摘要：本文主要针对顶管技术在市政排水管道施工中的应用展开了探讨，通过结合具体的工程实例，详细阐述和系统分析了市政道路排水管道的顶管施工流程，以期能为有关方面的需要提供有益的参考和借鉴。
关键词：市政；排水管道；顶管技术
顶管技术是市政工程排水管道施工中的一种非开挖技术，由于不用开挖地面，能穿越公路、铁路、河流，甚至可以穿过建筑物下，是一种安全、高效、环保、便捷的市政工程施工方法，不但大大降低了城市的交通、噪音、粉尘的危害，而且减少了市政工程施工的周期和建设投资，是一种环境污染小、施工效率高的现代化施工手段和技术，在国外和国内市政排水管道施工中都得到了广泛应用。
1 工程概况
某排水管道长度为6.22km，在D1－069.75到D2+323.08管段之间进行顶管工程设计布设，其中，圆形为4—1工作井设计形状，14m为内径长度，在A与B位置顶管相交位置设置，可供两段顶管应用。同样可选取圆形作为4—2工作井的设计形状，10m为其内径长度，可在顶管桩号D0+670位置设置。选取方形作为4—3工作井设计形状，则9.0m×0.8m为其净空尺寸，设置位置为顶管桩号D0+969.9。在4—4工作井设计中依然可选取方形，此时8.0m×7.0m为其净空尺寸，设置位置则为顶管桩号D2+111.08。
2 市政道路排水管道顶管施工流程
2.1 工作井施工
先做好测量放线工作，与工作井外廓长度相比，基底开挖尺寸应多出1.5m，根据1∶0.5进行周围边坡放坡作业。为降低沉井深度，需向自然地面下方2.8m位置开挖基坑，随后平整基坑坡顶附近位置，为排水提供便利。
选取钢筋混凝土沉井方法作为工作井施工方式，按照工程具体现状，可选取三次浇筑混凝土、二次下沉的方式进行工作井施工，本文以4—1工作井为例分析，为圆形钢筋混凝土结构，14m为其内径，1000mm为其壁厚，15.32m为下沉深度。为提升D3520防水钢套管安装的稳定性，要求套管下方3660mm刃角位置进行第一次浇筑，随后对套管上方1m位置进行浇筑，此时应确保刃角位置混凝土强度基本达到100%，第二次混凝土浇筑后，应确保其强度达到70%左右，随后进行沉井作业，5.82m为沉井深度。第一次沉降符合施工规定后即可进行上部6.7m钢筋混凝土浇筑施工，当其混凝土强度满足70%需求时，应开始实施第二次沉井作业，6.7m为沉井深度，最终应达到15.32m的沉井深度。为实现自重下沉井顺利下沉，应确保其下沉系数在1.15以上。
2.2 模板制作
该工作井具有较厚井壁，及大重量，要求做好刃脚模板支设基础工作，如在地基夯实、整平后可将石粉渣300mm厚设置到其上面，随后选取振动夯进行作业，并进行C10混凝土浇筑，厚度为100mm，当其强度满足施工规定后即可支设刃脚模板。可选取垫架法进行支模，要求严格遵循设计施工图，把刃脚斜面进行定型木模板制作，宽度为400mm，随后选取100m×100m立档木方在安装模板后进行加固施工，并通过对拉螺栓拉紧，同时选取100mm×50mm木方斜撑刃脚斜模板和立档木方。
2.3 制作与安装钢筋
除锈、调直及切断工作为钢筋加工的主要内容，在钢筋弯曲成型后，需按照弯曲角度的具体值利用石笔将所有弯曲点位置划出，要求在－10－（+10）mm之间控制弯曲成型后的偏差。通常选取焊接方法搭接钢筋，以电弧焊连接井壁水平钢筋，规定10d为单面焊焊缝长度，5d为双面焊焊缝长度，选取电渣压力焊进行井壁竖向钢筋连接。根据施工相关规程检测钢筋接头表面质量，在力学性能检验中可选取见证取样方式进行施工。按照工作井刃脚垫层进行轴线测设，要求刃脚边线可通过墨斗线弹出，随后通过石笔将受力钢筋部位准确画出，以此确保绑扎钢筋的几何尺寸。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆要求绑扎完全，双向主筋钢筋网相交点，以八字形作为相近绑扎点铁丝扣绑扎的主要类型，防止歪斜变形问题出现在钢筋网内。50mm为井壁、底板受力钢筋混凝土保护层。在受拉区域，30d为Ⅰ级钢筋搭接长度，42d为Ⅱ级钢筋搭接长度，并控制在300mm以上。在受压区域，26d为Ⅰ级钢筋搭接长度，36d为Ⅱ级钢筋搭接长度。要求相互错开受力钢筋绑扎接头。
