2.1.1顶进管直径的选择顶进管的直径选择是首先根据工程性质、工程需要确
定内径，根据顶进管所受荷载确定砼管的配筋及壁厚，进而确定外径。因为顶管
工程工作面上需要配备挖土工人，所以一般管内径不小于500mm。
2.1.2顶进管长度的选择顶进管的长度对顶管过程的可控性和经济性有很大的
影响。在直线推顶的情况下使用长管可以减少装管的次数，取得良好的效果，但
随着管长度的增长，如果偏离原定的路线，使之恢复正确路线要比使用短管更加
困难。建造顶压坑时顶压坑的长度也要增大，挖坑、支护、回填、修复的费用将
相应地增加。反之，在直线上推顶很短的管也较困难，因为短管比较容易向周围
土层中挤入，致使整个管列呈蛇形弯曲，这便降低了管路顶进的可控性。
一般情况下，管长度须相对于管径来衡量，当L/D外≤1.10时，为短管；当L/D
外=1.15时，为标准管；当L/D外≥2.10时为长管。
2.2顶管施工的前期准备
2.2.1现场平面布置平面总体布置包括起重设备、自动控制室、料具间、管片
堆场、拌浆棚及拌浆材料堆场、注水系统、弃土坑的布置等。始发工作井内安装
发射架、顶管机、前顶铁、主推千斤顶、反力架等顶进设备，工作井边侧设置下
井扶梯供施工人员上下。转贴于2.2.2顶管机进、出洞处以及后靠土体加固为
确保顶管机出洞的绝对安全，需对后靠土体及进、出洞区域土体进行高压旋喷桩
加固。为防止顶管机进、出预留洞导致泥水流失，并确保在顶进过程中压注的触
变泥浆不流失，必须在工作井安装洞口止水装置。
2.3顶管施工的工艺顶管施工又称为顶进法施工，是指利用顶进设备将预制的
箱形或圆形构造物逐渐顶入路基，以构成立体交叉通道或涵洞的施工方法。顶管
施工需先在确定的管段之间设置工作井和接收井，然后在工作井内安装推力设备
将导轨上的顶管机头推入土体，由机头导向，将预制的钢筋混凝土管向前顶进，
前端土体通过工作井运出，最后完成管道铺设。
2.3.1顶管井的设计顶管井分工作井与接收井两种，顶管井的建造结构有很多
种类，一般使用钢筋混凝土结构。工作井的结构形式通常有单孔井和单排孔井。
前者形状有圆形、正方形、矩形等，后者则大多为矩形，它们的结构受力性能由
高至低依次为圆形一正方形一矩形。结构布置时，可在井内设置内支撑，改善结
构受力。在建造过程中，工作井按双向顶进设计，与接收井间隔布置，间距与设
计检查井间距一致，施工完毕，在工作井和接收井的位置上按设计要求做检查井。
2.3.2顶管施工工序
①穿墙：打开穿墙闷板将工具管顶出井外，并安装穿墙止水装置，主要技术施工
措施如下：a穿墙管内填夯压密实的纸筋粘土或低强度水泥粘土拌和土，以起到
临时性阻水挡土作用；b为确保穿墙孔外侧一定范围内土体基本稳定并有足够强
度，工作井工具管穿墙前，对穿墙管外侧采取注浆固结措施；c穿墙前对可能出
现的问题进行分析并制定相应处理措施；d闷板开启后迅速推进工具管，同时做
好穿墙止水，本工程采用止水法兰加压板，中间安入20mm厚的天然优质橡胶止
水板环，要求具有较高的拉伸率和耐磨性，借助管道顶进带动安装好的橡胶板形
成逆向止水装置，应防止因穿墙管外侧的土体暴露时间过长而产生扰动流变。
②顶管出洞：顶管出洞是顶管作业中一个很值得注意的问题，顶管出洞，即顶管
机和第一节管子从工作井中破出洞口封门进入土中。开始正常顶管前的过程，是
顶管技术中的关键工序，也是容易发生事故的工序。为防止管线出现偏斜，应采
取工具管调零，在工具管下的井壁上加设支撑，若发现下跌立即用主顶油缸进行
纠偏，工具管出洞前预先设定一个初始角弥补下跌等措施。
③注浆减阻：在顶管施工中还有一个重要的技术措施就是通过压注触变泥浆填充
管道周围的空隙，形成一道泥浆保护套，起到支撑地层，减少地面沉降，减少顶
进阻力的作用。在施工中，首先对顶管机头尾部压浆，并要与顶进工作同步，然
后在中续间和混凝土管道的适当位置进行跟踪补浆，以补充在顶进中的泥浆损
失。注浆工序一般多应用于长距离顶管施工中。
④顶管纠偏：纠偏是指机头偏离设计轴线后，利用设置在后部的纠偏千斤顶组，
改变机头端面的方向，减少偏差，使管道沿设计轴线顶进。顶进纠偏是采用调整
4台纠偏千斤顶组的方法，进行纠偏操作，若管道偏左则千斤顶采用左伸右缩，
反之亦然。如果同时有高程和方向偏差，则应先纠正偏差大的一边。纠偏应做到
在顶进中采用小角度分级逐步进行，勤调微纠。当顶管机头发生旋转时，可采取
在管内的相反方向增加压重块或在中间站提供旋转纠正力矩等方法纠正。
3结语
顶管工艺的施工从技术上讲是完全可行的，相对于开槽埋管从社会效益与经
济效益上来讲更具有优越性。从根本上改变了城市管网乱挖现象；另外一方面从
切实做到保护环境入手，加大推广顶管施工技术力度势在必行，可以预见未来的
关键词：工作原理；特点；顶管施工；应用
0 引言
随着我国城市化进程不断加快，城市地下管线扩建、改造工程量不断增加；采用非开挖铺设管道的技术越来越受到人们的关注,由于其不需要开挖地面，交通不断行，对周围的环境影响能减少到最小，在繁华都市的工程建设中，顶管技术独具优势。因此，在许多领域，非开挖技术，受到越来越广泛地采用。本论文主要讨论在顶管施工过程中出现的技术问题，值得施工技术人员重视，并以此和同行共享。
1 顶管施工发展及工作原理
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。
2 顶管施工的特点
2.1顶管施工最突出的特点就是适应性问题。针对不同的地质情况、施工条件和设计要求，选用与之适应的顶管施工方式，如何正确地选择顶管机和配套辅助设备，对于顶管施工来说是非常关键的。
2.2顶管法又称为非开挖管道敷设技术，与传统的"挖槽埋管法"相比，开挖敷设技术，投资和工期将大大节省。同时，顶管施工技术可以降低噪音，减少粉尘，减轻对城区的交通条件和环境状况的干扰和破坏，属于真正的无污染、高效率的施工技术。
2.3顶管施工技术优点是不开挖地面；不拆迁，不破坏地面建筑物；不影响交通；不破坏环境；施工不受气候和环境的影响；不影响管道的段差变形；省时、高效、安全，综合造价低；其主要缺点是施工技术难度较高，需要详细的工程地质和水文地质勘探资料。
3 顶管施工技术应用
3.1顶进管的选择顶进管一般选用钢筋混凝土管，如没有腐蚀要求可选用钢管。钢筋混凝土管的规格设计、配筋和应力验算应遵守有关钢筋混凝土的标准和技术规程。
3.1.1 顶进管直径的选择顶进管的直径选择是首先根据工程性质、工程需要确定内径，根据顶进管所受荷载确定混凝土管的配筋及壁厚，进而确定外径。因为顶管工程工作面上需要配备挖土工人，所以一般管内径不小于500mm。
3.1.2 顶进管长度的选择顶进管的长度对顶管过程的可控性和经济性有很大的影响。在直线推顶的情况下使用长管可以减少装管的次数，取得良好的效果，但随着管长度的增长，如果偏离原定的路线，使之恢复正确路线要比使用短管更加困难。建造顶压坑时顶压坑的长度也要增大，挖坑、支护、回填、修复的费用将相应地增加。反之，在直线上推顶很短的管也较困难，因为短管比较容易向周围土层中挤入，致使整个管列呈蛇形弯曲，这便降低了管路顶进的可控性。一般情况下，管长度须相对于管径来衡量，当L/D外≤1.10时，为短管；当L/D外=1.15时，为标准管；当L/D外≥2.10时为长管。
3.2顶管施工的前期准备
3.2.1 现场平面布置平面总体布置包括起重设备、自动控制室、料具间、管片堆场、拌浆棚及拌浆材料堆场、注水系统、弃土坑的布置等。始发工作井内安装发射架、顶管机、前顶铁、主推千斤顶、反力架等顶进设备，工作井边侧设置下井扶梯供施工人员上下。
