顶管技术在市政污水管道施工中的应用

叶文魁

福建省睿翼建设有限公司（353000）

顶管技术在市政污水管道施工中的应用

叶文魁

福建省睿翼建设有限公司（353000）

污水管道是市政道路工程的重要组成部分，对污水管道的合理建设是提高整个市政管道工程整体质量的基础和前提。所以对顶管技术的投入和研究，是现在市政污水管道施工顺利进行的关键。

基础设施；污水管道；顶管；市政管道

1 顶管技术概述

顶管技术是在市政管道建设施工中一项非开挖掘进式的施工技术。考虑到对地下障碍物、重要建筑物和对周围环境的影响，顶管技术的研究开发对解决该问题起到了重要的作用。顶管技术的优点是减少施工噪声对周围环境的影响，能够深入地下工作，但由于研发成本高，顶管会加大整个工程造价的投入，延长施工时间。顶管施工针对不同的地质条件和施工条件，有不同的施工方式，但施工原理基本一致：将顶管机安装于垂直地面，利用高压液压千斤顶辅助施工，向地下顶入所需施工材料和管道。所以顶管机和相应的辅助设备的匹配，是保证市政污水管道施工顺利进行的前提[1]。

2 顶管技术在市政污水管道建设中的重要性

顶管技术是为了建设污水管道工程、提高施工质量而研究的一项非开挖掘进式的施工技术。顶管技术根据不同的地质条件，按照不同的施工标准，采取不同的施工方式，深入地下进行工作，可加强对环境、地上建筑物及地下各种设施的保护，提高施工安全系数，保证施工质量。顶管技术对市政污水管道建设起到强有力的推动作用，是当今最为先进的一项管道施工技术。

3 顶管技术在施工过程中应注意的问题及对策

3.1 管道的选择

在不同的工程建设中，对管道材质的选择大不相同，一般采用塑料管道、钢筋混凝土管道或者钢制管道。市政污水管道建设施工过程中，大多使用钢筋混凝土管道，这种管道的优点是对载重物的承受能力优于其他两种，强度大，但造价相对于较高，对管道的接口处理的技术水平要求也比较高。为了减少接口工程量的投入，一般距离较长的路线采用长管。还要考虑到地质条件和管道顶入土地的深度所带来的影响，将管道材质进行合理改进。

3.2 辅助设备

在市政污水管道工程的建设中，不仅需要顶管机，还需要一系列的辅助设备，将顶管顶进。顶进设备包括油缸、顶铁、油泵、千斤顶等。辅助设备的选择要根据管道材质、施工处的地质条件及工作坑等因素。管道的顶进是管道施工过程中最为复杂也是最为关键的一步，需要考虑的因素比较多，工作量比较大，要保证顶力具有足够的富裕量。

3.3 工作坑的挖掘

工作坑是为了便于施工操作分为工作井和接收井两种，形状也大有不同，常见有圆形或者矩形。工作坑有装配式和现浇式之分，具体采用哪种形式也要按照不同的施工技术标准来确定。在市政污水管道建设当中，多情况下采用现浇式的顶管施工技术[3]。在挖掘工作坑的时候，需要对多种影响因素进行综合考虑，还要对周围建筑物进行一定的保护。

4 顶管在市政污水管道施工中的应用

污水管道建设是市政道路施工工程的重要组成部分，所有要保障污水管道的施工质量，严格按照施工标准，对施工处周围环境以及施工条件进行全方面的分析，制定出规范合理的施工流程。因为顶管技术是发展市政污水管道工程建设的技术基础，也是整个工程建设的质量保障。只有顶管技术得到不断地完善，才能减少施工过程中出现的负面影响，延长工程寿命[2]。

4.1 实施措施

首先根据地理位置，将地上建筑物和地下障碍物进行分析，根据相关资料，制订适用于该施工处的施工计划，选择合理的施工设备。根据地质条件，管道采用泥水平衡工具管,但如果地下有障碍物，则顶进速度减慢，施工时间延长。技术人员可加强动力装置推进作用，更换顶进刀头以增加硬度。利用计算机网络技术对顶管进行自动化远程操控，提高施工效率，降低施工风险。由于顶管施工会引起周围土体沉降，对周围建筑会起到一定程度的破坏作用，所以从各个方面入手，将土体的沉降值降到最低。在整个管道施工过程中要随时监测，及时发现问题，及时方案调整，为顶管的顺利顶进提供有力的保障。

4.2 顶管施工的工艺流程

4.2.1 挖掘工作坑及土方回填

顶管施工之前，利用人工机械相结合的办法挖掘工作坑。然后对工作坑进行质量检验，保证符合各项标准后再进行下一项工作。在顶管顶进之前，要进行地下障碍物的勘测，对局部各段落井集中回填，利用装载机、运输车来运输土，将运输土卸至坑内，摊平，夯实。

4.2.2 管道组装

根据不同的地质条件,选择不同的管道材料。然后通过运输车、吊机等机械设备将管道运送到指定位置，均匀排列。在进行顶管安装时应检查起重设备的安全性，避免危险事故发生。

在工作坑两边放置顶铁，利用锁定装置保证顶铁的稳定性。顶铁轴线安装后应平行、对称与管道轴线。在管节前端位置安装刃角，刃角包括外壳、内环及肋板。以内环为界，外壳可分为两个部分，遮板为前面，尾板为后面。

4.2.3 顶管施工

在施工前，对土质及顶进深度进行分析，计算顶力，保证地面设备的稳固性。顶进过程要严格控制速度，最好缓慢进行，避免顶管出现摆动。在施工过程中进行全方位监测，防止顶进路线偏离，若出现问题及时调整。在顶进过程时，及时处理管前挖出的土，将土运输到指定位置，定期检查施工设备的安全性，保证顶管的顺利进行。

4.2.4 管道接口

外套环橡胶止水带与软木衬垫构成管节接口。应确保钢套管不出现变形，不损坏接口，管节内不出现橡胶带移动、翻转，管节的密封性符合施工要求。在进入施工现场后，应做好钢环套的防腐工作。为避免橡胶止水带出现老化，应确保其表面干净。选用强力胶水将橡胶止水带在混凝土管口凹槽位置进行粘贴，并确保其稳固性。为降低摩阻力，可将无腐蚀性润滑油涂抹到管节对接位置，避免止水带出现任何问题。

5 结论

随着城市基础设施建设的不断完善，市政污水管道建设作为市政建设重要的基础建设日益得到重视。污水管道工程较复杂，影响因素较多，需要根据施工要求，选择合理的施工技术。顶管技术不仅在一定程度上解决了施工过程中常见问题，还对周围环境起到了一定的保护作用，提高了的施工质量，延长了工程使用寿命，为了市政道路的整个工程建设提供了保障。

[1]曹先星,廖业旗.沥青混凝土路面常见病害原因分析与处治措施分析[J].交通世界，2015(11)：33-34.

[,2]王业荣.泥水平衡法顶管施工在市政软基中的应用[J].西部探矿工程，2014(1)：66-67.