顶管技术论文范文

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第一篇：顶管技术论文范文

市政工程顶管施工技术分析探究

摘要：随着我国经济的发展，市政工程的规模越来越大。以往市政工程管道施工时，道路应封闭，但这会降低交通运行的安全性。为加强管道施工效果，必须合理采用顶管施工技术，其作用是不对地面造成严重破坏，从而保证交通安全，受到相关施工人员的青睐。然后，就如何在施工过程中合理应用顶管施工技术进行探讨。

关键词：市政工程;顶管施工;技术管理

当前随着我国经济的高速发展，大量农村人口涌向城市，城市的扩容性建设是提升城市发展空间的重要方式，其不仅仅切合了我国现代化城市建设要求，同时也为实现我国城镇人口比率有着重要基础支撑。对于城市建设而言，道路交通工程和给排水工程是推动城市进一步发展的重要性基础工程，尤其是后者，做好这一方面工作对于改善城市居民的生活质量有着关键作用。

1 顶管施工技术简介

近年来，市政建设项目的要求越来越严格。在保证工程竣工的前提下，选择最经济、最环保的施工方案。顶管施工技术以其经济、高效、环保的特点越来越受到业界的青睐。顶管施工技术是一整套比较成熟的施工技术，包括前期勘探准备、工程作业设计、工作井开挖及支护、顶管装置定位及设备安装、顶管施工纠偏及验收等，等，顶管施工技术的成熟应用，在大大节省整个工程工期的情况下，不会对地表建筑物造成破坏，避免拆除，尽量保护土层结构，节省拆除费用，从而使采用顶管施工技术的工程综合造价降低。

2 给排水设计原则

2.1 经济效益原则分析

经济效益原则是市政给排水系统设计中需要遵循的关键原则，其目的在于实现市政给排水系统质量保障的前提下的成本控制，以提升市政给排水系统的整体性价比。当前我国经济正朝市场经济发展，其主要目的在于获得收益，没有收益的项目，容易导致市场萎缩，对该行业的发展极为不利。当前市政给排水系统作为提升市政建设和城市现代化建设的重要技术系统，其目的除了实现保质保量的市政给排水作用外，还需要获得对应的经济效益，对此就要本着经济效益的原则开展设计工作，优化资源配置，提升整体经济效益。

2.2 科学合理原则分析

科学合理是市政给排水系统质量保障的重要原则，对此就是要求在设计过程中，要严格按照相关规章制度系统设计任务，并根据相关规章制度实现有效的监管，从而保障系统设计与搭建科学有效推进。该原则要求监管人员要采用科学合理的方法手段来对市政给排水系统设计与搭建全过程进行监管，并要求采用科学合理的设计方法与思路来开展相关工作，确保整个市政给排水系统设计与搭建工作顺利开展。

3 现阶段顶管施工技术在市政工程中的运用难点

3.1 相对复杂的施工工序

在当前市政工程施工过程中，顶管施工本身的施工过程比较复杂。另外，技术的实施与各个施工环节紧密相连。一旦面临较大的工期压力，由于各施工层次综合管理复杂，将对顶进施工技术的应用产生很大影响。顶管施工过程复杂。如果不能严格按标准施工，施工混乱最终会影响施工质量。另一方面，建设单位对市政建设项目管理相对混乱，对本已较为复杂的建设程序缺乏合理规划。要使顶管施工技术更好地落实在实施层面，简化施工工艺，加强规范化管理。要确保在项目整体施工前对各环节进行合理规划，明确各环节的过程管理，避免乱战和施工失误。

3.2 顶管施工作业井开挖影响因素多

顶管施工作业井分为始发井和接收井。作业井的成功施工是整个顶管施工顺利实施的基础，也是顶管施工的技术难点。在实际施工中，首先要面对的是施工作业难的问题。根据工程建设环境的不同，难度也不尽相同。比如北方地区要注意避冬，防止土地结冰对施工的影响。在地下水丰富的地区，还必须消除地下水的不利影响。另外，在施工过程中还有许多具体问题需要注意，如安全距离的保持、摩阻的消除、井壁的加固等。这些关键环节的施工质量将直接影响最终顶管施工项目的整体质量和进度。只有统筹兼顾，整个工程才能顺利进行。

4 市政工程中应用顶管施工技术的优化策略

4.1 顶管井设计

在市政工程顶管施工过程中，根据国内外技术分工，顶管井技术可以保护两种手段，即工作井和接收井。在具体施工中，如果从整体结构施工的角度考虑，在施工过程中选用钢筋混凝土结构。如果分析结构形式，单井装置的方位可以是矩形、圆形和方形。此外，大多数单排井装置是矩形的。在其设计过程中，就受力条件而言，圆形结构是最好的，其次是正方形，最后是矩形。在整体形式上，矩形的受力性能比较弱。因此，为了保证顶管井的整体质量和结构的稳定性，有必要加强施工人员结构布置的整体水平，通过内部支撑或科学调整其受力结构。

