试论城市建设污水管道顶管施工技术

罗 仕 伟

(太原市排水管理处,山西 太原　030006)



试论城市建设污水管道顶管施工技术

罗 仕 伟

(太原市排水管理处,山西 太原030006)

根据城市建设污水管道顶管施工的技术原理，从设备选择、管道顶进和接口、轴线和高程误差校正等方面，阐述了污水管道顶管施工技术要点，并总结了施工质量控制措施及施工注意事项，从而提高污水管道的施工水平。

污水管道，顶管，施工技术，注浆工艺

城市化建设中，大量管道工程在地下交错和扩建，极大促进了城市化建设。对于一些经济发展水平较高，人口较为密集的城市，地下管道更加密集，以往的管道施工方法逐渐受到种种因素限制，局限性愈加明显，难以更好的满足施工要求，在这样的背景下，新式的顶管施工技术以其独特的优势逐渐展现在人们面前，较之传统管道施工技术具有更加突出的优越性，获得人们的广泛青睐。与此同时，在当前可持续发展战略背景下，节能、低碳、环保成为各个行业发展的主要指导思想，相应的对城市建设污水管道施工技术提出了要求。由此看来，加强对城市建设污水管道顶管施工技术研究是十分有必要的，对于后续理论研究和实践工作开展具有一定参考价值。

1　污水管道顶管施工技术原理

污水管道顶管施工技术是一种较为实用型的技术，其主要是通过主顶油缸和管道间的推力，将工具管或掘进机从作业区域穿过土层一直推送到管道接收坑中，与此同时将紧随工具管或掘进机其后的管道埋设在两坑之间，属于非开挖敷设地下管道的施工方法。

2　城市建设污水管道顶管施工流程

本工程为某市城市污水管道建设项目，主要是某污水主干管工程中的第一标段,该工程选址在城市主干道,所以交通流量大,在施工中需要注意规避对交通的影响。工程污水管道施工中，所选择的土管为钢筋混凝土管,管径为600 mm～1 500 mm。管道全长2 270 m，采用顶管施工。

2.1顶管设备选择

顶管设备的选择，首先需要结合实际情况，主顶站选择400 t顶力的设备，设计总站顶力最高值在650 t；纠偏千斤顶设备则是选择每台40 t顶力的设备，主要安装在顶头后面；液压装置则是选择合理的液压总站、控制箱和管路等元件；减少顶进阻力，现场搅拌泥浆，严格控制泥浆中成分的配比。

2.2管道顶进和接口

设备调试完成后，方可进行后续的管道顶进作业，借助专门的机械设备将管道放在轨道上，将管道顶进土体中，将管道内的土体作为土塞。土体在进入管道内形成一定长度后，停止管道顶进作业，然后采用人工挖土的方式将管道中的土壤取出，清除干净后，方可继续后续管道顶进作业。根据以往积累的大量施工经验，管道在顶入工作坑内达到设计孔深后，才可以开展下一节管道的顶进作业，循环管道顶进[1]。管道顶进之间，需要保持“T”形状的接口，采用“T”形钢套环连接两个相邻的管节，这种接口形状在实际应用中能够有效提升管道整体稳定性，大大降低管道内接口出错现象。

2.3管道顶进中的控制

管道顶进过程中，应做好设备的调试工作，管道出洞每500 mm测量一次，顶头标高只有比设计标高多10 mm的距离才是合理的；顶进过程中严格遵循少顶原则进行作业；所选择的木垫环主要是以松木为原材料加工而成，厚度保持在20 mm左右；安装橡胶圈时为了防止出现位移现象，可以在安装前涂抹适量的黄油，如果仍然出现位移现象，需要拔出来重新安装；顶管作业结束后，采用水泥浆置换膨润土浆，防止管道受到周围土层的作用力出现渗水现象；顶管作业结束后，为了保证管道不会出现损坏，首先采用水泥浆密封起来，然后进行管道外部的防腐处理。

2.4管道轴线和高程误差校正

借助相应设备对管道质量进行检查，前端采用拉杆连接，这样是为了防止管节偏移脱落，所选择的工具管需要严格遵循施工要求，将工具管布置在一条统一的直线上，这样仪表中所呈现的角度则为0，然后将偏油缸锁住。与此同时，工具管由于支撑面较小，所以很容易脱落，为了规避此类现象的出现，应该在工具管井壁上架设支撑杆，将工具管第一节管连接起来，提升整体的稳定性。在顶管施工中，如果施工偏差过大，应及时停止作业予以纠正，确保顶管保持在合理范围内，管道两端裸露在工作井中长度应大于0.5 m，顶管作业结束后，按照设计要求对管节接口进行仔细的处理[2]。

在作业中为了能够有效降低顶管对周围土层产生的作用力，在顶管安装过程中可以适当的加入润滑剂，选择带注浆孔的管节，这样有助于后续注浆工作的开展。管节无论是运输、装车还是埋设均需要借助专门的机械设备实现，严格遵循管节埋设要求开展施工活动，防止设备损坏[3](见图1)。

