张西祥
西安市城区市政设施养护管理有限公司 陕西西安 710000
摘要：市政道路排水工程建设时，人们对其施工要求不断提升，业界广泛使用较大口径的污水管道与顶管施工技术，有必要做好研究分析工作。文中以市政道路排水工程为切入点，分析污水管顶管施工技术的应用，提高市政都排水工程建设质量。
关键词：市政道路；排水工程；顶管施工
作为一种地下管道施工常用的方法，顶管施工不用开挖面层，而且还能够高效穿越河川、道路、地面建筑物以及各种地下管线，它是在继盾构施工之后逐渐发展起来的，这种施工方法集降低环境污染程度、稳定土层、降低施工成本以及缓解道路等多项优点于一体。
1、工程概况
某道路D7-D6段工程中污水管道采用钢筋混凝土顶管施工，采用了DN2200大口径管道，顶管的长度为116m，以人工开挖的形式进行施工。该工程路段土质以松散的砂砾层为主，并具有较多的老旧拆迁房屋地基。在施工初期发现该区域掌子面以下为淤泥质土地基，不具有承载能力，掌子面的前方土质中具有较多的卵石，并伴有渗水流动的情况，管道顶部为房屋基础时往往会发生塌陷，首节钢筋混凝土管节前端下沉严重（低于设计标高30cm）。基于以上情况，钢筋混凝土顶管发生卡死情况，无法继续进行施工。
根据本工程中出现的问题，结合相关工程中的施工经验，将采用DN2000钢管进行顶进。在不挖土或少挖土的情况下进行顶进施工具有一定的可行性，但是本工程中土质并不均匀，其中夹杂着大量的卵石、碎石等杂质，并且工程中的顶距离大于100m，因此顶进施工将可能会出现顶进阻力大、受阻等状况，因此，经过综合考虑，本工程将采用内套钢管结合人工开挖的形式进行污水管道的施工。
2、污水管顶管施工技术
2.1松软土体加固处理
由于施工区域中部分顶管线路周围为含水量较大的饱和状粉砂及软塑状粉质土层，单一使用钢管顶进可能造成在施工过程易发生轴向偏位、顶进管道施工路线不受控制、土体流动或涌水，因此，需要对施工区域进行一定的加固处理：使用直径为48mm、壁厚为3.5mm普通钢管的超前导管，按照钢管外周钻出直径为8mm的孔洞，以此作为灌注花管，并将其安置在钢管关节的周围。
对松软土体进行压力灌注水泥，可使水泥浆液渗入到土层中，通过胶结、填充的方式增加土体的内聚力，防止发生土体流动或涌水以及土体的坍塌。利用方格网在需要加固的施工区域布设注浆孔，其直径为110mm，各注浆孔之间间距为800m，灌注桩的深度以顶管外底与顶进底面2m以下为宜，灌注水泥使用42.5号普通硅酸盐水泥并加入1%速凝剂，灌注混凝土的注浆压力为1.0MPa~1.5MPa，灌注的顺序采用自下而上、先两侧后中间分层对称的形式进行水泥浆的灌注。待灌注浆施工完毕、土体稳定后便可继续进行管道顶进施工，当顶进施工工作完成需对作业区域地面进行必要的修复。
2.2焊接处理
钢管采用坡口焊接形式，钢管焊接处应保持平顺、整洁，焊接施工完毕需要对焊接点进行超声波检验，焊接外观以及焊接质量必须严格遵守国家相关规范，并确保工程中无失败率，进行焊接作业时应以设计坡度为标准，使管内的高程与钢轨保持一致，以保证钢管进行焊接后呈现整体性。
详细的焊接步骤为：将钢管及钢轨固定在设计高程，使管道在焊接后能够成为完成的整体；钢管在进行焊接前对接头部分进行处理，使其保持洁净、平顺，并且将钢管与钢轨的坡度控制在设计要求范围内；钢管的按接口需进行坡口处理，以保证钢管内外焊接的平顺以满足工程的检验验收标准，并防止发生管道出现破裂等突发情况。
2.3加设调向工具管
根据前面对于本工程地质的分析后发现，在进行雨污管道顶管施工时为了更好的对管道顶管路线进行有效的控制，需要在第一节钢管前加设可调节工具套管，其主要是由帽檐、工具间以及小型的千斤顶所构成。调向工具管在千斤顶的作用下对管道水平、竖直方向进行及时的调整，在超挖环的作用下能够控制管道的管前超挖长度，调向工具管在使用时呈倾斜向上的角度，更是为掌子面的稳定提供了支撑。
