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市政道路排水工程污水管顶管施工技术研究谭科

发表时间：2020/7/14 来源：《基层建设》2020年第6期作者：谭科

[导读] 摘要：在城市化发展水平不断提高的基础上，顶管施工技术也在不断更新与完善，施工工艺、技术、设备以及适用范围等都有了大幅度提升。

        中煤科工重庆设计研究院（集团）有限公司重庆市 400042
        摘要：在城市化发展水平不断提高的基础上，顶管施工技术也在不断更新与完善，施工工艺、技术、设备以及适用范围等都有了大幅度提升。相较于传统施工技术而言，顶管施工技术引入与应用了自动化技术，管径与推进距离等有所增加，排水管顶管数显系统实现了自动修正与测量，同时，也可以计算得到顶进速度以及承受压力等具体数据，从而在很大程度上保障了顶管施工的质量与安全。
        关键词：市政道路；排水工程；污水管；顶管施工
        随着城市建设规模日益扩大，各类基础设施逐步完善，城市不断扩张，地下管网、管线系统也愈加复杂。污水管网是城市基础设施的重要组成部分，城市污水管网的发展规模是衡量城市基础设施完善程度的重要标志之一。作为一种非开挖技术，顶管法在污水管网施工中的应用，可充分展现其优越性，无需开挖面层，就可以避免对城市建筑物、交通等造成不利影响。
        1顶管施工技术原理
        顶管施工技术是现代一种全新的施工技术，主要作用于市政道路排水工程的施工过程中，其优势是无需开挖管道，因此被称为非挖掘式管道排水建设工程。其最大特点是管道内壁相对较光滑，可推进施工速度，所以有利于提高管道的密封性和安全性。再者，这种施工技术在操作上非常安全，一般状况下不会发生意外，也不会对生态环境产生消极影响。可即便如此，顶管施工技术依然存有部分问题。相比于其他施工技术，顶管施工技术不仅工作周期较长，建设成本也较高。现今，顶管施工技术凭借其施工方法与处理技艺比较安全且相对缜密，所以成为一种发展得比较好的施工技术。在进行顶管作业施工中，需要做好顶管接收井和工作井的设计。根据施工所设定的时间与目标及工期，以及刚度较大的施工形式，对搅拌桩垂直度和其间距的控制应适宜。在进行挖掘接收井与工作井时，护壁的相对高度距离设置大概1m左右。在进行顶管手工顶进的过程中，泥浆会产生阻力，可利用触变泥浆减降低阻力，将阻力控制在相对较小的范围内。为了顺利的施工，应对地基的负荷能力进行强化，防止机头出洞后发生地基下沉，可选择距离洞外150cm的区域进行注浆，注浆压力保持在0.1~0.2MPa范围内。
        2污水管顶管施工技术在市政排水工程中的应用
        2.1顶管顶进施工
        在工作井内安装好所需设备且检查合格以后，即可按照相关计划开展后续工作。施工用顶管为两根平行管，为了避免产生不必要的麻烦，需要先后分别进行两根平行管的顶进工作。具体而言，首先要将管子下到导轨上的特定位置，确认无误后安装好顶铁，对管轴线与管底标高等进行仔细检查，确保其符合相关要求以后，再进行管前端挖土工作。在顶进过程中，利用千斤顶出镐，在此过程中，需要保障顶管顶力不会超过后背墙最大承受力，再将圆管向前顶进。具体操作为：首先安装好顶铁并固定，在管前端预留一定距离，启动油泵，千斤顶进油，将活塞向前推动一个工作进程。当顶管距离井边50cm左右时，该管子的安装结束，卸管后开始安装下一节管子，从安装顶铁开始重复操作。
        2.2测量与纠偏校正
        2.2.1顶管测量
        在顶管测量过程中，主要应用激光线测设法明确施工偏差，并对施工过程进行合理的控制。具体而言，首先应在工作井内规定归置安装激光经纬仪，进行适当调整以后，在管内合适位置处安装标示牌并进行观察分析，只有管道符合相关设计标准的情况下，激光点才能显示在上述标示牌的中心，否则将视为存在偏差，需要做出适当调整。全段施工完毕后，还需要进行测量工作，包括各管节接口处的中心位置与高程、错口的高差，以对后续工作提供重要的数据参考，确保高程与中心偏差不超过合理范围。此外，还应该用砂浆将错口处抹平，提升其光滑度。