4.2 施工现场管理

施工现场管道中经常存在施工残留物和污染物，应及时清理，避免对管道中的仪表、设备和阀门造成不必要的损坏。由于管道密封后清洗比较困难，通常需要在安装前后对管道进行清洗。管道分段施工时，应分段清理，以减少密封后的工作量。清洗完毕后，可分段或整体压紧管路，检查系统的气密性和强度。施压时应考虑季节的影响。由于温度较低时水壓会在管道内冻结，所以通常意味着在寒冷的冬季进行气压试验。如果必须在冬季进行水压试验，应采取相应的防冻措施。此外，由于存在一定的安全隐患，试验前应制定相应的安全防范措施。气压、水压应符合国家有关验收标准。如遇渗水，应及时查明原因并修复。

4.3 加大现场监管力度

在市政工程中，加大对施工现场的监管力度，是保证工程质量的重要环节，同时还能充分展现出顶管施工的实际应用效果，因此，必须加强设计、施工和后期检查三者之间的有机统一，可通过建立现场监督小组、聘用第三方监管机构等多种形式，实现对市政排水管道顶管施工的有效控制，在此基础上，可以将先进的监控技术渗透到施工的各个环节，进一步实现对工程施工现场的监督、管理和控制，有效提高管理人员的现场技术指导能力，提升现场监管质量和水平，避免由于施工现场管理问题造成安全事故，其中包括现场设备材料摆放混乱、施工工序存在误差等，极易造成延长工期、返工频繁的不良现象。

4.4 加强施工安全管理

对于市政工程顶管施工来说，具有工作量大、涉及范围广、设备种类复杂等特点，因此，必须加强施工安全管理工作。首先需要对施工机械设备进行高质量选择，确保其能够满足实际施工应用及工艺技术要求，同时还要对管材质量进行重视，可通过进行模拟测试或比对来确定管材质量，这样有利于规避潜在安全风险。

5 结论

综上所述，在市政工程中，加大对顶管施工技术的重视力度，是满足现代化社会发展的必然趋势，同时也是提高排水管道建设质量和水平的重要内容，因此，必须深化顶管施工技术的各个环节，做好各项质量管理工作，不断提高施工人员专业性，从而有利于实现经济和社会效益的和谐统一。

参考文献

[1]何俊.长距离顶管施工技术在市政给排水施工中的应用[J].工程技术研究，2018(5)：113-114.

[2]王廷宇.关于市政工程顶管施工技术的探究[J].低碳世界，2020，10(11)：169-170.

[3]熊勋华.探讨顶管施工技术在市政工程中的应用[J].四川水泥，2020(9)：208+210.

[4]姚明.市政工程施工中顶管施工技术分析[J].工程技术研究，2020，5(12)：104-105

[5]梁凤如.市政给排水管道顶管施工技术的运用研究[J].建材与装饰，2018(16)：16-17.

作者：田宇

第二篇：市政给水管道顶管施工技术探

摘要：市政管道施工项目，关系国计民生。该项目工程量大，施工要求较高。减少施工噪音、减少对环境影响、减小开挖量、减少对建筑物的破坏是研究方向。本文结合实例，对顶管施工技术进行了具体阐述。阐述从以下四个方面展开：工程概况、顶进设备的选择与就位、施工平面布置、顶管施工工艺(1)穿墙。

关键词：给水管道;顶管;施工顶管机

1工程概况

某市自来水公司供水主管参数：管径DN1600，管壁厚16MM，材质为Q235B钢管。

施工位置：穿越市中心的干道;

施工环境：车水马龙，地下管线非常多，管线是军用通信和输油管线;

施工破坏度：经济损失严重，甚至影响政治和军事事件。

施工技术比较：其它技术路改造价高，影响当地生产运营，影响居民生活。

顶管施工参数：管长65M，管深6M。

2顶进设备的选择与就位

2.1顶进机系统

主要包括：动力系统、主壳体、液压系统、电气控制系统、中继间等部分。

2.2顶进机就位

第一步，安装好基坑导轨。此步骤需要顶管注意：在工作井施工时，钢板选择要具有足够的强度和刚度。钢板的固定：材料选择：钢筋。固定方法：焊接，使导轨与之焊接。导轨固定：在两侧采用型钢进行固定。(备注：可采用混凝土浇筑加固，以防导轨在受到撞击的情况下发生变形或位移。)