3.2.2 顶管机进、出洞处以及后靠土体加固为确保顶管机出洞的绝对安全，需对后靠土体及进、出洞区域土体进行高压旋喷桩加固。为防止顶管机进、出预留洞导致泥水流失，并确保在顶进过程中压注的触变泥浆不流失，必须在工作井安装洞口止水装置。
3.3顶管施工的工艺顶管施工又称为顶进法施工，是指利用顶进设备将预制的箱形或圆形构造物逐渐顶入路基，以构成立体交叉通道或涵洞的施工方法。顶管施工需先在确定的管段之间设置工作井和接收井，然后在工作井内安装推力设备将导轨上的顶管机头推入土体，由机头导向，将预制的钢筋混凝土管向前顶进，前端土体通过工作井运出，最后完成管道铺设。
3.3.1 顶管井的设计顶管井分工作井与接收井两种，顶管井的建造结构有很多种类，一般使用钢筋混凝土结构。工作井的结构形式通常有单孔井和单排孔井。前者形状有圆形、正方形、矩形等，后者则大多为矩形，它们的结构受力性能由高至低依次为圆形一正方形一矩形。结构布置时，可在井内设置内支撑，改善结构受力。在建造过程中，工作井按双向顶进设计，与接收井间隔布置，间距与设计检查井间距一致，施工完毕，在工作井和接收井的位置上按设计要求做检查井。
3.3.2 顶管施工工序⑴ 穿墙：打开穿墙闷板将工具管顶出井外，并安装穿墙止水装置，主要技术施工措施如下：①穿墙管内填夯压密实的纸筋粘土或低强度水泥粘土拌和土，以起到临时性阻水挡土作用；②为确保穿墙孔外侧一定范围内土体基本稳定并有足够强度，工作井工具管穿墙前，对穿墙管外侧采取注浆固结措施；③穿墙前对可能出现的问题进行分析并制定相应处理措施；④闷板开启后迅速推进工具管，同时做好穿墙止水。⑵ 顶管出洞：顶管出洞是顶管作业中一个很值得注意的问题，顶管出洞，即顶管机和第一节管子从工作井中破出洞口封门进入土中。开始正常顶管前的过程，是顶管技术中的关键工序，也是容易发生事故的工序。为防止管线出现偏斜，应采取工具管调零，在工具管下的井壁上加设支撑，若发现下跌立即用主顶油缸进行纠偏，工具管出洞前预先设定一个初始角弥补下跌等措施。⑶ 注浆减阻：在顶管施工中还有一个重要的技术措施就是通过压注触变泥浆填充管道周围的空隙，形成一道泥浆保护套，起到支撑地层，减少地面沉降，减少顶进阻力的作用。在施工中，首先对顶管机头尾部压浆，并要与顶进工作同步，然后在中续间和混凝土管道的适当位置进行跟踪补浆，以补充在顶进中的泥浆损失。注浆工序一般多应用于长距离顶管施工中。⑷ 顶管纠偏：纠偏是指机头偏离设计轴线后，利用设置在后部的纠偏千斤顶组，改变机头端面的方向，减少偏差，使管道沿设计轴线顶进。顶进纠偏是采用调整4台纠偏千斤顶组的方法，进行纠偏操作，若管道偏左则千斤顶采用左伸右缩，反之亦然。如果同时有高程和方向偏差，则应先纠正偏差大的一边。纠偏应做到在顶进中采用小角度分级逐步进行，勤调微纠。当顶管机头发生旋转时，可采取在管内的相反方向增加压重块或在中间站提供旋转纠正力矩等方法纠正。
Abstract: Due to many advantages in the municipal construction， the pipe technology is widely used. This paper introduces the construction characteristics of pipe technology， based on this， it mainly analyzes the application of pipe technology in the construction of municipal engineering， and discusses its problems， which has a certain reference for further improving the quality of pipe construction.
关键词：顶管技术；市政工程；应用；施工工序
Key words: pipe technology；municipal engineering；application；construction process
0 引言
地下管网是城市基础设施的重要组成部分，日夜肩负着传送信息和能量的重要任务。为城市处理污水的系统、自来水、煤气、电力和通讯设施等等都属于地下管网之内，要对上述市政设施进行改建、新建、扩建，需要工程技术人员进行安全的管道安装。传统的挖槽埋管地下管线施工技术由于对地面交通影响较大，使本来就拥挤繁忙的城市交通如同雪上加霜，同时给市民工作、生活带来许多不便，特别在人口稠密的城市和交通拥挤的地区以及不允许开挖的地段，这个矛盾就更加突出。市政工程如何使这些安装工程对城市的影响减至最小，如何尽可能减少对人们日常生活的影响。已经成了一个迫切解决的问题。
非开挖技术将完全能解决这些难题，提供安全及经济的施工方法。非开挖技术是指利用少开挖和不开挖技术来进行地下管线的铺设或更换的工艺。顶管技术就是在这种情况下发展起来的一种非开挖技术，其在国外已广泛使用，在国内也已逐渐普及。随着顶管技术在市政工程的广泛运用，本论文主要讨论在顶管作业施工过程中出现了一些具体的技术问题，值得施工技术人员重视，并以此和同行共享。
1 顶管施工的特点
顶管法又称为非开挖管道敷设技术，它具有不需要开挖面层，就能穿越地面构筑物和地下管线吸公路、铁路、河道的特点，相比开挖敷设技术，投资和工期将大大节省。同时，顶管施工技术可以降低噪音，减少粉尘，减轻对城区的交通条件和环境状况的干扰和破坏，属于真正的无污染、高效率的施工技术。顶管施工法由于其上述多方面的优点，在市政工程中尤其是在市政管线工程中得到了广泛地应用。概括起来，顶管施工技术具有几大方面的优点：施工面由线缩成点，占地面积小；地面活动不受施工影响，对交通干扰小；噪音和震动低，城市中施工对居民生活环境干扰小，不影响现有管线及构筑物的使用；可以在很深的地下或水下敷设管道，可以安全穿越铁路、公路、河流、建筑物，减少沿线的拆迁工作量，降低工程造价。
2 顶管技术施工应用分析
2.1 顶进管的选择 顶进管一般选用钢筋砼管，如没有腐蚀要求可选用钢管。钢筋砼管的规格设计、配筋和应力验算应遵守有关钢筋砼的标准和技术规程，特别是有关钢筋砼管的标准和技术规程。①顶进管直径的选择：顶进管的直径选择是首先根据工程性质、工程需要确定内径，根据顶进管所受荷载确定砼管的配筋及壁厚，进而确定外径。因为顶管工程工作面上需要配备挖土工人，所以一般管内径不小于500mm；②顶进管长度的选择：顶进管的长度对顶管过程的可控性和经济性有很大的影响。在直线推顶的情况下使用长管可以减少装管的次数，取得良好的效果，但随着管长度的增长，如果偏离原定的路线，使之恢复正确路线要比使用短管更加困难。建造顶压坑时顶压坑的长度也要增大，挖坑、支护、回填、修复的费用将相应地增加。
一般情况下，管长度须相对于管径来衡量，当L/D外≤1.10时，为短管；当L/D外=1.15时，为标准管；当IJD外≥2.10时为长管。
2.2 顶管施工的前期准备 ①现场平面布置：平面总体布置包括起重设备、自动控制室、料具间、管片堆场、拌浆棚及拌浆材料堆场、注水系统、弃土坑的布置等。始发工作井内安装发射架、顶管机、前顶铁、主推千斤顶、反力架等顶进设备，工作井边侧设置下井扶梯供施工人员上下；②顶管机进、出洞处以及后靠土体加固：为确保顶管机出洞的绝对安全，需对后靠土体及进、出洞区域土体进行高压旋喷桩加固。为防止顶管机进、出预留洞导致泥水流失，并确保在顶进过程中压注的触变泥浆不流失，必须在工作井安装止水装置。
2.3 顶管施工的工艺：顶管施 叉称为顶进法施工，是指利用顶进设备将预制成椭圆形或圆形构造物逐渐顶入路基，以构成立体交义通道或涵洞的施工方法。顶管施工需先在确定的管段之间设置工作井和接收井，然后在工作井内安装推力设备将导轨上的顶管机头推入土体，由机头导向，将预制的钢筋混凝土管向前顶进，前端土体通过工作井运出，最后完成管道铺设。
