引言
顶管技术又称管道非开挖铺设技术，其最大特点是与正在建设的河道、道路、房屋、管道等进行交叉时，以立体交叉代替平面交叉，尽量降低对居民生活、交通、生产的干扰和影响，同时管道铺设施工受到的干扰和影响也会降低，从而更好地符合环保建设的要求。
1.顶管施工技术的特点
1.1.最大限度地降低影响
顶管施工以立体交叉取代平面交叉，与地面明挖相比，可尽量减少施工中的临时便道、堵塞现有的交通通道、加固或拆除周围房屋、切断原有河流、维修和搬迁各种管道，减少顶管施工期间的负面影响，并尽量减少对工程带来的负面影响。
1.2.节约工程成本
单从施工工艺的角度上，与地面明开挖相比顶管施工的成本较高。综合经济对比发现，管道铺设地面明开挖要进行的河道打坝、管网维护、交通便道建设、生产单位停产、房屋维护和动迁等每项费用都较高，对停产损失要求补偿时所需费用将更多。总体上，采用顶管技术施工的经济效益非常明显，可以有效节约工程投资。
1.3.保护周边环境
管道明挖施工中，通常需要将相关管线迁移到地面，拆除原有房屋，修建交通便道，或在原有河道中设置堤坝，产生泥浆水、扬尘、噪声，对周边造成污染。采用顶管施工技术，可以最大限度地减少施工过程中水泥浆、扬尘、噪音等对周围环境的影响，对环境保护作用是十分明显的。
1.4.有利于工期控制
在地面明挖工程中，通常需要打坝，维护管道，设置临时便道，阻断道路，加固及拆迁房屋，这些工作都涉及到现场的协调与行政审批程序，施工单位和建设单位需要投入大量的人力、财力。除了工作井，顶管工程都是在地下进行，而且工作面很小，可以极大地减少或完全避免上述问题。
2.顶管施工的技术要点
2.1.测量工作
策略工作是保证顶管施工的质量和顺利进行的关键，在顶进之前，设备的安装、顶后的复测、顶进中的管道高程、定向等都需要进行测量，其工作重点具体如下：
（１）根据总平面图和给定的坐标合理布设控制网，控制点应布置于便于校核、不易扰动、方便保护和视线清楚的位置，以保证按设计的轴线顶进。
（２）全面落实复核制度，确保测量复核贯穿全过程。工程开工前要检查复核高程水准机电、定位轴线等，施工过程中检查复核工程的垂直度、标高、轴线，做到管节坡度不得有倒落水、管节不错口、管道顶进不便宜，及时纠偏。顶进施工完成后，复验工程的高程垂直度、轴线和几何尺寸等。
2.2.洞口止水处理
为了保证管道在顶进过程中能顺利地进、出接受井和工作井，比管节外径井的预留孔要大，在顶进过程中，必须采用密封的方法来有效地解决这一问题，否则，流沙和地下水就会从缝隙中渗入井中，引起井的上部塌陷，甚至是严重的安全事故，影响到地下管道和周边建筑的安全，同时，止水的密封也能保证压注油在顶进过程中不会因为进、出孔而流失。
2.3.注浆控制
（１）管道施工的核心是尽量减小顶进阻力，实践表明注浆是最有效的能够减小阻力的方法，通过注浆管道外壁可以形成减小顶进时摩阻力的泥浆润滑套。工具管的外径一般为２～５ｃｍ，其尺寸要略大于管外径，从而降低管外壁摩阻力。此外，要保持管体与上层之间不直接碾压，将压入的泥浆填充到土层之间的空隙内，从而发挥中间支撑作用。这种方法能够明显提升顶进作业效率，可维持一定的时间并顶进相当长的管路。所以，在顶管顶进时中间介质具有支撑和润滑的双重功能。
（２）合理配置触变泥浆，首先要科学设计配比，按特定的比例将掺和剂、水、膨润土均匀混合配制触变泥浆，水的占比较高，掺和剂的含量虽小但不容忽视，泥浆性能主要取决于掺合料，泥浆组分以膨润土为主。一般地，可选用１个目测指标（触变性）和５个数据指标（ｐＨ值、稳定性、失水量、黏度、比重）来评定顶管的使用价值以及泥浆的质量。制
（３）顶进作业时必须对注浆压力与注浆量进行严格控，过小则无法有效减小摩阻力甚至会引起地面凹陷，过大会造成凸起甚至冒出地面。
（４）坚持“随顶随压、先压后顶”的原则，规范注浆操作流程，顶进施工时泥浆泵不得停止作业，特殊条件下必须停止时必须先暂停顶管。顶进结束后要立即置换水泥浆，以防泥浆固结体积缩小，填充管外出现空隙。
（５）长距离顶管的施工时间长，触变泥浆会因泥浆失水而失效，为了能够及时补充新的泥浆必须沿管道进程合理设置补浆孔。
2.4.施工纠偏与安全控制
机头偏离设计轴线时要遵循微动、勤调、勤测的原则及时纠偏，纠偏操作过程中要重点控制以下环节：以工具管已有的轨迹和斜率为基准，经综合分析合理确定纠偏量及校正方案；应在顶进过程中完成纠偏操作，不得在顶进停止时再纠偏。对工作井施工的深基坑、顶进施工的机械设备和临时用电操作等按常规安全要求控制，不再详细展开。充分考虑顶进施工特点，重点强调以下控制关节：
（１）严格控制管道通风。在工作井和各种管道维护和施工中，经常会出现由于地下有毒气体腐蚀人体而导致人身伤害的事故。如果在顶管过程中遇到氨气、沼气等聚集区域，会危及工人的人身安全，所以在有工人操作的情况下，必须定期监测有毒气体的浓度，并在必要的时候安装通风设备。
（２）采用防爆电气设备。在经过可燃性气体区时，应使用防爆开关、照明、电器等设备，在安装新管道后，应先进行通风，然后通电，以保证作业区的空气清新，当设备发生故障时，电器应自动切断电源。
（３）保持连续施工。顶进过程中，若顶管出现停顿会引起设备损坏、顶力增大等不利后果，甚至会对施工质量和顶进速度造成严重影响，所以必须连续顶进施工。
（４）对地下管线和周边建筑物加强保护，重点控制沉降。开工前，对地表沉降影响范围内的地下管线、地表构筑物和建筑物实施全面调查，在充分掌握对沉降适应能力的情况下制定相适应的保护和监测措施，必须对影响范围内的构筑物和建筑物进行裂缝、沉降监测。在能够体现不均匀沉降特征的位置处布设沉降观测点，日监测频率不少于１～３次。对已有裂缝的构筑物或建筑物量出裂缝的长度、宽度，定时观测变化情况并做好相应的记录。对影响范围内的共用管线要与其主管单位及时联系，施工过程中委托第三方监测或与其主管单位共同监测。顶管施工时沿轴线垂直方向布置多个观测断面，以便及时了解沉降情况。
3.结束语
综上所述，顶管施工技术具有明显的经济、环保、社会效益和成熟的特点，在水利水电工程领域有着广阔的应用前景和推广价值。文章对顶管施工技术特征进行了全面的论述，提出了相应的施工准备工作，并对测量工作、洞口止水处理、注浆控制、施工纠偏和安全控制等技术问题进行了讨论，对该技术的推广和应用具有一定的指导意义。
参考文献
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