第二步，施工之前还应安装好顶管承压壁(顶管承压壁的作用是承受和传递全部顶力的后座墙)，承压壁的规格：其厚度约30mm左右。承压壁的安装位置：钢后靠应与轨道轴线垂直，工作井后靠施工时须保证与顶进方向垂直。

第三步，施工前还应安装好起重系统与工作平台。起重系统和平台的作用是：(1)起重系统可用来更换顶铁，可以用来更换吊装小型设备，可以用来下钢管。可起重系统和平台的安装方法是：采用汽车吊，吊车沿顶进轴线出洞口布置;工作平台采用型钢搭建，其上布置主顶动力站和操作台。(备注：操作台顶面要搭设防雨防冲击顶棚，以保证下雨天操作台不受雨水影响，能够保证施工正常进行。)

3施工平面布置

施工平面布置的基本原则：一是占地面积尽量小;二是噪音污染尽量小;三是环境破坏尽量小;四是管理方便。

(1)场地平面施工布置

场地平面布置应充分考虑各个环节的施工便利，主要内容包括存管及下管、供电系统、设备控制室、触变泥浆设备、生产用水、施工道路、场地排水等。本工程现场已经存在施工便道，在现场安排一台25t履带式吊车，吊车边设置成品管存放地，以便现场管节的吊装及井下拼接管节。泥浆搅拌、储存、输送设备设置在工作井右侧。在工作井一侧设三级泥水沉淀池;顶管施工时，地下挖弃土通过泥水管路系统排出，选用两台泥水泵，分别放在基坑的上侧和下侧作为送泥泵和排泥泵，管路采用直径为40mm的无缝钢管，基坑内设有旁通装置等。中央控制室及主顶动力站设置在工作井右侧，工作井施工区域采用全封闭彩钢板维护，并在井上口四周采用钢管焊接设置安全扶栏。(2)工作井内布置主要机具设备：主推进千斤顶、中继间泵站、电焊机、洞口密封环、顶铁及排泥泵。此外，还应布置好各种管与线，包括排泥管、泥水管、空气管、各种电缆、照明及通风。管道内的照明采用24V安全电压，由工作井内操作平台上的配电箱供电。

4顶管施工工艺

(1)穿墙。在穿墙施工操作中，应先开启穿墙闷板，从井内顶出工具管，并设置穿墙止水设备。为防止管道施工受到外部环境水的影响，可在穿墙管道内填封低强度水泥粘土拌合土或纸筋粘土等填充料，以保证管道内密实。穿墙操作前可在穿墙管外侧进行注浆固结，以防止出现墙孔部位强度不足的现象。根据大量顶管施工经验，应提前针对此环节容易出现的工程问题制定紧急应对措施，以最大限度地减小对工程质量及施工进度的影响。本项目中采用了止水法兰加压板，在其中部设置厚度为2cm的天然优质橡胶止水板环。

(2)机头就位、开洞门。在工作井前壁墙沿管外壁上方环向200～300mm间距打入棚架管，然后注入水泥浆来加固土层，以提高开洞门时的安全性。开动千斤顶将机头顶到距离洞门35mm处停下，凿除洞口封门，并割除型钢或钢筋。洞门的直径应当比机头外径大，若已经提前埋好环形套管，则其内径也应比机头外径大。安装好密封止水胶圈后，机头应及时顶入洞口后下设备段，转接油管、电缆及泥水管后继续顶进，机头脱离导轨后并测量机身高程、坡度满足要求与否，若出现较大偏差就应采取措施进行纠偏。

(3)下管。下管前应先认真检查管子外观，端面要平直，管壁应光洁无坑陷或鼓泡，管子应无破损及纵向裂缝，检查合格后的管子方可下管。下管时工作坑内严禁人，操作人员在管道接近导轨时方可进坑工作，第一节管下到导轨上，按照施工图上的位置来确定管道中心线，并测量管子中心及前端和后端的管底高程，符合要求后和机头导向环连接牢固，确认安装合格后方可顶进。

(4)顶进施工。开始顶进前对机械设备进行全面检查，包括照明、通风、电气、液压、压力表、测量工具、传感器等性能是否正常，对它们进行联动调试合格后方可开始顶进。第一节管作为工具管，顶进方向与高程准确与否会对整段顶管施工的质量产生较大的影响，所以应严格控制好。顶进时可采用液压千斤顶先缓慢进行，等到各接触部位密合后，再按正常速度顶进。顶进时应根据初始顶进所得的参数设定正面土压力，然后在压力平衡控制器中输入，后期顶进过程中可靠