2.3.1 顶管井的设计：顶管井分工作井与接收井两种，顶管井的建造结构有很多种类，一般使用钢筋混凝土结构。工作井的结构形式通常有单孔井和单排孔井。前者形状有圆形、正方形、矩形等，后者则大多为矩形，它们的结构受力性能由高至低依次为圆形一正方形一矩形。
2.3.2 顶管施工工序 ①穿墙：打开穿墙闷板将工具管顶出井外，并安装穿墙止水装置，主要技术施工措施如下：1）穿墙管内填夯压密实的纸筋粘土或低强度水泥粘土拌和土，以起到临时性阻水挡土作用；2）为确保穿墙孔外侧一定范围内土体基本稳定并有足够强度，工作井工具管穿墙前，对穿墙管外侧采取注浆固结措施；3）穿墙前对可能出现的问题进行分析并制定相应处理措施；4）闷板开启后迅速推进工具管，同时做好穿墙止水，本工程采用止水法兰加压板，中间安入20mm厚的天然优质橡胶止水板环，要求具有较高的拉伸率和耐磨性，借助管道顶进带动安装好的橡胶板形成逆向止水装置，应防止因穿墙管外侧的土体暴露时间过长而产生扰动流变。②顶管出洞：顶管出洞是顶管作业中一个很值得注意的问题，顶管出洞，即顶管机和第一节管子从工作井中破出洞口封门进入土中。开始正常顶管前的过程，是顶管技术中的关键工序，也是容易发生事故的工序。为防止管线出现偏斜，应采取工具管调零，在工具管下的井壁上加设支撑，若发现下跌立即用主顶油缸进行纠偏，工具管出洞前预先设定一个初始角弥补下跌等措施。③注浆减阻：在顶管施工中还有一个重要的技术措施就是通过压注触变泥浆填充管道周围的空隙，形成一道泥浆保护套，起到支撑地层，减少地面沉降，减少顶进阻力的作用。在施工中，首先对顶管机头尾部压浆，并要与顶进工作同步，然后在中续间和混凝土管道的适当位置进行跟踪补浆，以补充在顶进中的泥浆损失。注浆工序一般多应用于长距离顶管施工中。④顶管纠偏：纠偏是指机头偏离设计轴线后，利用设置在后部的纠偏千斤顶组，改变机头端面的方向，减少偏差，使管道沿设计轴线顶迸。顶进纠偏是采用调整4台纠偏千斤顶组方法，进行纠偏操作，若管道偏左则千斤顶采用左伸右缩，反之亦然。
3 膨润土悬浮液在疏松土层中的应用
在无粘性的疏松土层中以及在粘性很小的土壤中，例如在砂砾土中，若不采取其它辅助措施，土层由于本身极不稳定，以致在刃脚推进之后立刻就会坍落在管壁上。所以对这类土壤来说，膨润土悬浮液的支承作用尤其具有重要意义。为了起到这种支承作用，先决条件是要尽可能准确地掌握膨润土悬浮漓在砂砾上中的特性。膨润上悬浮液将渗人土层的孔隙内，充满孔隙，并继续在其中流动。流速取决于孔隙的横断面与悬浮液的流变特性，同时也取决于压浆压力。因此为了在同样的压浆压力下达刭相同的渗入深度，在孔隙横断面很小的细粒土层中便需要低流限的悬浮液，面孔隙横断面较大的粒粒土层则需要高流限的悬浮液。在克服流动阻力的过程中，压浆压力随着渗入深度的增加而成比例地衰减，所以相应每一种压浆压力，都有一个完全确定的渗入深度。
尽管就某种场合来说，随着管子的推进同时在管子整个圆周上和管路全部长度上均匀地压浆证明是相宜的，而在另一些场合下，正确的方法则又可能是分段压浆。例如现已得知，在管子下半部，膨润土在顶进过程中比静止状态下更容易流出，而上半部的压浆则是在管路静止的情况下更容易进行。因此最好是将管子下半都的注浆孔和上半部的注浆孔分别组合起来。这种半侧压出韵原因在于，静止状态的管道以其全部很大的重量沉落于底部。这样便在管道的顶部形成了小空隙，或者至少是形成了一个压力较低的区域。因而在这种状态下，膨澜土在管顶处比在管底部更容易流出。反之，在顶压力和浮力同时作用下，管道有向上拱起的倾向。这时管道离地升起，于是管底下方便形成了一个低压区，致使膨润土更加容易渗入其中并均匀地散开。
4 顶进管在膨润土悬浮浪中受到的浮力
只要顶进管在整个圆周上被膨润土悬浮液所包围，浮力定律便对它有效，即使悬浮液层的厚度很小也同样如此。在钢筋混凝土管情况下，浮力均为管子自重的1.4倍。这样，只要通过正确地压人膨润土悬浮液，从而在土层中围绕顶进管形成一个支承环带，并保持悬浮液压力等于土压力，于是管子就会在膨润土悬浮液中漂浮起来。为此必需的前提在于悬浮液应是液体状态的，亦即呈现为表观流限相应较低的溶胶状态。在悬浮液的膨润土含量低到接近运动状态下的稳定极限时，这个条件便能得到满足。浮力可使管外璧摩阻力减小，因为管底部由于自重产生的法向力减少了。这一效果首先会对大直径管子的长距离推顶产生有利的影响
5 结语
顶管设计在市政工程中，特别是深覆土大管径的管道工程和交通繁忙的城市主干道改造工程设计中显得尤为重要。在特定工程条件下，相对与开槽埋管更具优越性。时代要前进，城市要发展。市政设施配套完善，地下各种管道建设将会大量增加，顶管设计和施工也会增多。管径加大，长度加长，有直有曲，种类繁多，这将是今后大城市顶管施工的发展趋势。因此，我们要重视这个良机，进一步地完善和提高我们的顶管设计和施工技术，使之综合施工技术达到国际水平。
参考文献
[1]廖霞柳.洛河电厂取水工程顶管施工质量控制分析[J].安徽水利水电职业技术学院学报，2010，(01):13-14，17.
[2] 邓雅婷.地下建筑与工程专业揭密及院校介绍[J].高校招生，2002，(07) :58；学校学报，2010，(01):23-24，37.
[3]张振宇.盾构法施工技术在我国的应用与发展[J].武汉工程职业技术学院学报，2005，(04):26-28，36.
关键词：顶管技术；市政工程；应用；施工工序
引言
地下管网是城市基础设施的重要组成部分，日夜肩负着传送信息和能量的重要任务。为城市处理污水的系统、自来水、煤气、电力和通讯设施等等都属于地下管网之内，要对上述市政设施进行改建、新建、扩建，需要工程技术人员进行安全的管道安装。传统的挖槽埋管地下管线施工技术由于对地面交通影响较大，使本来就拥挤繁忙的城市交通如同雪上加霜，同时给市民工作、生活带来许多不便，特别在人口稠密的城市和交通拥挤的地区以及不允许开挖的地段，这个矛盾就更加突出。市政工程如何使这些安装工程对城市的影响减至最小，如何尽可能减少对人们日常生活的影响。已经成了一个迫切解决的问题。 非开挖技术将完全能解决这些难题，提供安全及经济的施工方法。非开挖技术是指利用少开挖和不开挖技术来进行地下管线的铺设或更换的工艺。顶管技术就是在这种情况下发展起来的一种非开挖技术，其在国外已广泛使用，在国内也已逐渐普及。随着顶管技术在市政工程的广泛运用，本论文主要讨论在顶管作业施工过程中出现了一些具体的技术问题，值得施工技术人员重视，并以此和同行共享。
1 顶管施工的特点 顶管法又称为非开挖管道敷设技术，它具有不需要开挖面层，就能穿越地面构筑物和地下管线吸公路、铁路、河道的特点，相比开挖敷设技术，投资和工期将大大节省。同时，顶管施工技术可以降低噪音，减少粉尘，减轻对城区的交通条件和环境状况的干扰和破坏，属于真正的无污染、高效率的施工技术。顶管施工法由于其上述多方面的优点，在市政工程中尤其是在市政管线工程中得到了广泛地应用。
2 顶管技术施工应用分析
2.1 顶进管的选择 顶进管一般选用钢筋砼管，如没有腐蚀要求可选用钢管。钢筋砼管的规格设计、配筋和应力验算应遵守有关钢筋砼的标准和技术规程，特别是有关钢筋砼管的标准和技术规程。①顶进管直径的选择：顶进管的直径选择是首先根据工程性质、工程需要确定内径，根据顶进管所受荷载确定砼管的配筋及壁厚，进而确定外径。因为顶管工程工作面上需要配备挖土工人，所以一般管内径不小于500mm；②顶进管长度的选择：顶进管的长度对顶管过程的可控性和经济性有很大的影响。在直线推顶的情况下使用长管可以减少装管的次数，取得良好的效果，但随着管长度的增长，如果偏离原定的路线，使之恢复正确路线要比使用短管更加困难。建造顶压坑时顶压坑的长度也要增大，挖坑、支护、回填、修复的费用将相应地增加。