2.4管道安装防护装置
为了在施工过程中能够更好的保障安装人员的安全，需在工具管的前端设置安全防护装置。在实际工程中安全防护装置需要根据工程的实际情况对其尺寸进行调整，在进行挖掘完毕后防护装置也可以及时地回缩至工具管中，以便于雨污管道顶管的正常施工。防护装置主要是由防护主体、行进系统、动力系统以及制动限位系统所构成。
2.5原管内穿钢管
此方法主要是将钢管从在原来施工的钢筋混凝土管道内穿行，并使用钢管继续按照施工计划进行作业。进行原管内穿钢管前需要对已经施工的钢筋混凝土管道内进行清理，将其中的泥土等杂物清除后在原管内的底部铺设厚度为30mm的橡胶垫以避免钢筋混凝土管道内壁将钢管的防腐涂层破坏。
2.6注浆处理
在进行顶进施工完毕后，需要使用与单节钢筋混凝土管道等长的注浆花管对钢筋混凝土管道与钢管之间的缝隙进行注浆处理；对于在施工时出现的塌陷区域，需在钢管顶管施工时计算空陷部位，在钢管内预留注浆孔以便后期能够对塌陷区域进行有效的注浆填充。
3、污水管顶管施工技术质量控制
3.1顶管顶力控制措施
针对前文提出的关于本项目的顶管顶力控制问题，在实际的顶管施工时，通过刀盘正反转而完成了顶管机的大转角调整，然后再经过顶管机的调整之后，还可以使顶进速度飞速降下来。除此之外，通过这种方式还可以明显降低顶管机压力，在最大限度上避免顶管机在出洞时发生失误现象。
3.2顶管纠偏措施
首先，在顶管施工之前或者是顶管施工的设计阶段，必须安排专业技术人员对在施工过程中有可能涉及的各方面的水文地质条件进行严密勘察。同时施工单位还需要科学设计施工计划，避免由于盲目设计所导致管道偏差问题出现。保证施工时管道行程、管道顶速以及管道顶力三方面因素能够吻合。并且，需保证预设中心线能够同规格的千斤顶管道相一致。
其次，在施工时需地对管道受力情况进行准确、科学的测算，保证后背墙的可靠性与稳定性。在施工时还需要把控好材料质量关，保证背景墙上的钢混凝土能够满足质量要求，并确保后背墙的设计精度和平整度，避免由于平整度不达标而出现的管道偏离问题。此外，还应当对管道在施工时的各项数据做好精准的记录，并将这些数据绘制成曲线图，以此来作为管道就偏的参考材料。
3.3出渣与通风措施
第一，将制动装置安装在出渣设备上，泥浆池或泥罐车应尽量靠近工作井边，可采用串联法，可以减少排泥管路过长而且产生的管路摩阻力。
第二，在顶进深度较大的情况下，安装离心式鼓风机，通过鼓风机向工作面中压入部分自然空气。它能够在排除管道内有害气体的同时，切实保障工作人员的人身安全。
第三，要求施工人员在实际的施工过程当中必须佩戴安全装备，在遇到施工事故时，可以选择及时撤退，保障自己的人身安全。
3.4地面的沉降和隆起解决及预防措施
为了防止地面的沉降和隆起，项目部采取的主要措施为以下几点：在正式开始施工之前，需要对工程周边的自然环境以及地质条件进行严格的勘察，并在此基础之上做出科学可行的施工计划，或者是通过设置测力装置，及时获取顶进压力，保持其与前端土体压力之间的平衡。此外，还需要对顶管轴线做出严格的控制，切实依据勤纠偏、勤测量以及小量就偏的操作方法来进行。
结语
在本次污水管道施工中根基工程的实际情况，结合工程进行综合性的分析，采用内嵌钢管顶进技术相较于支护开槽施工更具有操作性，能够极大满足施工要求，可为将来雨污管道施工提供了一定的借鉴与参考。
参考文献
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