摘要：本文就污水管网顶管施工过程中存在的问题进行深入地分析和研究，并进一步提出了具有针对性的解决措施和建议，希望能够对污水管网的顶管施工带来一定的帮助。
关键词：污水管网；顶管施工；问题；处理措施
1 城市污水管网顶管施工工艺
污水管网顶管施工是一种较为先进的施工技术，无需将管道挖开便能够敷设管道，这种方法的主要原理就是根据所设计的方案在污水管道的沿线处分别设置接收井和工作井，并在工作井当中放置一个非常坚固的后座，并将照明、视频、油管以及泥浆管的线路接好，而后用千斤顶将需要放置的管道慢慢的顶进去，利用专业的压浆设备将管道的周围形成一个坚固的泥浆套，进而让管道在泥浆套中缓慢的滑入，值得注意的是在向内顶进的过程中需要严格的去控制管道的方向，在顶进过程中不断的进行调整和排土工作，直到所需埋设的管道完全到达接收井为止。
污水管道顶管施工工艺：施工准备"地下管线勘察、测量定位"工作井、接收井施工"设备安装、调试"顶管始发"下放管节、接管"正常顶进、测量"顶管接收"管节壁后泥浆置换。
顶管机按所顶进的管子口径大小分：大口径、中口径、小口径和微型顶管四种。大口径多指Ф2m以上的顶管，人可以在其中直立行走。中口径顶管的管径多为1.2～1.8m，人在其中需弯腰行走，大多数顶管为中口径顶管。小口径顶管直径为500～1000mm，人只能在其中爬行，有时甚至爬行都比较困难。微型顶管的直径通常在400mm以下，最小的只有75mm。顶管施工所需要的设备种类有很多，地上设施主要有：起吊装置、供水、供电、供油以及供浆等设施；井内设施主要有：导轨、后备靠、空压机、千斤顶、压浆泵、储气罐以及洞口止水圈等；顶进主要工序有：安装管节、顶进、通风、排土、注浆、测量以及纠偏等。
2 施工中的问题及其对策
2.1 地面沉降
地面沉降往往是由管顶土层不稳定、土体松散、地下水、超挖等情况造成的。对策：要在工程中预防地面沉降，首先应先根据土体的稳定程度来决定挖掘深度与顶进间隔，防止其他水源进入顶管，避免超挖而引起的掘进时的塌方；倘若已经发生塌方，要及时在塌方里程处进行注浆处理。
2.2 卡管
卡管是由于挖掘洞穴尺寸偏小或不规则，盲目顶进等情况造成的，当管材在不均匀土体中顶进时，非常容易出现卡管现象。
对策：顶进施工时应严格控制前5～10m管道的顶进偏差,当超过允许偏差(轴线位置3mm,高程0～+3mm)时,应立即采取措施纠正。顶进与管外围注浆同步进行,原则是先注浆,后顶进,随顶进,随注浆,以保证管外围充满泥浆套,充分发挥减阻和支承作用。顶进速度一般为3～4cm/min。管道顶进到离工作井井壁20cm时,回程装管,然后继续顶进,在顶进时注意以下几点:
1)随时注意压力表的变化,当发现压力突然上升时,应立即停止顶进,查明原因,以防发生意外。2)控制千斤顶的伸长值,不得超过临界冲程。3)应连续顶进,不得长时间停歇。4)根据土质进行挖土控制,随挖随顶,顶进时及时补浆,并注意注浆压力及注浆量的控制。5)加强对顶进速度的控制,加强监测,及时控制、纠正偏差。6)在顶进过程中,要注意泥水的浓度和比重是否正常,进推泥浆是否正常,防止排泥流量过小而造成泥水在管道中堆积。7)在掘进过程中,应注意地下水压力的变化,及时采取相应的对策,务必使挖掘面保持稳定。
2.3 管节爆裂
对策：管节爆裂通常是由于混凝土管质量或顶进时加载偏心情况造成的。加载偏心引起的破坏通常只会发生在还未进洞的管节与接触的管口处，可通过增大边圈承压面积，在管壁与顶铁间增加缓冲垫等手段来避免这种现象发生。倘若管节爆裂是无规律出现的话，就有可能是管节的质量不合格或不稳定的原因造成的，这时就必须及时去更换质量合格的管材。
2.4 高程及轴线控制不准