2.2 顶管施工的前期准备 ①现场平面布置：平面总体布置包括起重设备、自动控制室、料具间、管片堆场、拌浆棚及拌浆材料堆场、注水系统、弃土坑的布置等。始发工作井内安装发射架、顶管机、前顶铁、主推千斤顶、反力架等顶进设备，工作井边侧设置下井扶梯供施工人员上下；②顶管机进、出洞处以及后靠土体加固：为确保顶管机出洞的绝对安全，需对后靠土体及进、出洞区域土体进行高压旋喷桩加固。为防止顶管机进、出预留洞导致泥水流失，并确保在顶进过程中压注的触变泥浆不流失，必须在工作井安装止水装置。
2.3 顶管施工的工艺：顶管施 叉称为顶进法施工，是指利用顶进设备将预制成椭圆形或圆形构造物逐渐顶入路基，以构成立体交义通道或涵洞的施工方法。顶管施工需先在确定的管段之间设置工作井和接收井，然后在工作井内安装推力设备将导轨上的顶管机头推入土体，由机头导向，将预制的钢筋混凝土管向前顶进，前端土体通过工作井运出，最后完成管道铺设。
2.3.1 顶管井的设计：顶管井分工作井与接收井两种，顶管井的建造结构有很多种类，一般使用钢筋混凝土结构。工作井的结构形式通常有单孔井和单排孔井。前者形状有圆形、正方形、矩形等，后者则大多为矩形，它们的结构受力性能由高至低依次为圆形一正方形一矩形。
2.3.2 顶管施工工序 ①穿墙：打开穿墙闷板将工具管顶出井外，并安装穿墙止水装置，主要技术施工措施如下：1）穿墙管内填夯压密实的纸筋粘土或低强度水泥粘土拌和土，以起到临时性阻水挡土作用；2）为确保穿墙孔外侧一定范围内土体基本稳定并有足够强度，工作井工具管穿墙前，对穿墙管外侧采取注浆固结措施；3）穿墙前对可能出现的问题进行分析并制定相应处理措施；4）闷板开启后迅速推进工具管，同时做好穿墙止水，本工程采用止水法兰加压板，中间安入20mm厚的天然优质橡胶止水板环，要求具有较高的拉伸率和耐磨性，借助管道顶进带动安装好的橡胶板形成逆向止水装置，应防止因穿墙管外侧的土体暴露时间过长而产生扰动流变。②顶管出洞：顶管出洞是顶管作业中一个很值得注意的问题，顶管出洞，即顶管机和第一节管子从工作井中破出洞口封门进入土中。开始正常顶管前的过程，是顶管技术中的关键工序，也是容易发生事故的工序。为防止管线出现偏斜，应采取工具管调零，在工具管下的井壁上加设支撑，若发现下跌立即用主顶油缸进行纠偏，工具管出洞前预先设定一个初始角弥补下跌等措施。③注浆减阻：在顶管施工中还有一个重要的技术措施就是通过压注触变泥浆填充管道周围的空隙，形成一道泥浆保护套，起到支撑地层，减少地面沉降，减少顶进阻力的作用。在施工中，首先对顶管机头尾部压浆，并要与顶进工作同步，然后在中续间和混凝土管道的适当位置进行跟踪补浆，以补充在顶进中的泥浆损失。注浆工序一般多应用于长距离顶管施工中。④顶管纠偏：纠偏是指机头偏离设计轴线后，利用设置在后部的纠偏千斤顶组，改变机头端面的方向，减少偏差，使管道沿设计轴线顶迸。顶进纠偏是采用调整4台纠偏千斤顶组方法，进行纠偏操作，若管道偏左则千斤顶采用左伸右缩，反之亦然。
膨润土悬浮液在疏松土层中的应用 在无粘性的疏松土层中以及在粘性很小的土壤中，例如在砂砾土中，若不采取其它辅助措施，土层由于本身极不稳定，以致在刃脚推进之后立刻就会坍落在管壁上。所以对这类土壤来说，膨润土悬浮液的支承作用尤其具有重要意义。为了起到这种支承作用，先决条件是要尽可能准确地掌握膨润土悬浮漓在砂砾上中的特性。膨润上悬浮液将渗人土层的孔隙内，充满孔隙，并继续在其中流动。流速取决于孔隙的横断面与悬浮液的流变特性，同时也取决于压浆压力。
尽管就某种场合来说，随着管子的推进同时在管子整个圆周上和管路全部长度上均匀地压浆证明是相宜的，而在另一些场合下，正确的方法则又可能是分段压浆。
顶进管在膨润土悬浮浪中受到的浮力 只要顶进管在整个圆周上被膨润土悬浮液所包围，浮力定律便对它有效，即使悬浮液层的厚度很小也同样如此。在钢筋混凝土管情况下，浮力均为管子自重的1.4倍。这样，只要通过正确地压人膨润土悬浮液，从而在土层中围绕顶进管形成一个支承环带，并保持悬浮液压力等于土压力，于是管子就会在膨润土悬浮液中漂浮起来。为此必需的前提在于悬浮液应是液体状态的，亦即呈现为表观流限相应较低的溶胶状态。在悬浮液的膨润土含量低到接近运动状态下的稳定极限时，这个条件便能得到满足。浮力可使管外璧摩阻力减小，因为管底部由于自重产生的法向力减少了。这一效果首先会对大直径管子的长距离推顶产生有利的影响
【关键词】市政给排水；顶管技术；施工
地下管网是城市基础设施的重要组成部分，日夜肩负着传送信息和能量的重要任务。为城市处理污水的系统、自来水、煤气、电力和通讯设施等等都属于地下管网之内，要对上述市政设施进行改建、新建、扩建，需要工程技术人员进行安全的管道安装。传统的挖槽埋管地下管线施工技术由于对地面交通影响较大，使本来就拥挤繁忙的城市交通如同雪上加霜，同时给市民工作、生活带来许多不便，特别在人口稠密的城市和交通拥挤的地区以及不允许开挖的地段，这个矛盾就更加突出。市政工程如何使这些安装工程对城市的影响减至最小，如何尽可能减少对人们日常生活的影响。已经成了一个迫切解决的问题。
非开挖技术将完全能解决这些难题，提供安全及经济的施工方法。非开挖技术是指利用少开挖和不开挖技术来进行地下管线的铺设或更换的工艺。顶管技术就是在这种情况下发展起来的一种非开挖技术，其在国外已广泛使用，在国内也已逐渐普及。随着顶管技术在市政工程的广泛运用，本论文主要讨论在顶管作业施工过程中出现了一些具体的技术问题，值得施工技术人员重视，并以此和同行共享。
1.顶管施工的特点
顶管法又称为非开挖管道敷设技术，它具有不需要开挖面层，就能穿越地面构筑物和地下管线及公路、铁路、河道的特点，相比开挖敷设技术，投资和工期将大大节省。同时，顶管施工技术可以降低噪音，减少粉尘，减轻对城区的交通条件和环境状况的干扰和破坏，属于真正的无污染、高效率的施工技术。顶管施工法由于其上述多方面的优点，在市政工程中尤其是在市政给排水管线工程中得到了广泛的应用。概括起来，顶管施工技术具有几大方面的优点：施工面由线缩成点，占地面积小；地面活动不受施工影响，对交通干扰小；噪音和震动低，城市中施工对居民生活环境干扰小，不影响现有管线及构筑物的使用；可以在很深的地下或水下敷设管道，可以安全穿越铁路、公路、河流、建筑物，减少沿线的拆迁工作量，降低工程造价，其主要缺点是施工技术难度较高，需要详细的工程地质和水文地质勘探资料。
2.顶管技术施工应用分析
2.1顶进管的选择
顶进管一般选用钢筋砼管，如没有腐蚀要求可选用钢管。钢筋砼管的规格设计、配筋和应力验算应遵守有关钢筋砼的标准和技术规程，特别是有关钢筋砼管的标准和技术规程。
2.1.1顶进管直径的选择
顶进管的直径选择是首先根据工程性质、工程需要确定内径，根据顶进管所受荷载确定砼管的配筋及壁厚，进而确定外径。因为顶管工程工作面上需要配备挖土工人，所以一般管内径不小于500mm。
2.1.2顶进管长度的选择
顶进管的长度对顶管过程的可控性和经济性有很大的影响。在直线推顶的情况下使用长管可以减少装管的次数，取得良好的效果，但随着管长度的增长，如果偏离原定的路线，使之恢复正确路线要比使用短管更加困难。
2.2顶管施工的前期准备
2.2.1现场平面布置
平面总体布置包括起重设备、自动控制室、料具间、管片堆场、拌浆棚及拌浆材料堆场、注水系统、弃土坑的布置等。始发工作井内安装发射架、顶管机、前顶铁、主推千斤顶、反力架等顶进设备，工作井边侧设置下井扶梯供施工人员上下。
