地下管網(wǎng)是城市基礎(chǔ)設(shè)施的不可或缺的一部分，承擔(dān)著傳送信息和能源的重要任務(wù)。城市的污水處理系統(tǒng)、自來水、燃?xì)?、電力和通信設(shè)施等都?xì)w屬于地下管網(wǎng)范疇。然而，維護(hù)、改建和擴(kuò)建這些市政設(shè)施通常需要工程技術(shù)人員進(jìn)行開挖工作，這對(duì)城市交通和市民生活帶來了諸多不便。特別是在人口密集的城市、交通擁堵的地區(qū)以及禁止挖掘的區(qū)域，這一問題愈發(fā)突顯。

非開挖技術(shù)已經(jīng)成為解決這些難題的有效方法，提供了安全和經(jīng)濟(jì)的管道安裝方式。非開挖技術(shù)指的是使用盡量少的或者不開挖的方法來鋪設(shè)或更換地下管線。其中，頂管技術(shù)是一種突出的非開挖技術(shù)，在國(guó)外得到廣泛應(yīng)用，國(guó)內(nèi)也逐漸推廣。隨著頂管技術(shù)在市政工程中的廣泛應(yīng)用，我們需要討論在頂管施工過程中出現(xiàn)的一些關(guān)鍵技術(shù)問題，這些問題需要施工技術(shù)人員特別重視，也值得與同行分享。

1. 頂管施工的獨(dú)特特點(diǎn)

頂管技術(shù)，又稱非開挖管道鋪設(shè)技術(shù)，具有一些顯著的優(yōu)點(diǎn)。首先，它無需開挖地表，可以穿越各種地面結(jié)構(gòu)和地下管道、道路、河流等，從而節(jié)省了時(shí)間和成本。此外，頂管施工技術(shù)可以減少噪音和粉塵，減小對(duì)城市交通和環(huán)境的干擾，因此被認(rèn)為是一種***且無污染的施工技術(shù)。頂管技術(shù)還適用于在深埋地下或水下鋪設(shè)管道，能夠安全地穿越鐵路、公路、河流和建筑物，減少沿線的拆遷工作和降低工程成本。

2. 頂管技術(shù)的施工應(yīng)用分析

2.1 頂管的選擇

通常情況下，選擇鋼筋混凝土管作為頂管的主要材料，但如果沒有腐蝕要求，也可以考慮使用鋼管。選用頂管的直徑取決于工程需要，一般要根據(jù)工程性質(zhì)和需要來確定內(nèi)徑，再根據(jù)所承受的荷載來確定砼管的配筋和壁厚，進(jìn)而確定外徑。一般來說，頂管工程需要充足的空間供挖土工人操作，因此管道內(nèi)徑通常不小于500毫米。此外，頂管的長(zhǎng)度選擇也非常關(guān)鍵，對(duì)頂管過程的可控性和經(jīng)濟(jì)性有很大影響。

2.2 頂管施工的前期準(zhǔn)備

在進(jìn)行頂管施工之前，需要做好前期準(zhǔn)備工作。這包括現(xiàn)場(chǎng)平面布置，包括起重設(shè)備、自動(dòng)控制室、料具間、管片堆場(chǎng)、拌漿棚、拌漿材料堆場(chǎng)、注水系統(tǒng)和棄土坑的布置。工作井內(nèi)需要安裝發(fā)射架、頂管機(jī)、前頂鐵、主推千斤頂、反力架等頂進(jìn)設(shè)備。此外，需要在工作井附近設(shè)置下井扶梯供施工人員上下。頂管機(jī)出洞的過程需要特別注意，包括對(duì)土體進(jìn)行加固以確保安全。同時(shí)，需要設(shè)置止水裝置來防止泥漿流失。

2.3 頂管施工的工藝

頂管施工是一種逐步將預(yù)制的鋼筋混凝土管頂入地下，以構(gòu)建管道的方法。這需要在工作井之間和接收井之間設(shè)置管段，然后通過推力設(shè)備在工作井內(nèi)推進(jìn)管道。頂管工程包括穿墻、頂管出洞、注漿減阻和頂管糾偏等關(guān)鍵步驟。穿墻是在開始頂管前的重要工序，它要求在管壁上形成逆向止水裝置。頂管出洞是一個(gè)關(guān)鍵的過程，需要特別小心以避免管道偏斜。注漿減阻是在長(zhǎng)距離頂管施工中采用的關(guān)鍵技術(shù)措施，可以減小阻力。頂管糾偏是用來糾正管道的偏差，確保它沿著設(shè)計(jì)軸線被正確頂進(jìn)。

3. 膨潤(rùn)土懸浮液在疏松土層中的應(yīng)用

在無粘性的疏松土層和砂礫土中，土層非常不穩(wěn)定，因此需要膨潤(rùn)土懸浮液的支持。這種懸浮液填充土層的孔隙，減少了土層的塌陷，起到了支撐作用。在一些土壤中，尤其是細(xì)粒土層，需要低流限的懸浮液，而在粗粒土層中則需要高流限的懸浮液。注漿減阻是在長(zhǎng)距離頂管施工中使用的關(guān)鍵技術(shù)，可以幫助支持土層，減少地面沉降，降低阻力。

4. 頂進(jìn)管在膨潤(rùn)土懸浮液中受到的浮力

頂進(jìn)管在膨潤(rùn)土懸浮液中受到浮力的影響很大。浮力可以減小管外壁的摩擦力，因?yàn)楣艿撞康姆ㄏ蛄p小了。這對(duì)于大直徑管道的長(zhǎng)距離推進(jìn)特別有利。浮力的作用是通過正確地注入膨潤(rùn)土懸浮液，從而在管道周圍形成一個(gè)支撐環(huán)，并保持懸浮液壓力等于土壓力，使管道浮在懸浮液中。對(duì)于鋼筋混凝土管，浮力通常為管道自重的1.4倍。

5. 總結(jié)

頂管技術(shù)在市政工程中的應(yīng)用至關(guān)重要，特別是在深覆土和大管徑管道工程以及交通繁忙的城市改造工程中。隨著城市的發(fā)展，市政設(shè)施的需求將繼續(xù)增長(zhǎng)，而頂管技術(shù)將在未來發(fā)揮更大的作用。因此，我們需要不斷完善和提高頂管設(shè)計(jì)和施工技術(shù)，以確保其在國(guó)際上保持***地位。這將有助于更有效地應(yīng)對(duì)城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的挑戰(zhàn)，減少對(duì)城市生活的不便，并促進(jìn)城市的可持續(xù)發(fā)展。