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        2.2.2纠偏校正
        对于顶管偏差的校正工作而言，需要遵循预防为主，及时校正的原则，采取挖土校正法、衬垫校正法以及强制校正法等进行校正。一般而言，在施工过程中，需要每一米进行一次测量，并根据测量结果加以调整。如果出现了10mm左右的管位偏差，则应立即采取合理有效的校正措施，其中，纠偏校正工作切勿操之过急，而是需要循序进行，在顶进的同时逐渐进行纠偏，确保管子在不受损伤的情况下缓慢复位。
        2.3管道接口和管道裂缝的处理方法
        在对管道接口进行处理时，如果顶管管材为平型接口，在顶管结束后，需要用环氧泥砂浆对管子间的缝隙进行填抹与压实。在管道顶进完毕后需要进行压力试验，如果因此而影响了管道的密闭性，引发管道泄漏等问题，则需在管道内部安装密封环，并对接口处加设防水测验，切实保障管道的密闭性与安全性。在顶进过程中，因为存在受力不均等现象，可能会导致管道出现裂缝，此时则需要及时对裂缝进行填补，当裂缝较小时，向缝隙处填补一些环氧砂浆即可，如果裂缝过大，则需使用掺有铝粉的砂浆进行处理。
        3市政道路排水工程污水管顶管施工质量控制措施
        3.1场地勘测，材料、图纸复核
        施工前，工作人员有必要对施工现场的环境进行实地调查，对附近的水利条件、土质层等信息强袭掌握，适当情况下可向当地的产权部门索要地下管道建设和维修管理的具体状况。因为只有充分了解地下管道的实际分布情况，才可以确保顶管施工工程的顺利完成。对图纸进行设计时，有必要反复检查图纸设计是否清楚、内容是否正确无误、尺寸大小是否核实、埋深多少等，认真做好审核工作，以免顶管施工工程质量问题或技术构造不明。施工所需机械设备以及建设材料的进场需要严格检验，并对其进行试运行检测，检查是否可以良好运转。材料进场以后必须严格监督管理，依据施工流程依次安排材料的入场时间，避免发生乱摆乱放、卫生不过关等情况，为施工现场带来一系列的麻烦。开工前应集中对现场图纸进行二次检查工作，根据设计图纸提供的有关材料，进行水平线测量、反复查核，也必须检查施工现场的卫生是否做到位，及当地天气环境是否会影响施工现场的正常开工。一旦发现问题，需及时和有关负责人和单位沟通、申报，避免延误工期。
        3.2全过程沉降观测
        为了顺利进行顶管施工，在进行工作井机接收井施工过程中，须随时监测井边坡位移情况，这也是保证顶管施工安全的关键工序。根据工程的实际情况，决定设4个基准点构建完善的监控网，在进行基准点设置时，要全面考虑底层沉降问题。施工阶段，每天观测不少于1次，且做好详细记录。待完成施工后，经观测，20mm为最大沉降变形限值，最大水平位移变形限值为工作井深度的4%。经计算，工作井沉降和水平位移值均可满足规范要求。
        4结语
        综上所述，对于市政道路排水工程而言，顶管施工技术发挥了至关重要的作用，为了切实保障施工质量与水平，相关单位应该做好充分的准备工作，在施工过程中，施工单位应该增强施工人员的责任与安全意识，不断更新与完善顶管施工工艺，重视施工细节，以推动排水管顶管技术的长远发展。
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