2.2.2顶管机进、出洞处以及后靠土体加固
为确保顶管机出洞的绝对安全，需对后靠土体及进、出洞区域土体进行高压旋喷桩加固。为防止顶管机进、出预留洞导致泥水流失，并确保在顶进过程中压注的触变泥浆不流失，必须在工作井安装洞口止水装置。
2.3顶管施工的工艺
顶管施工又称为顶进法施工，是指利用顶进设备将预制的箱形或圆形构造物逐渐顶入路基，以构成立体交叉通道或涵洞的施工方法。顶管施工需先在确定的管段之间设置工作井和接收井，然后在工作井内安装推力设备将导轨上的顶管机头推入土体，由机头导向，将预制的钢筋混凝土管向前顶进，前端土体通过工作井运出，最后完成管道铺设。
2.4顶管井的设计
顶管井分工作井与接收井两种，顶管井的建造结构有很多种类，一般使用钢筋混凝土结构。工作井的结构形式通常有单孔井和单排孔井。前者形状有圆形、正方形、矩形等，后者则大多为矩形，它们的结构受力性能由高至低依次为圆形、正方形、矩形。结构布置时，可在井内设置内支撑，改善结构受力。在建造过程中，工作井按双向顶进设计，与接收井间隔布置，间距与设计检查井间距一致，施工完毕，在工作井和接收井的位置上按设计要求做检查井。
3.顶管施工要点
（1）采用触变泥浆，向管道外壁压入一定量的减阻泥浆，在管道形成一个泥浆套，减小管节外壁和土层间的摩阻力，从而减小顶进时的顶力，泥浆套形成的好坏直接关系到减阻的效果。利用泥浆套的支承作用，减少粉质粘土坍塌，形成的地层流失，以控制地面沉降。对顶管机头尾端的压浆要紧随管道顶进同步压浆，在中继间和中部管节处须跟踪补浆，泥浆的实际用量要比理论用量大得多，一般可达到理论值的4～5倍。通过以上压浆措施，达到预期效果。
（2）顶进中须严格按设计线路顶进，可利用削土刀盘上可伸缩的超提刀，结合千斤顶编组进行纠偏。经常对顶进轴线进行测量，检查顶进轴线是否和设计轴线相吻合。在正常情况下，每顶进1节混凝土管节测量1次，在出洞、纠偏、到达终点前，适当增加测量次数。施工时还要经常对测量控制点进行复测，以保证测量的精度。通过及时纠偏，相邻管间错口
（3）洞口止水，顶管工程中，为使管子能顺利从工作井内出洞，一般采取工作井预留洞口比管节外径略大些（一般为100mm）的方式，顶进时此间隙需采取有效措施进行封闭，采用的洞口止水方法是在沉井制作时，预先在洞口预埋一个10mm厚钢法兰，在钢法兰上焊接螺栓，安装16mm厚橡胶法兰，用10mm厚钢压板压紧，在完成的顶管中，未发现地下水和泥砂流入工作井内，同时橡胶法兰和压板可以回收，效果很好。
（4）进出洞是顶管施工中的一道重要工序，因为穿墙后掘进机方向的准确与否将会给以后管道的方向控制和井内管节的拼装工作带来影响。穿墙时，首先，要防止井外的泥水大量涌入井内，严防塌方和流沙。其次，要使管道不偏离轴线，顶进方向要准确。
（5）在建筑物密集处和路面上须作监测布置，观测地表变形和土移，有效避免房屋开裂和路面沉降。
（6）顶进中遇障碍物后的顶进处理，成为困扰施工的难题，如突遇大量埋木、石块及老河道驳坎等等，都需现场研究给出解决的技术措施。
笔者在市政给排水施工中经常遇到截污干管顶管的工程，所以特举例说明，根据前期地质勘察与笔者的施工经验，顶管机头采用气压平衡水冲式机头进行施工，此机头运行较为稳定，对土体的破坏较轻。
4.截污干管顶管施工实例
4.1顶管施工工艺
采用3台150吨/台千斤顶作为主顶，千斤顶行程为1.6米。千斤顶动力由油泵提供。千斤顶后端用道木和分压环将反力均匀作用于工作井，前端顶进分压环，顶铁将顶力传至管节。分压环制作具有足够的刚性，与管端面接触相对平整，无变形。在长距离顶进过程中，当顶进阻力超过容许总顶力时，无法一次达到顶进距离时，须设置中继间分段接力顶进。
本顶管工程在顶进长度超过120米时，考虑在机头后设置一只中继间，并采用触变泥浆注浆工艺。管节接口主要由外套环（钢套环）橡胶止水带和软土衬垫组成。钢套环在加工处至现场运输吊装过程中不能变形，接口不损坏，以确保管节在对接过程中，橡胶带不移位、不翻转，确保管节的密封性。同时，钢环套在进场前还必须做好防腐处理。在长距离（大于100米）管道顶进过程中，必须采用注浆工艺，利用触变泥浆套减少顶进过程中管壁与土体之间的摩擦力，并填充流失的土体，减少土体变形、沉降和隔水。
4.2管道内管线的铺设
管道内的管线用钢架设置到混凝土管壁上，主要有通风管线和电源管线。施工中由于施工距离大于100米，且埋置管置较深，管道内氧气不足或产生有害气体，所以必须要安装换气系统。通风设施按施工要求用一台柴油空气压缩机将空气过滤，并传输到储气桶中，经过压缩把空气传送到管体的最前端，并将管体最前端的空气排出，这样就可以确保管内空气的含氧量达到施工要求，同时还可以进行气体的循环。电源管线在顶管施工中也起着非常重要的作用，施工过程中主要依靠电源作为动力用电和照明电。顶管施工的电源一般都依靠380V的动力电，所以管内的管线施工一定要做好二极保护和接地保护，这样可以防止人为事故的发生，电源位置也要处理妥当，并加设保护套。照明电要依据施工要求采用36V的低电压，因为管内空气湿度较大，为避免事故，灯具也要加装防水防爆装置。
5.结束语
顶管过程是一个复杂的力学过程，它涉及材料力学、岩土力学、流体力学、弹塑性力学等诸多学科。顶管施工技术是在不稳定及饱和土层中以最小的破坏和最大的保护环境的特点，解决了市政给排水网管的难题，顶管技术适用于各种复杂的城市地形，顶管技术的出现为建设和谐安宁的城市和加速城区建设创造了勃勃生机。
【参考文献】
关键词：顶管技术；给排水管道；施工方法
顶管技术(Pipe Jacking)也被称为液压顶管技术。该施工方法的实质就是，所要顶进的管道在主顶工作站的作用下(有时需要中间站或中继站辅助)，由始发并始发，顶进至目标井。在施工中，通过位于第一节管道的可控顶管机(或盾构机)，可以实现直线或曲线顶进，一般情况下，顶管机的操作和控制可以直接在地下的工作现场由操作人员来完成，特殊情况下(如微型隧道施工技术)，也可以通过位于地表的控制台进行遥控。本论文结合枫林机电工业园区排污干管及泵站工程，主要讨论在顶管作业施工过程中出现的一些具体的技术问题，值得施工技术人员重视，并以此和同行共享。
1顶管施工的特点
顶管法又称为非开挖管道敷设技术，它具有不需要开挖面层，就能穿越地面构筑物和地下管线及公路、铁路、河道的特点，相比开挖敷设技术，投资和工期将大大节省。同时，顶管施工技术可以降低噪音，减少粉尘，减轻对城区的交通条件和环境状况的干扰和破坏，属于真正的无污染、高效率的施工技术。顶管施工法由于其上述多方面的优点，在市政工程中尤其是在市政给排水管线工程中得到了广泛地应用。概括起来，顶管施工技术具有几大方面的优点：施工面由线缩成点，占地面积小；地面活动不受施工影响，对交通干扰小；噪音和震动低，城市中施工对居民生活环境干扰小，不影响现有管线及构筑物的使用；可以在很深的地下或水下敷设管道，可以安全穿越铁路、公路、河流、建筑物，减少沿线的拆迁工作量，降低工程造价，其主要缺点是施工技术难度较高，需要详细的工程地质和水文地质勘探资料。在枫林机电工业园区排污干管及泵站工程泵前2106m的污水干管工程沿线主要经过耕地、泥浆池、高架桥施工区域等，地形平坦，地面标高一般为1.8～2.4m，泥浆堤坝和施工区域局部较高，标高达3.0～4.0m左右，综合本工程的实际现状及顶管施工的工艺特点，对泵站前污水重力流干管d1350采用顶管施工工艺。
2顶管技术施工应用分析
2．1顶进管的选择
顶进管一般选用钢筋砼管，如没有腐蚀要求可选用钢管。钢筋砼管的规格设计、配筋和应力验算应遵守有关钢筋砼的标准和技术规程，特别是有关钢筋砼管的标准和技术规程。
