市政污水管道施工中顶管技术的应用

范盼盼 王飞

摘 要： 随着国民经济发展速度的不断提升，我國城市化进程越来越快。市政道路工程作为城市建设的重要项目，提高污水管顶管施工技术水平，对城市化建设具有重大意义。本文主要对市政污水管道施工中顶管施工准备及应用要点进行了分析与探究。

关键词： 污水管道；顶管技术；市政道路

一、顶管技术施工概况

顶管施工应通过主顶油缸与管道间的中间推力，在工作坑内促使工具管与掘进机穿过土层逐渐推到接收坑内，同时在两坑内埋设紧随工具管与掘进机后的管道。相比一般管，带拉杆的管节预制法基本一致，两者的不同点在于拉杆在管节前后进行埋设。为避免顶管施工严重影响周围土体，可选用带注浆孔的管节进行施工，起到注浆润滑的作用。多管节与单管节是市政污水管顶管中顶进用管的两种类型，通常情况下选用钢筋混凝土管作为多管节。遵循管接口类型主要分为4种：P、Q、S、G，管节长度为2到3m，根据施工现场的实际情况，选用与之相适应的管接口，才能避免渗漏等情况出现在施工中。

二、市政污水管道施工中顶管施工准备

本工程为一条南北走向的城市次干道，中间与多条道路相交，全长1612米，污水管道埋深均超过6米且地下水丰富。为保证工程质量，决定选用顶管施工法进行施工。

1、布置现场平面。起重设备、自动控制室、拌浆棚、拌浆材料堆场等都是平面总体布置的主要工作，发射架、主推千斤顶、顶管机等顶进设备的安装应在顶管施工前进行，并将下井扶梯设置在工作井边缘。

2、加固土体。加固后靠土体与顶管机进、出洞范围的土体，可以有效提升顶管机出洞的安全性。混凝土后背墙加固时可选用高压旋喷桩进行，将止水装置安装在工作井洞口，可避免泥水流失现象出现在顶管机进、出洞过程中。

3、设备准备。一般情况下，顶管管道顶进作业都在淤泥质的砂、粘土层内进行，埋管施工无法在施工现场进行明沟开挖作业，此时如管道沿线没有建筑物，则可以选用顶管管道，确保管道直径在800毫米以上。在施工前，应遵循管道材料、土体摩阻力进行顶进机具、千斤顶等数量、大小的准确计算。

三、市政污水管道施工中顶管技术应用要点

1、工作井、接收井施工

严格遵循施工现场地质状况及污水管顶管设计规定，进行工作井与接收井施工。据相关试验表明，可选用沉井法作为污水管顶管工作井与接收井施工的方式。按照设计要求，井体下部6米设置为钢筋混凝土沉井，选用砖砌作为其他井体上部，并将其高度控制在低于2.5米的范围。遵循相关施工数据，施工路段具有极为丰富的地下水，为降低地下水位，应设置降水井，一般将其深度控制在15米左右，内径控制在0.4米。根据工程需要，应将2座降水井配置到每座施工井中。选用下沉井进行接收井施工，将其内径控制在4米，并再相近两个工作井之间分别进行设置。

3、洞口施工

作为整个施工过程，顶管进出洞施工质量直接影响着整个顶管工程施工的质量。该工程选取人工挖孔井施工，解决人工挖孔井作业后，需选用机械设备在护壁上进行切孔施工，并将洞口止水环安装到洞口位置。洞口施工可分为工作井出洞处理与接收井进洞处理两部分，具体如下：

第一，工作井出洞处理。出洞前期，必须通过机械方式将井壁混凝土彻底切除，且在井壁预埋件外侧进行止水钢环焊接施工，随后在止水钢环上安设止水橡胶圈。出洞准备过程中，需及时把井壁钢筋网割除，随后及时顶进施工，最大限度减短间隔时间，只有这样才能充分发挥止水橡胶圈的功效。向穿墙管内放置顶进工具头时，要求选取刚性联结方式用于工具头和第一节混凝土管，防止损坏工具头。同时，在出口位置进行防水施工。