压力平衡控制器自动控制正面土压力。顶进过程中每顶一节管子测量一次顶进轴线，发现偏差超出误差范围后及时进行纠偏;还应对机头前10～后20m的地面沉降监测点进行测量，对于沉降过大的应及时采取有效措施减小沉降幅度。当顶管施工的长度较长时，应在顶进的同时进行管道外围注浆护壁，以保证管外围充满泥浆套，使管道周围表面土体更加坚实、平整，避免地面出现大面积沉降，并且减小顶进过程中的阻力。顶进速度宜控制在3～4cm/min;顶进若发现油路压力突然增高应停止顶进，查明原因并采取应对措施之后才能继续顶进。

(5)进洞及后期收尾工作。在顶管进洞前10进行贯通测量，应保证顶管机接近接

收井时提前打开接收井的洞门。顶管机进入接收井后，应尽快与管道分离，然后从接收井吊出，并用柔性材料进行填封，再将管道与洞口的空隙采用快速水泥进行封堵密实，洞口临时密封处理以不漏水为度。顶管工程完毕72h后，才可安装自来水钢管，经试压验收合格后，对工作井、接收井进行回填。

5顶管施工技术的意义

可持续发展战略的实施，环保意识的增强。对文明施工的要求也越来越高，顶管施工技术的好处是减少开挖、甚至是不开挖，这样有利于人们出行，也有效地避免了破坏地下管线的风险，维护了环境整洁，避免了城建中破坏市容市貌。顶管施工技术就本行业而言，增加施工的安全性，在建筑行业严峻的形势下，增加了自身的竞争力。减少工作人员施工过程中受伤，保障员工生命安全;减少安全事故发生，保持施工进程，保证经济收入并且减少伤亡赔偿，对施工单位本身，对施工工人都是非常有利的。顶管施工技术属于非开挖的施工方法，利国利民，经济效益与社会效益双收。

参考文献：

[1]乔伟浅析给水管道顶管施工技术[J]2014(154)

[2]刘晓军顶管技术在市政给水管道施工中的应用[J]2011(79)

[3]蔡晓东;张宝铭顶管工艺在市政给水管道施工中的应用[J]建设科技2012(84)

作者：王晓丽

第三篇：顶管技术在城市水务工程中的应用

摘要：随着城市的快速发展，水资源问题日益突出。在我国，城镇供水系统中存在着大量的管道、阀门和管件等设备。由于水泵具有工作效率高以及维修方便快捷等特点而被广泛使用;同时还可以有效地控制水质污染，避免出现二次灾害事故等等优点得到了人们越来越多程度上认可并欢迎其带来的经济效益也变得十分可观。但是当前阶段顶管技术在城市市政工程建设过程中存在一些问题：比如说管道铺设困难、施工质量不达标和后期維护难度大。

一、引言

近些年来，我国在城市的管网建设方面投入了大量资金，但与发达国家相比还有一定差距。由于水务工程是市政公用设施和供水、排水系统的重要组成部分之一。它不仅关系到社会经济发展水平而且还影响着人们生活质量及工作效率等诸多问题;因此必须要加强对城市地下空间进行科学合理规划设计来提高水资源利用率以及减少浪费情况出现在城市规划中，使我国资源能够得到有效地利用与保护，促进城市健康可持续稳定地建设与发展。

二 、顶管施工方法

(一) 机械设备选型

在城市的市政工程中，顶管技术是一项非常重要且应用广泛与较为成熟和具有一定规模的工程技术。通常情况下，水工建筑物都会选择使用一些机械设备来进行施工。由于我国目前所拥有的基础建设设施比较多并且分布密度也相对较高，所以一般情况下会采用管道埋置方法来进行地下结构以及基础等相关工作;在城市市政工程中顶管技术是一项非常重要且应用范围很广较为先进和具有一定规模的工程技术。

设计对水工程的影响 首先，要想使施工方案合理且经济，就要选用科学、先进可靠的设备。其次是选型时应该根据不同地区城市发展状况和需要来进行。最后还要结合当地实际情况选择合适技术要求以及工艺流程图等内容;在施工中主要应考虑以下几点：①管道埋深及沉降量大小与设计标准是否符合;②水头损失是否满足;③管材对周围环境有足够影响;④管径的确定、材质的选用，材料使用方法等问题。

(二)顶管机选型

顶管机选型是进行水工程设计的重要组成部分，其对后续施工质量和效率都有直接影响。因此，在选择顶进技术时应考虑以下几点：其一、根据不同类型的管道和设备选用相应规格型号;其二、要确保供水系统具有足够大空间给排水管线提供充足动力;其三为保证管道能够正常运行并满足安全要求等条件。本文主要介绍了市政自来水工程中常用的顶管机选型与施工方法以及常见水工建筑中应用顶进技术，以供参考。