2．1．1顶进管直径的选择。顶进管的直径选择是首先根据工程性质、工程需要确定内径，根据顶进管所受荷载确定砼管的配筋及壁厚，进而确定外径。因为顶管工程工作面上需要配备挖土工人，所以一般管内径不小于500mm。枫林机电工业园区泵站前污水重力流管道直径为d1350，适用于顶进管的直径选择范围。
2．1．2顶进管长度的选择。顶进管的长度
对顶管过程的可控性和经济性有很大的影响。在直线推顶的情况下使用长管可以减少装管的次数，取得良好的效果，但随着管长度的增长，如果偏离原定的路线，使之恢复正确路线要比使用短管更加困难。建造顶压坑时顶压坑的长度也要增大，挖坑、支护、回填、修复的费用将相应地增加。反之，在直线上推顶很短的管也较困难，因为短管比较容易向周围土层中挤入，致使整个管列呈蛇形弯曲，这便降低了管路顶进的可控性。
一般情况下，管长度须相对于管径来衡量，当L／D外≤1．10时，为短管；当L／D外=1．15时，为标准管；当L／D外≥2．10时为长管。枫林机电园区排污干管选择了长管顶管施工，选用泥水平衡封闭式顶管掘进机，可以很好的操纵遥控顶进工作，通过ISEKI专利的RSG双光靶方向控制系统，将顶进方向控制在10mm之内。
2．2顶管施工的前期准备
2．2．1现场平面布置。平面总体布置包括起重设备、自动控制室、料具间、管片堆场、拌浆棚及拌浆材料堆场、注水系统、弃土坑的布置等。始发工作井内安装发射架、顶管机、前顶铁、主推千斤顶、反力架等顶进设备，工作井边侧设置下井扶梯供施工人员上下。
2．2．2顶管机进、出洞处以及后靠土体加固。为确保顶管机出洞的绝对安全，在枫林机电园区排污干管的顶管施工工艺中，对后靠土体及进、出洞区域土体进行了高压旋喷桩加固。为防止顶管机进、出预留洞导致泥水流失，并确保在顶进过程中压注的触变泥浆不流失，在工作井安装了洞口止水装置，确保了工程顺利实施。
2．3顶管施工的工艺
顶管施工又称为顶进法施工，是指利用顶进设备将预制的箱形或圆形构造物逐渐顶入路基，以构成立体交叉通道或涵洞的施工方法。顶管施工需先在确定的管段之间设置工作井和接收井，然后在工作井内安装推力设备将导轨上的顶管机头推人土体，由机头导向，将预制的钢筋混凝土管向前顶进，前端土体通过工作井运出，最后完成管道铺设。
2．3．1顶管井的设计。顶管井分工作井与接收井两种，顶管井的建造结构有很多种类，一般使用钢筋混凝土结构。工作井的结构形式通常有单孔井和单排孔井。前者形状有圆形、正方形、矩形等，后者则大多为矩形，它们的结构受力性能由高至低依次为圆形-正方形-矩形。结构布置时，可在井内设置内支撑，改善结构受力。在建造过程中，工作井按双向顶进设计，与接收井间隔布置，间距与设计检查井间距一致，施工完毕，在工作井和接收井的位置上按设计要求做检查井。枫林机电院排污干管顶管施工共有顶管井为钢筋混凝土结构，共19座，接收井10座，工作井9座，间隔设置。
2．3．2顶管施工工序。①穿墙：打开穿墙闷板将工具管顶出井外，并安装穿墙止水装置，主要技术施工措施如下：a穿墙管内填夯压密实的纸筋粘土或低强度水泥粘土拌和土，以起到临时性阻水挡土作用；b．为确保穿墙孔外侧一定范围内土体基本稳定并有足够强度，工作井工具管穿墙前，对穿墙管外侧采取注浆固结措施；c．穿墙前对可能出现的问题进行分析并制定相应处理措施；d．闷板开启后迅速推进工具管，同时做好穿墙止水，本工程采用止水法兰加压板，中间安入20mm厚的天然优质橡胶止水板环，要求具有较高的拉伸率和耐磨性，借助管道顶进带动安装好的橡胶板形成逆向止水装置，应防止因穿墙管外侧的土体暴露时间过长而产生扰动流变。②顶管出洞：顶管出洞是顶管作业中一个很值得注意的问题，顶管出洞，即顶管机和第一节管子从工作井中破出洞口封门进入土中。开始正常顶管前的过程，是顶管技术中的关键工序，也是容易发生事故的工序。为防止管线出现偏斜，应采取工具管调零，在工具管下的井壁上加设支撑，在本工程中离接收井15m左右位置即加强对顶进轴线的观测，若发现顶进轴线偏差，立即用主顶油缸进行纠偏，工具管出洞前预先设定一个初始角弥补下跌等措施。③注浆减阻：在顶管施工中还有一个重要的技术措施就是通过压注触变泥浆填充管道周围的空隙，形成一道泥浆保护套，起到支撑地层，减少地面沉降，减少顶进阻力的作用。枫林机电园区排污干管属于长距离顶管，因此要进行注浆减阻。（注浆工序一般多应用于长距离顶管施工中。）在施工中，首先对顶管机头尾部压浆，并与顶进工作同步，然后在中续间和混凝土管道的适当位置进行跟踪补浆，以补充在顶进中的泥浆损失。④顶管纠偏：纠偏是指机头偏离设计轴线后，利用设置在后部的纠偏千斤顶组，改变机头端面的方向，减少偏差，使管道沿设计轴线顶进。本工程中，顶进纠偏是采用调整4台纠偏千斤顶组的方法，进行纠偏操作，若管道偏左则千斤顶采用左伸右缩，反之亦然。如果同时有高程和方向偏差，则应先纠正偏差大的一边。纠偏应做到在顶进中采用小角度分级逐步进行，勤调微纠。当顶管机头发生旋转时，可采取在管内的相反方向增加压重块或在中间站提供旋转纠正力矩等方法纠正。在施工中贯彻了勤测、勤纠、缓纠的原则，不剧烈纠偏，与顶管同步进行。
地下管网是城市基础设施的重要组成部分。城市处理污水的系统、自来水、煤气、电力和通讯设施等等都属于地下管网之内，要对上述市政设施进行改建、新建、扩建，需要工程技术人员进行安全的管道安装。传统的挖槽埋管地下管线施工技术由于对地面交通影响较大，使本来就拥挤繁忙的城市交通如同雪上加霜，同时给市民工作、生活带来许多不便，特别在人口稠密的城市和交通拥挤的地区以及不允许开挖的地段，这个矛盾就更加突出。非开挖技术将完全能解决这些难题，提供安全及经济的施工方法。非开挖技术是指利用少开挖和不开挖技术来进行地下管线的铺设或更换的工艺。顶管技术就是在这种情况下发展起来的一种非开挖技术。
一、 顶管施工的特点
顶管法又称为非开挖管道敷设技术，它具有不需要开挖面层，就能穿越地面构筑物和地下管线以及公路、铁路、河道的特点，相比开挖敷设技术，投资和工期将大大节省。同时，顶管施工技术可以降低噪音，减少粉尘，减轻对城区的交通条件和环境状况的干扰和破坏，属于真正的无污染、高效率的施工技术。顶管施工法由于其上述多方面的优点，在市政工程中尤其是在市政管线工程中得到了广泛地应用。
二、 顶管施工技术要点
(一) 现场勘查
首先，在进行顶管施工前，要进行施工现场勘查，观察施工地点的人、车流情况，确定交通路线，并且在交通路口设立导向牌等标志，同时安排人员指挥交通；其次，在施工之前要考察临近的排水系统建设，设计好排水线路以及管道建设，避免污水横流；再次，对施工现场的电力、通讯、煤气等管道进行现场定位勘查，找出需要临时关停或搬迁的设备设施，避免发生不良影响；此外，认真调查附近桥梁等构筑物的桥台基础、桩基深度及间距、建筑物基坑的结构形式，以便于确认是否要对其进行喷锚结构施工，为顶管技术的顺利实施打好铺垫。
(二) 技术准备
在顶管施工前，根据当地的顶管顶进的地质资料，了解土层的物理性质、力学参数、分布状况，了解建筑施工场地的地下水来源、水面标高数据以及受潮汐影响等自然条件。在有砂层的情况下，要了解含砂量以及砂的细度、级配关系等。在岩层的地质情况下，要勘测是否有裂隙发育的情况；风化岩的地质，则要了解强风化、中风化或是弱风化等级，并且了解抗压强度和抗剪强度以及结构状况等。作为施工单位，一定要认真考察施工地质状况，结合业主所给的资料，运用各种施工技术手段进行勘察，以备顶管施工实施的需要。
(三) 顶管线路确定以及井位设计