对策：每节管道顶进后要对中线进行实测，查看与设计是否吻合，如果发生偏差，就要采用挖土法进行校正。通常可以采用如下两种方法：一是管内挖土法，即开挖面的一边保留土体，另一边被开挖，顶进时，土体的正面阻力移向保留土体的一侧，管道向该侧纠偏。二是管外挖土法，管内的土被挖净，并挖出刃口，管外形成洞穴。洞穴的边缘，一边在刃口的内侧，一边在刃口的外侧，顶进时管道顺着洞穴的方向前进。
2.5 挖掘过程中周边土体稳定性问题
对策：稳定性问题包含了两方面的内容：（1）工具管前方挖掘面上的土体是否稳定；（2）工作坑及接收井周围的土体是否稳定以及是否需要进行支护。在工程实施过程中如发现有不稳定的现象则必须采取有效的施工措施。
2.6 突泥、突水
在众多在复杂地质条件顶管施工过程中,(含制作顶管井或接收井),经常会遇到突泥、突水情况,尤其是在众多江河三角冲积区域。
造成突水突泥的主要原因：隧道一般埋深都比较大，通过爆破开挖之后，打破原有平衡压力，处于高压状态。还有就是不良地质，隧道一般存在长、大、深等特点，沿途经历围岩变化繁多，隧道在穿越溶洞、断层破碎带或接触带、地下河等不良地质时，特别容易发生突水突泥灾害。对不良地质围岩的盲目不合理开挖，开挖进尺过大，是造成突水突泥的主要原因。突水突泥灾害具有突然性、巨大性，造成人员伤亡多、经济损失大的特点。突水突泥除造成人员伤亡外，有时还堵塞排水系统，淤埋井下设备，并常伴生地面塌陷，增加了突水灾害的破坏程度和治理难度。
对策：（1）在污水管网施工准备阶段必须做好水文地质、工程地质勘察，确认施工场地是否存在突泥、突水等不良地质现象，为制定合理的施工方案提供技术数据。（2）在施工时，一定要防止泥浆从上层或洞口及其他地方流失，注意观察地下水压力的变化，及时采取相应的措施和对策，保证挖掘面的稳定。（3）要不时检查泥浆的密度和性能是否正常，还要注意进排泥泵的流量及压力是否正常，保证排泥系统正常运行。（4）应将地下水位降至管底以下不小于0.5m处，以确保管道内干燥，并采取措施，防止其他水源进入顶管管道。（5）当管道停止顶进时，应采取防止洞口止水圈漏水和防止管前塌方的措施。
3 污水管网顶管施工方案案例
3.1 项目概况
某市紫东路污水系统是南起南三环、北至长江路、西起西环路、东至中州大道范围内污水的主要出路,现状存在施工困难是道路要穿越中国果树研究所的果树园，为确保不破坏珍贵的果树研究成果，十八里河东至中州大道段只修建污水连通管，暂时不修建道路。污水管施工时采用机械顶管施工方法。地下水位在1Om以下，沿线土质主要为粉土和粉砂，管线主要在粉土层，局部穿越粉
砂层，地质较密实。
3.1 顶管的施工
(1)沉井。根据地质条件和现场情况，紫东路污水工程施工时设两座工作井，一座接收井，从两头向中间顶进，在果树研究所果园内只设置一座接收井，尽量减少对其果树的破坏，接收井位置设置在果园内的一条小路旁，施工时小路可作为施工通道。工作井和接收井都采用钢筋混凝土沉井(圆形)，工作井沉井尺寸:内径为d=7.5m，施工工作平台宽1.0m，增设0.6m后背墙，满足千斤顶最大作用力需要;接收井沉井尺寸内径为d=5m，外径d=5.8m，施工工作平台宽l.Om;沉井预制强度达到设计强度70%时方可下沉施工，应整体预制一次下沉，下沉过程中注意观察，避免突沉、侧沉及下沉困难，下沉困难时可采取灌砂或水冲等措施;顶管顶进应待底板混凝土达到设计强度100%时方可进行;工作井、接收井沉井待工程完工后做检查井使用。
(2)油压千斤顶安放就位，轨道安装。