第二，接收井进洞处理。向墙体位置顶进时，需将预留洞口埋设的封堵钢板割除，快速将工具头顶出。出洞施工环节，应确保稻草材料充足，如流砂问题存于穿墙部位需及时选取稻草封堵缝隙，避免砂土流失量过大。待工具头进行位置满足设计要求后，可选取预埋管在接缝部位引水，并选取快凝水泥进行缝隙封堵，并做好压浆止水作业。

4、穿墙初始顶进

护壁混凝土通过机械施工法去除，要求水泵数量充足，满足抽水要求，随后将工具头吊住，把推进千斤顶顶出，保证环形顶铁与工具头尾部准确相对，随后向穿墙管内缓慢推进工具头，保证工具头前端顶进到连续墙外侧后，即可停止顶进作业，并将全部管线安装好，通过刀盘合理转动方式，将泥浆灌入工作仓内，随后再次进行顶进施工。如顶进施工地质为软弱土层，为避免管节出现位移现象，需及时联结前三节管和工具头，保证其连为一体。

5、顶管施工

该工程选取III级钢筋混凝土顶管用于施工，类型为DN12000＼DN800，接口选取F型钢圈，为达到止水目的，可将环状遇水膨胀橡胶圈嵌于其外侧。顶进施工时，要求做好以下工作。

（1）施工准备

根据施工设计要求，做好施工测量、现场放线施工。通过地质勘察结果，对管线施工范围内的全部障碍物予以确定，如管线、电线杆等。随后进行施工场地平整，保证路面无明显凹凸现象，降低对施工车辆的影响。同时，进行临时水、电安装，及临时排水沟修筑。

（2）施工工艺

作为市政工程施工的重要技术之一，顶管施工法是指在管内部通过人工、机械或人工+机械等方式进行土壤挖掘施工，随后利用顶进设备进行工作坑施工，根据设计中线、高程规定，将完成铺设的管道顶入，随后按照水平、垂直运输线把土由管内向工作井外指定位置运送。

该工程导轨选取钢轨进行，安装导轨是否稳固、准确将直接影响到顶管顶进施工质量。基于此，要求导轨安装必须与施工规定相符。待管道下放到导轨时，需及时将顶铁安装好，并对管中心、管底标高进行校对，确保其准确无误，随后向管前进行挖土施工。为确保顶进质量，应做好管前挖土工作，确定其方向、形状等条件，避免对顶进管位的正确性造成任何影响。同时，做好挖土量控制工作，防止出现挖多、挖少现象。如土质属于密实粘性土，为达到顶进阻力降低的目的，需将1.5m以下的空隙留于管端上部位置，且不得过度开挖管端下方135°中心角范围，保证管壁等同于土壁高度，或进行1cm厚土层留设。早顶进管道时将其切除，避免管端下沉。

与千斤顶出镐长度相比，管前挖土深度基本等同，且严格按照土质实际情况确定开挖长度。顶进施工选取的千斤顶出镐推进顶管，要求先将顶铁安装好、挤密牢固，开挖管前端相应长度后，需及时将油泵开启，通过千斤顶进油，活塞伸出一个工作行程，将管向相应长度推进。随后将油泵关闭，把控制阀开启，千斤顶回油，回缩活塞。增添顶铁，并对以上操作工序进行重复施工，直到下节管安装时即可停止施工。随后将顶铁去除，将一圈麻绳设置于混凝土管接口位置，有效处理接口缝隙、做好防渗工作。

四、结束语

综上所述，随着市政工程事业发展速度的不断加快，其质量问题已经成为社会关注的热点。作为市政工程施工中重要施工环节，污水管施工质量是否良好直接关系着整个道路工程的质量。为确保市政道路工程行业发展速度地不断提升，施工企业必须重视顶管施工技术的应用，根据施工现场的实际情况，做好施工准备工作。只有这样才能推动整个道路事业地健康发展。■

参考文献

[1]丁豪，龚福鑫，贺志宏，俞亚南；顶管施工在市政工程中的实际应用[J]；特种结构；2001年03期.

[2]吉金凤；；市政道路排水工程污水管顶管施工技术[J]；中国新技术新产品；2010年03期.

[3]曹聪；；浅谈道路排水工程污水管顶管施工技术[J]；华章；2013年20期.