市政道路排水工程建设中的污水管顶管施工技术分析

方双鸳 黄刚锋

（义乌市市政设施处，浙江 义乌 322000）

引言：

随着城市人口的不断增加以及工业、制造业等领域的迅速崛起，城市污水排放量也随之提高。为了保证城市交通稳定运行，同时提高居民生活质量，各地区纷纷加大市政道路排水工程建设力度，一方面为地面水及时排出奠定基础，另一方面为城市水资源有效保护和循环利用提供保障。众所周知，道路排水工程施工具有速度快、占地小等优势，并且管道密封性良好、噪音较小，对促进城市可持续发展而言意义重大。然而，由于污水管顶管施工难度较大、并且投资较高，所以需要做好施工质量管控工作，确保施工技术与施工规范一致，从而在提高工程施工质量的同时加快施工进度。

一、市政道路排水工程中污水管顶管施工概述

（一）污水管顶管施工技术发展进程

污水管顶管施工技术最早起源于1896年的美国，由于当时在铁路铺设工程中取得了显著成就，所以该技术在世界各国受到专家、学者广泛关注。而我国正式应用该技术是在1953年，由于起步较晚，所以在技术研究和设施设备等方面一直处于落后状态，最初只能采用人工式顶管施工技术。后随着科学技术不断进步，污水管顶管技术也得到了相应优化和完善，在一定程度上拓展了应用范围，并成为市政道路排水工程建设中一种较为常见的非开挖施工技术[1]。结合该技术应用效果来看，不仅节约施工占地面积，而且安全性高、操作便捷。当然，不可否认的是污水管顶管施工技术也存在一些问题，主要体现在施工周期长、成本较高等方面。但随着技术日益完善，各种施工方法和施工设备应运而生，其中存在的问题也会随之得到解决。

（二）污水管顶管施工技术原理

在市政道路排水工程施工中应用污水管顶管施工技术，需要在地下进行施工作业。也正因如此，所以可以直接省略路面开挖这一步骤。该技术操作便捷，只需施工人员在施工位置向地面垂直开挖施工工作井，并利用千斤顶等工具将管道设置在地下即可。在污水管顶管实际施工中，离不开多方面推动作用力。例如：想要确保施工所需设备顺利穿过地质层，需要顶管油缸或管道间中继站提供推动力，从而将设备埋入地下，为后续施工奠定良好基础[2]。

将污水管顶管施工技术进行分类，可以分为气压施工原理、土压施工原理以及溺水平衡原理三种。为了充分发挥该技术的作用和优势，需要切实解决技术适应性问题。这就需要施工人员能够结合施工实际情况进行合理分析。通常不同施工环境选择的施工方法和设施设备不尽相同，只有做到具体情况具体分析，才能够顺利完成施工任务。

二、市政道路排水工程建设中污水管顶管系统构成

（一）工作井和接收井

在市政道路排水工程建设中应用污水管顶管施工技术，需要将铁环、千斤顶等顶进设备全部设置在工作井中，并且掘进机也要在工作井中开始作业。而接收井既是掘进机接受场地，也是某一端顶进的终点。在市政道路排水工程施工中，不可避免遇到多段连续顶管现象，此时可以将工作井作为接收井使用，而接收井不能替代工作井，这也是施工人员需要了解和重视的一个问题[3]。

（二）止水圈

止水圈在污水管顶管施工中的主要作用，是避免流沙、地下水等进入工作井，有利于为施工任务顺利进行提供安全防护，可以充分保证洞口的密封效果。

（三）掘进机

掘进机是顶管设备中的重要组成部分，需要设置在最前端，其安放效果直接影响施工任务是否能够顺利进行。如果在市政道路排水工程中采用手动掘进方式，那么可以选择专业工具提到掘进机设备。

（四）基坑导轨

基坑导轨是确保顶管顺利顶进的重要设施，能够为管道提供稳定支撑。该设施主要由两根平行箱型钢垫组成。众所周知，市政道路排水工程中的管道重量较大，所以需要保证基坑导轨具备较强刚度和耐磨性。

（五）管材

管材是市政道路排水工程顶管施工中的必要物质条件。新时期背景下，建设市场涌现出大量新型管材，包括PVC 管、钢筋混凝土管等。不同管材适用范围和应用特点不尽相同，需要施工单位结合工程建设需求和实际情况进行综合分析，确保使用的管材满足标准规范。

（六）起吊设备

起吊设备是污水管顶管施工中的必要设备，具有操作便捷、稳定性强等优势，在市政道路排水工程实际施工中，最常见的起吊设备就是门式起重机，这种起重机适用面广、通用性强，并且为结构为金属材质，能够有效提高吊装作业安全性[4]。

