摘要：在城市污水管道施工中，对于人口集中、地面建筑物和地下管线十分密集、地面交通拥挤的繁华城区的来说，传统的明挖埋管方法逐渐受到限制。特别是管道敷设较深、管径较大的管道，如何解决这些问题，顶管施工技术就是很好的对策。顶管施工就是利用工作井和接收井，借助顶管设备将管道由工作井顶到接收井来完成管道敷设。本文对市政污水管道施工中顶管技术的应用进行分析。
关键词：市政污水；管道施工；顶管技术；应用
随着科学技术的不断发展，顶管技术不断的改善，并且被广泛的应用。它具有极少占用场地；开挖量少，可保持地面交通畅通；不影响地面构筑物设施的安全，拆扦量少；截污管埋深于其它管线，不影响其它埋深浅的管线正常使用；不受气候变化影响，可以连续施工，缩短工期等优点。污水管道的布置变得越来越灵活多变，顶管施工很大程度上也满足人们对污水处理施工的要求。因此，在城市的污水管道施工应充分利用顶管技术，但在施工过程中应严格控制施工程序和工程质量。
1顶管技术的概况
管道敷设前，需在管线一端预先进行工作坑的建造，在坑内向轴线后方顶进，并进行一组油缸地布置，要求左右对称设置。随后在油缸前面导轨上放置需敷设的管道，工具管则安装于管道最前端。油缸顶进过程中，以工具管为基础，对前方管道起到推动作用，促使其穿过坑壁内预留穿墙孔将管道向土内压入，同时，通过挖掘将工具管内的泥土向管外排出。如油缸达到最大行程后缩回，可将顶铁放入，随后油缸不断顶进。所有坑内导轨上管道进入土内后，可将下一节管道吊入，随后不断顶进，直至顶完所有管道。
2顶管施工的原理
顶管施工就是借助主顶油缸及管道间的中间推力，把工具管或掘进机从工作坑内穿过土层一直推到接收坑内，与此同时，也就是把紧随工具管或掘进机后的管道埋在两坑之间。带拉杆的管节预制方法与普通管基本相同，其不同点主要为在管节前后两段加设预埋拉杆。为了降低顶管对周围土体的扰动，在顶管过程中必须进行注浆润滑，这就需要带注浆孔的管节。带注浆孔管预制与普通管节预制基本相同，主要的不同点为它在普通管的前后两端加设了注浆孔预埋件，以便注浆使用。管节的吊运、装车、下管均采用特制的吊车及专用吊管机进行。管节起吊严格遵守规范，轻吊轻放。
3施工特点
第一，由于本施工段水位较高，（需要）设置降水井。根据降水半径计算打井深度，以保证顶管施工范围内正常施工。第二，本工程采用人工掘进顶管施工方法施工，即先开挖工作坑，再按照设计管线的位置和坡度，在工作坑底修筑基础、设置导轨，把管节安放在导轨上顶进。顶进时千斤顶的尾部支撑在后背上，前端通过顶铁预先压在顶进管道尾端的月牙形护铁上，缓慢顶进使管道前段与土壤接触，然后人工挖除管道前端的土，再用千斤顶将管道逐接顶入。顶进时采用人工配合机械勤顶、勤观测的方法进行顶管施工，在顶管时管前方需加一个马蹄式刃脚，刃脚上方出管前方900mm，下方出管前方200mm，斜角长度700mm（见图），在管尾加装月牙形护铁2块，防止管壁破损；在管内挖土，掏土长度不大于300mm，严禁超挖，防止顶进时塌方。
4市政道路污水管道施工中顶管技术的应用
4.1施工测量
测量器具与设备是市政污水管道工程施工测量的主要机械设备，根据设计规定在实地进行管道具体标定，为市政工程施工作业提供便利。恢复中线测量、测设施工控制桩等都是污水管道施工测量的主要任务，完成测量放线工作后，应对管道施工人员进行技术交底。
4.2设备安装