现行设计院设计管道大部分都是按照明挖方式设计，在经过施工现场调查后，要尽量优化线路设计，避开不利顶管的土层，让顶管线路避开结构物及树木等障碍物。可以选择在每个工作井或者接收井内设计成检查井位。线路与附近结构物的距离设计必须考虑到以后作检查井的方便和空间，尽量避免冲突。此外，按照现行规范检查井间距，根据具体施工情况可以和设计单位研究来适当加长，当顶进深度范围内土层较为复杂时，可以考虑与设计部门协商进行抬高或者降低标高。
三、 顶管技术施工应用分析
（一） 顶进管的选择 顶进管一般选用钢筋砼管，如没有腐蚀要求可选用钢管。钢筋砼管的规格设计、配筋和应力验算应遵守有关钢筋砼的标准和技术规程，特别是有关钢筋砼管的标准和技术规程。①顶进管直径的选择：顶进管的直径选择是首先根据工程性质、工程需要确定内径，根据顶进管所受荷载确定砼管的配筋及壁厚，进而确定外径。因为顶管工程工作面上需要配备挖土工人，所以一般管内径不小于500mm；②顶进管长度的选择：顶进管的长度对顶管过程的可控性和经济性有很大的影响。在直线推顶的情况下使用长管可以减少装管的次数，取得良好的效果，但随着管长度的增长，如果偏离原定的路线，使之恢复正确路线要比使用短管更加困难。建造顶压坑时顶压坑的长度也要增大，挖坑、支护、回填、修复的费用将相应地增加。一般情况下，管长度须相对于管径来衡量，当L/D外≤1.10时，为短管；当L/D外=1.15时，为标准管；当IJD外≥2.10时为长管。
（二） 顶管施工的前期准备 ①现场平面布置：平面总体布置包括起重设备、自动控制室、料具间、管片堆场、拌浆棚及拌浆材料堆场、注水系统、弃土坑的布置等。始发工作井内安装发射架、顶管机、前顶铁、主推千斤顶、反力架等顶进设备，工作井边侧设置下井扶梯供施工人员上下；②顶管机进、出洞处以及后靠土体加固：为确保顶管机出洞的绝对安全，需对后靠土体及进、出洞区域土体进行高压旋喷桩加固。为防止顶管机进、出预留洞导致泥水流失，并确保在顶进过程中压注的触变泥浆不流失，必须在工作井安装止水装置。
（三） 顶管施工的工艺：顶管施 叉称为顶进法施工，是指利用顶进设备将预制成椭圆形或圆形构造物逐渐顶入路基，以构成立体交义通道或涵洞的施工方法。顶管施工需先在确定的管段之间设置工作井和接收井，然后在工作井内安装推力设备将导轨上的顶管机头推入土体，由机头导向，将预制的钢筋混凝土管向前顶进，前端土体通过工作井运出，最后完成管道铺设。
顶管施工工序： ①穿墙：打开穿墙闷板将工具管顶出井外，并安装穿墙止水装置，主要技术施工措施如下：1）穿墙管内填夯压密实的纸筋粘土或低强度水泥粘土拌和土，以起到临时性阻水挡土作用；2）为确保穿墙孔外侧一定范围内土体基本稳定并有足够强度，工作井工具管穿墙前，对穿墙管外侧采取注浆固结措施；3）穿墙前对可能出现的问题进行分析并制定相应处理措施；4）闷板开启后迅速推进工具管，同时做好穿墙止水，本工程采用止水法兰加压板，中间安入20mm厚的天然优质橡胶止水板环，要求具有较高的拉伸率和耐磨性，借助管道顶进带动安装好的橡胶板形成逆向止水装置，应防止因穿墙管外侧的土体暴露时间过长而产生扰动流变。②顶管出洞：顶管出洞是顶管作业中一个很值得注意的问题，顶管出洞，即顶管机和第一节管子从工作井中破出洞口封门进入土中。开始正常顶管前的过程，是顶管技术中的关键工序，也是容易发生事故的工序。为防止管线出现偏斜，应采取工具管调零，在工具管下的井壁上加设支撑，若发现下跌立即用主顶油缸进行纠偏，工具管出洞前预先设定一个初始角弥补下跌等措施。③注浆减阻：在顶管施工中还有一个重要的技术措施就是通过压注触变泥浆填充管道周围的空隙，形成一道泥浆保护套，起到支撑地层，减少地面沉降，减少顶进阻力的作用。在施工中，首先对顶管机头尾部压浆，并要与顶进工作同步，然后在中续间和混凝土管道的适当位置进行跟踪补浆，以补充在顶进中的泥浆损失。注浆工序一般多应用于长距离顶管施工中。④顶管纠偏：纠偏是指机头偏离设计轴线后，利用设置在后部的纠偏千斤顶组，改变机头端面的方向，减少偏差，使管道沿设计轴线顶迸。顶进纠偏是采用调整4台纠偏千斤顶组方法，进行纠偏操作，若管道偏左则千斤顶采用左伸右缩，反之亦然。
(四) 膨润土悬浮液在疏松土层中的应用
在无粘性的疏松土层中以及在粘性很小的土壤中，例如在砂砾土中，若不采取其它辅助措施，土层由于本身极不稳定，以致在刃脚推进之后立刻就会坍落在管壁上。所以对这类土壤来说，膨润土悬浮液的支承作用尤其具有重要意义。为了起到这种支承作用，先决条件是要尽可能准确地掌握膨润土悬浮液在砂砾土中的特性。膨润上悬浮液将渗人土层的孔隙内，充满孔隙，并继续在其中流动。流速取决于孔隙的横断面与悬浮液的流变特性，同时也取决于压浆压力。因此为了在同样的压浆压力下达刭相同的渗入深度，在孔隙横断面很小的细粒土层中便需要低流限的悬浮液，面孔隙横断面较大的粒粒土层则需要高流限的悬浮液。
（五） 顶进管在膨润土悬浮液中受到的浮力
只要顶进管在整个圆周上被膨润土悬浮液所包围，浮力定律便对它有效，即使悬浮液层的厚度很小也同样如此。在钢筋混凝土管情况下，浮力均为管子自重的1.4倍。这样，只要通过正确地压入膨润土悬浮液，从而在土层中围绕顶进管形成一个支承环带，并保持悬浮液压力等于土压力，于是管子就会在膨润土悬浮液中漂浮起来。为此必需的前提在于悬浮液应是液体状态的，亦即呈现为表观流限相应较低的溶胶状态。在悬浮液的膨润土含量低到接近运动状态下的稳定极限时，这个条件便能得到满足。浮力可使管外璧摩阻力减小，因为管底部由于自重产生的法向力减少了。这一效果首先会对大直径管子的长距离推顶产生有利的影响
关键词：顶管技术;市政工程;应用;施工工序
Abstract: Pipe jacking technology gradually been widely used because of its many advantages in the construction of municipal works, this paper introduced pipe jacking construction characteristics of the technology, focusing on the application of pipe jacking technology in the construction of municipal works, put out a comprehensive description of the pipe jacking techniques.Key words: pipe jacking technology; municipal engineering; application; construction process
中图分类号：TU99 文献标识码：A
1顶管施工的特点
顶管法又称为非开挖管道敷设技术，它具有不需要开挖面层，就能穿越地面构筑物和地下管线吸公路、铁路、河道的特点，相比开挖敷设技术，投资和工期将大大节省。同时，顶管施工技术可以降低噪音，减少粉尘，减轻对城区的交通条件和环境状况的干扰和破坏，属于真正的无污染、高效率的施工技术。顶管施工法由于其上述多方面的优点，在市政工程中尤其是在市政管线工程中得到了广泛地应用。概括起来，项管施工技术具有几大方面的优点：施工面由线缩成点，占地面积小：地面活动不受施工影响，对交通干扰小：噪音和震动低，城市中施工对居民生活环境干扰小，不影响现有管线及构筑物的使用：可以在很深的地下或水下敷设管道，可以安全穿越铁路、公路、河流、建筑物，减少沿线的拆迁工作量，降低工程造价。
2 顶管技术在市政工程中的应用
2.1适用范围
(1)在城市中心地区，或商业繁华街道，以及城市建设中遇到无法迁移或不能实施大型开挖的文物古迹遗址等特殊地段，对不能进行空中架线、开槽埋管来实施作业施工时，一般是采用管径Φ80一Φ600mm的地下埋管工程可使用顶管法施工。