三、污水管顶管施工常见问题及防治措施

（一）管道偏移及管道积水

在市政道路排水工程中的污水管顶管施工中，受测量精度不足，工艺技术应用不当或意外避让构筑物等因素影响，容易导致管道出现偏移或者积水问题，不仅降低管道性能，还会为道路工程交通运输带来不便。针对这一问题，需要采用合理措施进行防范，具体可以从三个方面入手：第一，施工人员需要严格按照标准规范和规章制度进行测量作业，确保测量结果准确无误。第二，结合试验桩相关参数进行施工，同时做好纵坡、轴线等测量工作和验收工作。第三，如果在施工中存在以外避让构筑物情况，需要在避让位置设置连接井，在此操作中需要确保转角超过135°。

（二）闭水试验不准确

造成闭水试验不准确的主要原因在于施工质量控制不到位、基础缺乏均匀性、端头封堵密封不严等方面。针对这一问题，需要采取以下措施防范：在渗漏位置做好标记，将管道内部污水全部排出，采取针对性措施处理渗漏位置。如果渗漏位置缝隙较小，可以用防水涂料或水泥浆弥补，如果缝隙较大，需要返工重建。

（三）回填土沉陷严重

造成回填土沉陷的主要原因在于压实不到位、压实工具选择不当、填料与标准需求不符、回填厚度超过30cm 等方面。针对这一问题有两个解决措施：第一，因回填土沉陷导致其他构筑物基础脱空时，需要通过注浆填充方式处理基础结构[5]。第二，因回填土沉陷造成构筑物结构破损时，需要将不良填料挖除，并回填性能较好的填料。

四、市政道路排水工程建设中的污水管顶管施工技术

（一）合理设置止水圈

泥水平衡顶管机是市政道路排水工程污水管施工的常见设备，在实际施工中需要确保顶管机能够顺利通过洞口进入土体，如果其与道路工程产生的空隙密封性不好，会导致周围土地受到不良影响从而失去平衡，同时还会使泥水流失，严重甚至会造成洞口塌方。为了避免以上问题，需要在洞口合理设置止水圈，确保洞口密封性良好。止水圈主要有橡胶圈、压环和压板组成，在安装过程中，施工人员应提前打好膨胀螺丝，并将橡胶圈固定在膨胀螺丝上，而后将压环和压板以此压在橡胶圈之上，并拧紧螺丝。通常情况下，止水圈的压板至少要有36 块，保证其能够在50mm 范围内沿径移动，如此才能够有效提高橡胶圈密封性[6]。

（二）选择良好的润滑材料

在污水管顶管施工中，常用的润滑材料大多是黏土或膨胀土制成的浆液，并作为润滑材料。其中膨胀土制成的润滑材料较为常见，在实际应用中需要确保其浓度在5-15%范围内，如此才能够使润滑材料随顶管逐渐移动，并形成连续不断的浆套。另外，在出洞过程中，如果土地相对稳定，可以适当降低润滑材料浓度，并在距离洞口6m 左右距离时，利用清水降低泥浆压力，避免因泥浆压力过大对洞口土体造成不良影响。

（三）减小注浆阻力

减小注浆阻力是污水管顶管施工中较为重要的技术之一，在实际操作中，需要利用压铸触变泥浆方式，对管道空隙进行填充，使其形成保护套。如此不仅能够达到支撑地层的作用，还能够有效较少顶进阻力，避免地面不均匀沉降，这种施工技术适用于距离较长、跨度较大的污水管顶管施工中。

（四）合理调整顶进偏差

在顶进施工过程中，需要将管位偏差控制在10mm 范围内，如果超出该范围，需要进行及时调整。在调整过程中要循序渐进进行，使管道慢慢复位，避免大力度调节。另外，如果在实际施工中存在高程和方向同时产生偏差情况，需要全面掌握二者偏差数据，并首先调整偏差较大的。在调整时要利用小角度缓慢进行。如果顶管机在施工中发生旋转，需要在管道内部反方向增加压重块，为调整旋转提供正力矩[7]。

（五）挖土校正技术

如果在顶进过程中偏差值在10-20mm 范围内，可以采用挖土校正技术进行校正。具体来说，党管道偏斜至设计中心左侧时，需要将右侧土进行适当挖出。相反，当管道偏斜至设计中心右侧，需要对左侧土进行适当挖出。如此才能够确保管道顺利顶进，并回归到设计位置。

（六）顶木校正技术

如果顶进过程中产生的偏差值较大，超出20mm，需要采用顶木校正技术。也就是将方木或者圆木的一端，定在管道偏向一侧的内壁中，另一端则需要支撑在土层上，保证土层下垫有木板。而后利用千斤顶顶进，使设置的顶木形成分力，此时管道也会随着力的作用不断移动，并逐渐回到设计位置。

结束语：

综上所述，随着社会经济飞速发展，科学技术不断进步，我国土木工程技术水平也随之提升，其中顶管施工技术以其占地面积小、施工便捷、安全稳定等多种优势，受到施工单位高度关注，并广泛应用到市政道路排水工程中，结合其应用效果来看，取得了较为显著的成就，不仅降低了对附近管网和构筑物的影响，还切实解决了道路破坏、交通阻塞等一系列难题。尤其新时期背景下，我国城市化进程不断深入，人口大量增加，应用顶管施工技术不仅安全、环保、便捷，还能够提高施工质量和效率，有利于促进城市健康发展。