导轨安装：导轨采用钢轨与型钢焊接，导轨长2×4m，两条导轨顺直、平行、等高。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆导轨安装在工作井内砼垫层上，安装牢固，以保证在管道顶进时不发生位移；导轨安装的轴线偏差≤3mm，顶面高程误差控制在0-3mm，两轨内距误差为±2mm。千斤顶安装：采用2台300t千斤顶，千斤顶安装在稳定牢固的支架上。千斤顶的轴线与管壁重合。工作机头安装：采用泥水平衡机械纠偏式工作机头，直径大于钢筋砼管外径20mm，以减少管材与土壁之间的阻力，以利于注浆（根据需要）。工作机头与第一节砼管间采用胶圈接口。
4.3管道的顶进与接口
在设备调试完毕及一切工作准备就绪后，开始进行管道的顶进作业，利用吊车将管道安放在导轨上，顶进时先将管机头顶进土内，让土体进入管内形成土塞。当土塞达到一定长度时，即停止管道的顶进，而进行管内取土。管内取土采用人工挖取，同时将土送出。管前取土原则上控制与机头前端平齐。当土塞清除结束后，再进行管道的顶进，当工作坑内的管道顶入115m时，即进行下一节管道的安放，如此循环将管道顶进。管道接采用“T”形接口，两相邻管节间利用“T”形钢套环进行连接，钢套环采用16锰钢，防锈采用环氧富锌漆二镀。采用“T”形接口可以提高管道的整体性，减少管内底之间错口产生。在钢套环与管壁之间塞入木楔，顶进工作完成后，挖除木楔并填充石棉水泥，在施工时应保证管道间接口的平顺。
4.4顶管纠偏技
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。项进纠偏是采用调整四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。
5市政工程污水管道施工中顶管技术的注意事项
5.1顶进施工中的方向控制
最主要在于做好预防控制措施，如根据顶力不平衡，加强顶进系统的检查和监控，可基本消除顶力不平衡的现象，在很大程度上预防了管道的偏位。可采用以下方式进行纠偏：a.当轴线偏差在10mm―30mm，采用挖土纠偏法；b.当轴线偏差30mm以上，采用顶木纠偏法；c.还可采用千斤顶纠偏，即配合挖土纠偏法，在超挖的一侧管端壁支上小千斤顶，利用小千斤顶的顶力来纠正工具管端部的方向。纠偏时，采取逐步顶进逐步纠偏，限制每一次纠偏量，禁止一次纠偏量过大，防止反向偏差产生。
5.2顶进速度。
根据实际施工经验正常顶进条件下顶进速度应设定为2.5~3.5cm/min；如正面遇到障碍物或地基加固土顶进速度应低于1cm/min。顶管遇流沙层或淤泥层时采用泥水压力平衡顶管使工具管内保持一定压力平衡土体和地下水压力使土体保持稳定。应及时封闭工具管采用水力出泥在工具管中接入含有一定泥量的泥浆通过水枪射水冲泥泥水通过吸泥泵排到地表泥浆池中沉淀反复循环使用泥浆用槽车运走。
结束语：
随着我国城市建设在快速发展，大量管网及地下交通隧道等地下工程不断在新建、扩建和维修。对于人口集中、地面建筑物和地下管线十分密集、地面交通拥挤的繁华城区来说，传统的明挖埋管方法逐渐受到限制下而采用顶管施工则显示出极大优越性。同时，城市可持续发展的战略要求和人们对环保的日益重视，也使得非开挖顶管施工技术越来越受到重视。
参考文献：
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[2]顶管技术在市政给排水管道施工中的具体应用[J].王海燕.民营科技.2018（05）
[3]顶管技术在市政排水管道施工中的主要技术应用[J].辛雅婷.建材与装饰.2018（25）
论文作者:朱妙芳
论文发表刊物:《基层建设》2018年第34期
论文发表时间:2019/1/3
标签：管道论文; 顶管论文; 千斤顶论文; 导轨论文; 污水论文; 机头论文; 工作论文; 《基层建设》2018年第34期论文;