(三)主顶装置

在进行顶管技术选择时，首先要考虑的是水压、管道长度和坡度等条件。由于城市市政工程建设中需要对供水设施及其他基础设施设备进行施工。因此我们可以采用在地面敷设地下暗渠或将其与地表连接在一起的方法来实现这一目的：即利用埋设于地下水水位以下一定深度处作为主顶装置;也可直接从地面铺设明沟或者是在地面上设置水槽，并通过井筒来使管道沿程坡度变化以达到止水设计要求等措施[1]。

三、 顶管技术的应用

(一)技术准备

在工程施工的过程中，需要对城市进行合理地布置，并且根据水务项目的具体要求，做好技术交底工作。顶管是一项重要且难度较大的项目。为了确保供水管道能够满足市政排水系统和生活用水需求以及保证供水安全可靠、经济环保等方面相关指标要求就必须要严格按照设计图纸来完成各项施工任务;同时还要注意在工程中使用过程当中所遇到的各种问题，从而采取必要措施进行处理并加以预防避免出现事故隐患，以提高整体工作效率及质量水平。

施工组织设计对工程进度、质量以及安全具有重要的影响，是城市市政管网正常运行和水务管理中不可缺少的环节。本文主要从顶管技术在城市排水系统当中所起到作用进行分析。首先介绍了当前我国现阶段顶推管道技术发展现状;其次阐述了目前国内外常用底推工艺方法，并结合实际情况提出相应解决措施及施工方案设计对工程质量以及安全有重要保障意义的工艺流程、设备选型与优化等内容;最后总结以上所述工作成果和经验教训。

(二)顶管始发

技术在城市市政工程中的应用 顶管作为一种重要的施工手段，其工作效果直接影响着后续各项目的顺利开展，因此，对顶管进行选择时应该遵循以下原则：第一点是要保证水工建筑结构安全;第二点就是为了提高安全性;第三一点在于确保管道能够正常运行;第四方面就是从根本上解决了上述问题并促进市政工程经济效益和社会效益得以提升的主要原因分析如下：首先需要考虑到施工中存在的一些不稳定因素及风险。

在进行顶管技术选择时，要充分考虑到工程实际情况和各种因素。城市供水是一项非常重要的工作内容。因此我们需要对管道基础条件、地下结构以及水文地质等方面进行全面分析与研究;为了确保市政排水管线能够顺利完成设计任务并满足工程质量需求就必须严格控制施工过程中出现问题及隐患;此外还要做好后期维护管理工作，保证顶管技术在整个市政项目建设当中处于一个相对安全稳定的运行状态下。

(三)作业坑的布置

在城市市政管网工程中，顶管技术是一项非常重要的工作。其主要内容包括：第一点选择合适的管道材料。由于地下空间狭小、管线复杂等原因导致施工难度大;同时也要考虑到水压和坡度问题以及周边环境因素;第二点就是对顶进方式进行合理安排与布置以保证供水安全可靠运行并减少后期维修费用支出等等方面都有着十分重大意义，因此在实际工程中应结合自身情况综合分析确定出最适合城市发展的排水管道类型[2]。

四、总结

城市的基础设施是人们赖以生存和发展的物质基础，对水务工程进行施工，能够有效提高居民生活质量，促进社会经济可持续稳定健康地向前运行。在城市化进程不断加快以及我国水资源紧缺等条件下开展顶管技术应用具有非常重要意义。本文结合实际情况分析了市政排水管道中常见类型及原因并提出切实可行措施来保障顶管工程顺利实施和城市供水安全、保证人民群众的生命财产不受侵犯;在城市排水工程中，顶管技术的应用，并对其进行分析，总结出了一套比较好的施工方法。首先介绍的是水务工程和市政给水管网建设工作。其次是对顶管技术与传统管道相比有哪些区别以及特点又加以说明;然后分别从理论上阐述：①对比各种类型建筑物(构筑物)在设计时需要使用到顶管技术;②结合城市排水系统，分析出了一种新型的管道结构，并进行了计算及校核和布置。

参考文献

[1]郑婧.顶管技术在市政给水管道施工中的主要技术应用U1.江西建材，2019(16)：63-63

[2]向晨瑶.面向海绵城市实践创新城市水文理论——中国水利水电科学研究院水资源所城市水文与水务工程研究室11.科技成果管理与研究，2018(3)

作者：刘兆胤