(2)在敷设城市污水管道直径大于Φ600mm时，施工现场无法采用明沟开挖埋管施工而管道沿线又无其它建筑物基础时，可使用顶管法施工作业。
2.2顶管技术在市政管网中的应用
目前，在城市管网施工时，许多城市都存在马路反复开挖的现象，严重防碍了市区的交通，困扰了居民生活，缩短了路面的寿命。配套的电讯、自来水、煤气、排水、路灯、城市坐标、候车亭、广告箱、路牌、电话亭、治安岗亭等都要发生反复拆建才行，这无疑增加了对城市设施的破坏和施工的难度，城市这方面的问题显得尤其突。
顶管施工技术在市政管网中的应用主要包括：
(1)旧城改造过程中，由于多年形成的各种管网相互交错，很多管线地下位置不明，原始资料丢失或不全等因素，市政管网铺设时无法对地面进行有效开挖。
(2)城市架空线路遇交通干线、繁华街道、文物古迹，铁路或江河阻截，需转入地下过渡。
(3)当污水管道直径较大(Φ600mm以上)，而施工现场周边环境受限，无法采用明沟开挖来埋管施工管道。
3 顶管技术施工要点分析
3.1 顶进管的选择
顶进管一般选用钢筋砼管，如没有腐蚀要求可选用钢管。钢筋砼管的规格设计、配筋和应力验算应遵守有关钢筋砼的标准和技术规程，特别是有关钢筋砼管的标准和技术规程。①顶进管直径的选择：顶进管的直径选择是首先根据工程性质、工程需要确定内径，根据项进管所受荷载确定砼管的配筋及壁厚，进而确定外径。因为顶管工程工作面上需要配备挖土工人，所以一般管内径不小于500mm；②顶进管长度的选择：项进管的长度对顶管过程的可控性和经济性有很大的影响。在直线推顶的情况下使用长管可以减少装管的次数，取得良好的效果，但随着管长度的增长，如果偏离原定的路线，使之恢复正确路线要比使用短管更加困难。建造顶压坑时顶压坑的长度也要增大，挖坑、支护、回填、修复的费用将相应地增加。
一般情况下，管长度须相对于管径来衡量，当L/D外≤1.10时，为短管；当L/D外=1.15时，为标准管；当L/D外≥2.10时，为长管。
3.2顶管线路确定及井位设计
顶进距离由设备条件及周围环境来综合决定。考虑到工作井的造价比较昂贵，应少一些工作井，尽量安排往两个方向顶进。由于现行设计院设计管道大多按照明挖方式设计，在现场调查后尽量优化线路设计，避开不利顶管的土层、尽量让顶管线路避开结构物及树木。最好在每个工作井或者接收井内设计成检查井位。线路与附近结构物的距离设计必须考虑到以后作检查井的方便和空间，尽量避免冲突。检查井间距按照现行规范可以和设计单位研究适当加长。顶进深度范围内土层较为复杂时，与设计部门协商考虑抬高或者降低标高。
3.3顶管施工的顶力设计
顶管在施工中，影响顶管顶力的的主要因素有：①地质条件，主要包括含砂量，粘聚力，内摩擦角，地下杂质和地下水位；②管径，顶力随着管径的增大而呈现线性上升趋势，管径越大，顶力越大。③注浆，注浆效果直接关系到顶力的大小(注浆的顶力明显减小，未注浆顶管管外壁的单位面积摩阻力约为20―30KN，有时会再增大2倍；注浆后顶力可减少1/3―1/4；④顶进过程中停止时间过长，重新启动顶力会增大。由于停顿时间长，四周松土会坍落在管壁上抱实，同时水分也会从减阻浆液里离析出来，失去减阻支承作用，%顶进阻力则增大；⑤管线偏差，在顶进过程中不断出现偏差，校正过多，因阻力增加也会使顶力增大。顶力主要包括工具管迎面阻力和管道摩阻力两部分组成。管道摩阻力与土层性质，接触的紧密度，触变泥浆情况有关。
3.3.1迎面阻力
对于采用土压平衡和泥水平衡的顶管，通常迎面土压力都控制在主动土压力和被动土压力之间，一般泥水平衡泥仓压力和土压平衡掘进机土压力应为前静止土压力的1.0―1.1倍。从多个工程的现场量测数据分析，认为迎面阻力可近似采用管中心所受的静止土压力，即
式中：
K0―静止土压力系数，与土性质有关，粘性土中，K0的取值范围为0.33 ― 0.7。
γ―土体重度，KN/m3；
D1―工具管的半径，m；
H―顶管覆土厚度，m；
3.3.2管外壁摩阻力
根据GB50268―97《给排水管道工程施工及验收规范》中第6.4.8条规定，顶管的管外壁摩阻力可按下式计算：
式中：F―计算的管外壁摩阻力，KN；
γ―管道处土层的重度，KN/m3；
D1―管道外径，m；
H―顶管覆土厚度，m；
ψ―管道处土层内摩擦角，（°）；
ω―管道单位长度的自重，KN/m；
L―管道的计算顶进长度，m；
f―顶进时，管道表面与其周围土层之间的摩擦系数。
3.4顶管施工工序
3.4.1穿墙
打开穿墙闷板将工具管顶出井外，并安装穿墙止水装置，主要技术施工措施如下：①穿墙管内填夯压密实的纸筋粘土或低强度水泥粘土拌和土，以起到临时性阻水挡土作用；②为确保穿墙孔外侧一定范围内土体基本稳定并有足够强度，工作井工具管穿墙前，对穿墙管外侧采取注浆固结措施；③穿墙前对可能出现的问题进行分析并制定相应处理措施：④闷板开启后迅速推进工具管，同时做好穿墙止水，本工程采用止水法兰加压板，中间安入20mm厚的天然优质橡胶止水板环，要求具有较高的拉伸率和耐磨性，借助管道顶进带动安装好的橡胶板形成逆向止水装置，应防止因穿墙管外侧的土体暴露时间过长而产生扰动流变。
3.4.2顶管出洞
顶管出洞是顶管作业中一个很值得注意的问题，项管出洞，即顶管机和第一节管子从工作井中破出洞口封门进入土中。开始正常项管前的过程，是顶管技术中的关键工序，也是容易发生事故的工序。为防止管线出现偏斜，应采取工具管调零，在工具管下的井壁上加设支撑，若发现下跌立即用主顶油缸进行纠偏，工具管出洞前预先设定一个初始角弥补下跌等措施。
3.4.3注浆减阻
在项管施工中还有一个重要的技术措施就是通过压注触变泥浆填充管道周围的空隙，形成一道泥浆保护套，起到支撑地层，减少地面沉降，减少项进阻力的作用。在施工中，首先对顶管机头尾部压浆，并要与顶进工作同步，然后在中续问和混凝土管道的适当位置进行跟踪补浆，以补充在顶进中的泥浆损失。注浆工序一般多应用于长距离顶管施工中。
3.4.4顶管纠偏
纠偏是指机头偏离设计轴线后，利用设置在后部的纠偏千斤顶组，改变机头端面的方向，减少偏差，使管道沿设计轴线项迸。顶进纠偏是采用调整4台纠偏千斤顶组方法，进行纠偏操作，若管道偏左则千斤顶采用左伸右缩，反之亦然。
3.5线路加固与安全措施
在准备工作全面检查均合格无误后，再经试顶验证，顶进的作业程序见图1。为不使管身在顶进时中途停顿，劳动组织应保证昼夜连续作业。
图1顶进作用程序
施工过程中，如需要对既有线路设备进行拆换、加固或起拨道时。须先与当地工务部门取得联系，并经协商同意后方可进行。顶进开始后中途不得停顿，需24h连续作业并备足各种机具、材料。严格做到“四不挖土”的要求，列车通过时停止一切施工活动，人员撤出施工场地。顶进时顶铁上严禁站人。
管身顶进就位后，即应尽快恢复线路。在拆除加固设施前，应首先确认道碴、上碴工具、起拨道工具是否备齐，同时安排后抽出横梁的施工作业程序。施工中按隔六取一的方法抽出横梁木枕换一根钢筋混凝土轨枕，随即补充道碴捣固。全部拆除撤换完毕，即对线路进行全面维修，到达标准后，才可报请运营部门恢复正常运行。
4 结语
顶管敷设管道施工技术在不稳定及饱和土层中以最小的破坏和最大的保护环境等特点，解决，市政工程管网施工中的难题，并在应付最恶劣的地下土壤条件中具有一定的施工优势，便于针对任何复杂的城市地形和交通布局都能提供最经济、准确、快速而可靠的解决问题的方案。所以，顶管技术的出现为创建都市的安宁环境和加速旧城区改造发展造就了勃勃生机。
参考文献：
[1]中国地质大学．顶管施工技术及验收规范(试行)[M]．北京：人民交通出版社.
[2]李健．顶管施工法的技术特点分析[J]．筑路机械与施工机械化.