2.4 浇筑混凝土
混凝土强度应与施工规定相符，也就是说C10为全部垫层类型，而C30可用于顶管工作井底板、侧墙位置，W6则为其抗渗标号。该工程选取商品混凝土进行施工，浇筑施工时可选取混凝土输送泵车，一般可分层分段进行混凝土浇筑，75cm以下为各层浇筑控制厚度，并在2～3m之间控制各段浇筑长度。20～30℃为各层混凝土浇筑允许间隔温度，90min为普通硅酸盐水泥时间，120min为矿渣硅酸盐水泥时间。
工作人员根据施工间距将振动棒合理插入，需向下层表面深入5cm，以此确保混凝土具有良好均匀性、密实度，有效结合上下层。1～1.2m为工作井底板、侧墙厚度，因混凝土具有较大体积，应做好裂缝防治工作，如选取的水泥需具有较低水化热等。混凝土在施工缝位置浇筑时，1.2N/mm2以上控制完成浇筑混凝土的抗压强度。如在硬化后的混凝土表面进行混凝土浇筑，需将其表面杂物清理干净，并做好凿毛工作。通常情况下，垂直施工缝无需设置到混凝土浇筑施工中，要求在水平施工缝位置进行混凝土浇筑前，需将一层水泥砂浆铺设到其上面，厚度为10～15cm之间，其配合比应等同于混凝土中的砂浆成分。完成混凝土浇筑工作后，需立即做好保湿工作，如覆盖、洒水等，并在14d以上控制养护时间。
2.5 顶管施工
按照工程案例实际情况，选取人工半机械化方式进行顶管施工，也就是选取人工的方式进行挖掘、运输，钢管电弧焊对接，液压千斤顶顶进，向顶管工作井集水坑内流入地下渗水，利用水泵将水快速排出。选取人工填土方式顶管位置重要土层施工，强风化岩块需在顶管中段大概265m管段进行集中堆填，按照工程施工具体情况，确保覆盖土层厚度为6m。75287kN为DN3400钢管允许顶力选取200t千斤顶6台作用于顶管主顶，12000kN为千斤顶顶力，符合一级顶进施工规定，如12000kN为最大顶力时，则64m为其顶进长度。按照推力计算分析，如一次顶进无法与施工规定相符，则应及时进行中继间增加，依照接力推进施工方式进行作业。12000kN为主站最大顶力，则中继间可承担其他顶力，选取500kN千斤顶作为中继间，并将28个千斤顶设置到各个中继间内，14000kN为各个中继间整体顶力。由于推进施工中，因土质条件改变，则顶力将产生极大的改变，为此，需在前方放置第一个中继间，如整体推力满足中继间总体推力规定时，一般为60%，即可将第一个中继间设置到45m位置，随后当80%为中继间整体推力时，即可进行下一个中继间设置。
洞口密封结构的功能为避免泥水在顶管施工中由管道外侧、洞口间隙位置向井内流入，也可密封顶进施工的气压。按照管道壁留设孔位置，进行防水钢套管设置，并严格遵循设计施工规定进行防水钢套管施工。选取水泥砂浆砖砌体对工作井留设洞口进行临时封堵，顶管出洞前期，需将砖砌体先拆除，随后推进机头，向土体内切入，随后及时进行顶管作业。
选取气压平衡方式进行顶管作业，与所在位置土层地下水压力、土压力相比，顶管气压舱压力过小，则会有沉降问题出现在地面，相反，如气压舱压力过大，则凸起问题则会出现在地面，这就要求必须做好平衡控制作业。
3 结语
综上所述，顶管施工是一个复杂的力学过程，它涉及材料力学、岩土力学、流体力学、弹塑性力学等诸多学科。因此，在市政排水管道的工程中，我们需要加大对顶管施工工艺的探究，提升工程建设质量，从而为城市的建设取得了良好的经济效益和社会效益。
参考文献：
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[3]张锐彬.浅析顶管工程施工常见质量问题及对策[J].城市建设理论研究.2013（04）.
论文作者:黄送光
论文发表刊物:《基层建设》2017年4期
论文发表时间:2017/5/22
标签：混凝土论文; 钢筋论文; 顶管论文; 工作论文; 位置论文; 沉井论文; 作业论文; 《基层建设》2017年4期论文;