(3)顶管:X1350，钢筋混凝土nI级管，接口为“F"型钢承口管橡胶圈接口，双向顶共300m，管节安放前必须检查，发现外观有缺陷的一律禁止使用，顶管机放前上好橡胶止水圈，把管节掉放在轨道上，安放环形顶铁，缓慢推进，让接头平顺对接，开动液压千斤顶开始顶进。
(4)管道顶进时，严格控制高程和左右偏差，确保准确无误的顶至接收井，机头自身有一段纠偏段，纠偏最大的角度范围能够达到上下1.70，左右1.20，应对控制点进行定期复测，发现问题及时校核。
4 污水管网顶管施工质量安全控制措施
4.1 顶管顶进质量安全控制
在实施顶管顶进质量安全控制工作时，不仅要掌握安全技术以及做好安全教育工作，还要求施工人员掌握相关注意事项以及顶管操作技能，还需要掌握处理流沙、涌水等突发事件的方法。做好顶管顶进质量安全控制措施需要做到以下几点，一、在顶管穿越地下管道时，需要确保顶管尽可能降低对管道使用功能的影响，在穿越之前，不仅需要结合原始资料、土质情况，还需要调查管线与顶管间的垂直距离，从而准确分析影响程度，采取有效的控制措施，在此过程中，采取的控制措施主要有加固局部土体、信息化指导施工、加强土地内应力监测以及放慢顶进速度，减少对土体拖带等，通过以上措施能够有效提高建筑工程质量。二、顶管穿越河床时，不仅需要在顶进过程中同步注浆，还需要在过河段的后续管节继续补注浆。此外，应选择正确的工具，严格控制顶进速度以及出土量，力求水压平衡，避免出现河床沉降问题，从而提高顶管顶进质量。
4.2 顶管出洞质量安全控制
做好顶管出洞质量安全控制措施需要做到以下几点，首先在机头出洞时需要顶进操作匀速平稳推进，将切土、顶速、土压、轴线等施工参数调整到正常状态。其次安装顶管系统，对单机调试进行全面检查，并在此基础上，进行设备联运调试。然后，对相关内容进行检查，需要检查的内容包括尺寸是否恰当准确，洞口空隙与机头是否能够被完全封堵住以及洞口橡胶止水圈的安装是否牢固。最后检测洞口前方土体是否接受了加固措施，以及是否建立了沉降监测等。通过以上措施，能够控制好管顶出洞质量，保证工程顺利实施。
4.3 工作井质量安全控制
工作井质量安全控制是污水管网顶管施工质量安全控制的主要措施之一，是保证工程质量的关键，其质量直接影响工作人员的人身安全、施工进度以及施工环境，做好工作井质量安全控制措施显得尤为重要。工作井质量安全措施主要需要做到以下几点，一、保证工作井砌体圆曲度统一均匀，最大程度发挥砌体材料的抗压强度。二、工作井作为顶管机工作场地，需要满足顶管过程中安全稳定等要求，保证截面设计合理，千斤顶、后背尺寸符合要求标准。三、重点监控沉井终沉阶段，以便在出现施工问题后能够及时纠正、分析，保证沉井下沉质量。
结束语
随着城市化水平的不断提高，污水管网顶管施工将会得到大范围的应用。因此，相关人员应该做好污水管网顶管施工建设的安全防护工作，实行科学高效的管理方法，运用先进污水管网施工技术，严格按照国家相关法律法规标准和规定，切实执行每一项施工安全管理措施，熟悉掌握各种不测情况出现的应对方法有效解决施工中出现的问题，以提高污水管网顶管施工的整体水平，创造更大的经济效益。
参考文献
[1]城市污水管施工中泥水平衡法顶管施工技术的运用[J].陈伟.建材与装饰.2019（09）
[2]探讨市政道路污水管顶管施工技术[J].余炎锋.低碳世界.2018（06）
[3]市政污水管道曲线顶管施工工艺设计及研究[J].石敏魁.四川建材.2018（06）
[4]城市污水管网的腐蚀与检测修复研究[J].陈国军，张丽丽.全面腐蚀控制.2016（08）
[5]城市污水管网建设与管理存在的问题及应对措施[J].徐健.工程建设与设计.2018（17）
[6]浅谈城市污水管网普查项目施工的技术要点[J].黄建双.福建建设科技.2015（06）