3　污水管道施工质量的关键技术

3.1注浆工艺技术

1)施工中的触变泥浆材料。

顶管注浆施工中，应选择质量较高的触变泥浆材料，根据施工区域的地质情况，土层结构来确定触变泥浆技术指标，顶管施工结束后，应选择水泥浆来代替触变泥浆。触变泥浆在配比中，需要严格遵循相应指标进行，即12%的膨润土，6%的纯碱。在管道与埋设作业中，选择注浆孔的管道，每隔三节设置4个注浆孔，确保每个注浆孔具备排气功能，并且严格按照工程设计要求来配置泥浆、搅拌；压浆方法主要是采用同步注浆法，在顶管作业过程中，需要充分检查顶管推进过程中注浆所起到的减轻阻力效果，不断优化和调整施工技术。此外，需要注意的是，注浆设备需要具备较好的密封性能[4]。

2)施工结束后的压密注浆技术。

注浆孔需要统一编号，每个注浆孔之间的距离应保持一致，孔位偏差保持在6 cm左右，并按照注浆加密施工原则，将注浆孔排成一条直线，间距为1 m；采用间隔跳跃式注浆法，并非是按照数字顺序注浆，这样两侧注浆顺序呈三角形，同时施工能够有效保证注浆质量；注浆过程中如果出现压力下降现象，或者跑浆、漏浆，应立即停止注浆作业，结合实际情况有针对性选择解决对策。

3.2顶管施工测量技术

1)顶管测量技术。

顶管施工测量活动需要严格遵循测量要求，按照管道中心线和工作井位建立测量系统，选择的控制点应该在视线清晰，不容易被外界因素干扰的地方。在顶管工作井内设置测量台，确保后续施工活动交接过程中能够动态进行调整，并且通过经纬仪将顶进轴线引入到工作井中，实施动态观测[5]。

2)顶管纠偏技术。

纠偏技术主要是指机头偏离了原本的设计标准，通过纠偏千斤顶装置，来调整机头位置，减少管道埋设的方向偏差，这种纠偏

操作对于保证工程施工质量有着至关重要的作用。如果方向和高层同时出现问题，那么应该先解决问题严重的，然后再解决问题较小的。在这个过程中，需要予以高度重视，小角度分级递进。

3)顶管纠扭技术。

在顶管施工过程中，很容易受到土层的阻力，出现管道扭转的现象，这种问题将严重影响到后续的管道出泥和机电设备安装等，需要结合实际情况强化控制力度，防止扭转角度偏差过大，影响后续施工活动有序开展。在纠偏过程中，需要注意不能让油缸和管节之间发生扭矩，对称布置管道中需要安装的设备和装置，防止设备在同一侧，影响管道顶进施工。

4　城市污水管道施工中需要注意的问题

在城市污水管道施工中，需要对以下几个问题予以高度重视：

1)地面沉降问题。由于管道顶进作业中，土层结构不稳定，很容易造成土体松散和地下水渗漏等现象，一般情况下是在管道顶进施工完成后形成，并且沉降深度将逐渐增加。

2)地表隆起。这种问题主要是由于顶管施工作业中操作不当，土体遭到破坏出现隆起问题。

3)管道轴线纠偏。如果发现管道工具偏离最初设计管道轴线，可以采用工具管中的纠偏油缸来调整，缩减管道轴线之间的偏差。

4)管道扭转。这种问题较为常见，所以需要控制好顶管作业中管道的扭转角度，确保管道能够顺利出泥，保证后续施工活动有序开展。

5　结语

在城市建设污水管道顶管施工中，由于工程特性很容易受到客观因素影响，出现一系列施工问题，所以应结合实际情况，严格遵循施工流程和标准开展作业活动，控制好管道的顶进角度，灵活多变设置污水管道铺设，充分发挥顶管施工低成本、高收益的优势，提高污水管道施工效率和施工质量。

[1]罗广平.污水管道非开挖顶管施工技术应用[J].城市建设理论研究(电子版),2013,12(36):12-16.

[2]方浩杰.城市建设污水管道顶管施工技术探析[J].城市建设理论研究(电子版),2013,22(20):227-228.

[3]梁彬.浅谈钢筋混凝土污水管道顶管施工技术的应用[J].城市建设理论研究(电子版),2013,27(23):32-34.

[4]曹晓原.升州路—南玉带河泵站污水管道顶管施工技术小结[J].城市建设理论研究(电子版),2014,10(33):1707-1708.

[5]秦聪.关于城市污水管道顶管施工工艺及问题分析[J].建筑工程技术与设计,2015,13(16):639.

Discussion on pipe-jacking construction technology of city construction sewage conduit

Luo Shiwei

(Taiyuan Sewage Administration Department, Taiyuan 030006, China)

According to city construction sewage conduit pipe-jacking construction technology principles, starting from aspects of equipment selection, pipeline jacking and connection, axial line and elevation error correction, the thesis describes sewage pipe-jacking construction technology points, and summarizes construction quality control measures and matters, so as to improve sewage pipeline construction level.

sewage conduit, pipe-jacking, construction technology, grouting technology

1009-6825(2016)25-0140-02

2016-06-21

罗仕伟(1980- ),男,助理工程师

TU823.2

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