一、顶管施工适用范围及特点

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、开槽埋管等来实施作业施工时，为减少对交通的干扰和避免大开挖，大口径管在埋深大于3米时，可选择顶管施工。

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，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。

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。因为顶管技术常被应用于地下的隐蔽性工程中，隐蔽性工程的复杂程度是难以预料的，顶管技术的安全隐患大，在施工中存在着一定的风险，若是失败了，则会带来巨大的经济损失。

二、顶管施工准备工作

1、顶管选择

市政工程给排水施工因具有特殊性、复杂性，顶管技术应用中必须准确确定所需顶管的直径、材质及长度等。在选择顶管材料时，应对其抗腐蚀能力进行充分考虑，如利用钢管施工，必须遵循钢管混凝土管的施工指标验算钢筋混凝土管的应力。在选择顶管长度时，必须对顶管的具体使用情况进行充分考虑，只有确定顶管长度才能有效控制整个工程的质量，进而达到市政工程给排水施工成本降低的作用。长管一般应用于直线推顶施工中，这种情况下，必须对顶管拼装次数进行有效降低，如出现不断增加顶管长度的情况，在铺设顶管时，将导致路线与设计路线偏离的现象，为此增加恢复路线的施工难度。

2、顶管施工前期准备

市政给排水工程必须在地下埋设管道，为此，施工前期必须做好施工准备工作，才能降低后期施工的难度。要求施工人员必须熟悉图纸，现场调查核对地质、水文、地下管线等，对施工材料进行合理选择，严格把关材料质量。

三、顶管施工工艺流程

作为市政工程给排水施工的重点，顶管施工过程中，施工单位必须重视其施工流程的规范性。通过对市政工程顶管选择的深入分析，可对给排水顶管施工各项指标进行充分认识，在做好各项施工准备工作的基础上，必须对施工各个环节进行质量控制，只有这样才能降低施工的风险性，达到提升工程质量的目的。具体流程如下：

（1）测量放线（2）支护结构及止水帷幕施工（3）截水沟施工（4）挖顶管工作井，设置顶进后背，安装好井内顶管导轨，（5）安装止水圈、破除洞口（6）安装、调试顶管设备（7）顶管顶进及出土（8）顶进到接收井（9）检查井施工（10）回填及恢复地面

四、顶管施工重难点分析及安全技术措施

1.顶管的工作井支护和防水是很重要的环节，由于顶管埋深比较深，工作井开挖支护都需要编制专项方案和专家论证，常见的支护形式有：排桩+锚喷网、锁口钢板桩、锁口钢管桩和倒挂壁等，防水采用高压旋喷桩止水帷幕，具体要根据地勘资料和现场实际情况综合而定。

2.顶管纠偏：当机头与设计轴线方向出现偏差，可在其后部设置纠偏千斤顶组，通过该设备对机头端面方向进行调整，施工过程中，应降低偏差率，严格遵循设计轴线进行管道顶进施工。

3.顶进管道应满足：顶进管道不偏移，管节不错口，管道坡度不得有倒落水，管道接头密封良好，橡胶密封圈安放位置正确。应按要求进行管道密封检验，管节无裂纹、不渗水，管道内部不得有泥土、建筑垃圾等杂物，钢筋混凝土管道的接口应填料饱满、密实，且与管节接口内侧表面齐平，接口套环对正管缝、贴紧，不脱落。管道接头采用橡胶圈防水接口时，橡胶圈的外观和断面组织应致密、均匀，无裂缝、孔隙或凹痕等缺陷，安装前应保持清洁，无油污，且不得在阳光下直晒。

4.顶管的注浆工艺：在大于100米的长距离管道顶进过程中，必须采用注浆工艺，利用触变泥浆套减少管壁与土体之间的摩擦力，填充流失和松散的土体，减少土体变形、沉降和隔水。触变泥浆由膨润土和水按1:8的配合比搅拌而成，存入储浆箱，通过注浆机经管道输送至混凝土注浆孔，注入土体形成泥浆套。

5.顶进中遇障碍物的处理, 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, 都需现场研究解决的技术措施。

6.顶管进洞、出洞是历来是顶管掘进的重点，加强监控量测，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, 顶进方向要准确对顶管进洞制订安全技术方案，细化安全措施，对进出洞作业班组进行详细的交底，在进出洞过程中，安全员应全过程监控。在施工过程中，吊运大型的机械设备、如导轨、千斤顶、后顶钢板等重物配备相应的起重索具。

7.当遇到地下管线较多，进入场地前应先与燃气、供电、国防光缆、自来水等部门了解地埋管道位置，并对现场进行交底，地下管线路径两侧各 1.5m 范围内必须进行人工开挖探管。

8.顶管内的通风措施，现场必须配备符合要求的通风设备、个人防护用品、检测设备、照明设备、通讯设备、应急救援设备等，必须遵循先通风、后检测、再施工的原则。检测设备（具有报警装置并经检定合格）定期（小于30分钟）对顶管密闭小空间进行检测评价，做到有专人值班和守护，做好顶进记录、检测记录、巡视记录等，同时保证管道内的通讯畅通，。

9.工作井开挖时，必须做好支护措施和截水沟，防止地表水流入基坑，同时做好临边防护栏杆，工作井上下钢直梯必须制作外圈保护，验收合格后方可投入使用。过程中加强监控量测，保证地层的沉降不大于允许的沉降值。

五、结束语

非开挖工程技术很好地解决了管道埋设施工中对城市建筑物的破坏和道路交通拥堵等难题，对现代城市的发展是有巨大正面影响与意义，在城市建设和社会环境保护方面显现出了非常完美的一面，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；另外从保护环境入手，加大推广顶管施工技术力度势在必行，随着技术成熟，顶管技术应用越来越广。

参考文献：

王圣成. 市政工程给排水施工中顶管技术的应用分析[J]. 中华民居（下旬刊）. 2014（03）

赵剑伟. 顶管技术在市政工程中的应用研究[J]. 价值工程, 2011,(07)