摘要：污水管顶管施工的原理是指在主顶油泵和管道间的推力作用下，把工作坑中的工具管或掘进机穿透土层直到推进接收坑中。同时把工具管或掘进机后的管道埋入工作坑和接收坑之间。通过对带拉杆的管节进行预制是现在常用的推进方法，这种方法与一般的方法不同的地方在于带拉杆管节预制方法会在管道的两端设置预埋拉杆。为了降低顶管对周围土体的影响，通过注浆进行润滑是顶管施工的必要工作。基于此，本文将着重分析探讨工程建设中污水处理厂顶管施工技术，以期能为以后的实际工作起到一定的借鉴作用。
关键词：工程建设；污水处理厂；顶管；技术
1、工程概述
北塘污水处理厂（一期）工程位于天津市塘沽区，塘汉路以西，新河东干渠东侧，杨北公路南侧。达到国家施工验收规范合格标准，确保海河杯。包括工程施工总承包及机电安装总承包，并负责本工程联动调试的交钥匙工程，同时配合试运行。本工程总用地面积约为16.66万平方米，污水处理规模15×104m3/d。
2、施工范围
1）土建施工范围：预处理及生物处理部分（主要包括粗格栅及进水泵房、细格栅及曝气沉砂池、1#变电站、初次沉淀池、生物池、预处理除臭装置）；二次沉淀池区域（主要包括二次沉淀池、二次沉淀池集配水井及污泥泵房、鼓风机房、加药间、污泥均质池、污泥浓缩脱水机房、污泥除臭装置、2#变电站、中间提升泵房）；深度处理区域（主要包括机械混合池、滤池、反冲洗水池、废水池、操作间及控制室、紫外线消毒渠）；厂前区建筑施工（主要包括综合楼、辅助楼、水源空调站）及工程量单、图纸中提及的其它内容。2）机电设备安装范围：本工程范围内除道路、路灯、绿化、围墙、景观等配套内容以外的所有机电设备安装，包括工艺、电气、自控、消防及暖通等专业设备安装。3）技术服务范围：负责污水处理厂清水联动调试，验收。工程交工初验后试运行期间的试运行配合、并交付运营。包括培训、技术指导及缺陷责任期的质量整改。
3、污水处理厂顶管施工技术
3.1、初步探明障碍
设计、物探资料作为一定范围、条件下的成果，无疑是地下工程施工的“千里眼”，对地下障碍物的分析及后续施工方案、设备等的选择有着无可替代的作用。因此，在施工准备阶段，就应结合设计、物探资料及现场样沟开挖等情况，对现场地下障碍物进行初步的排摸、分析，并根据对顶管施工影响的程度合理地选择处理方案（如搬迁、临吊、加固等措施）。
3.2、施工准备
顶管工作井施工，井内设集水坑，便于抽排积水；工作井基础设定后，根据管道走向设置后靠背。导轨安装牢固与准确对管子的顶进质量有较大的影响，因此导轨安装依据管径大小、管道坡度、顶进方向确定，顶进方向必须平直，标高、轴线准确。导轨可用轻型钢轨制作。顶进设备采用千斤顶，头部设刃口工具管，起切土作用并保护管道及导向作用。工作坑上方设活动式工作平台，一般采用30号槽钢作梁，上铺方木。下管采用临时吊车吊运下管，出土采用摇头扒杆。顶管工作坑四周必须采用围护措施，采用彩钢瓦围护，雨帆布防护，并设醒目警示标牌。顶进时，过往车辆应减速慢行。
3.2、基坑开挖、支护
基坑开挖应严格遵守“分层开挖，先撑后挖，严禁超挖”的原则。基坑降水达到基底标高以下1.0m且冠梁混凝土强度达到设计强度的80%以上，符合开挖条件要求。地面以下4m内采用EX220挖机开挖，超过4m采用18m加长臂挖掘机+小型挖掘机配合人工开挖。从基坑一角开始，成扇子面形式挖出，边挖土边配合人工将坑壁清理出来。分别挖至第二、三道腰梁以下0.5m。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆当挖掘机开挖至腰梁以下0.5m，通过测量，在灌注桩上植入3ф22@2000钢筋，深度250mm，做为钢腰梁托架使用。支撑安装流程：计算长度→支撑拼装→支撑点安装固定件→焊接支点→安装支撑前检查→吊装→支撑就位→定期检查。边出土边在工作井边侧设置下井扶梯供施工人员上下使用，扶梯高度1.2m，宽度0.9m。
3.3、顶管施工工艺
1）泥浓式推进法。此种工艺方法主要就是应用二次注浆处理，从而将地层间的摩擦阻力降低，将粒径为顶管直径1/3的砾石等一系列废弃物有效排出，从而使顶管施工的顺利进行得到保障。在实际施工操作中，泥浓式推进方法能够将地下的土以及砾石分开，通过两种方式向地表输送，而后再实施外运。由此可见，泥浓式推进方法具有较为广泛的适用性，除岩石不可用之外，其余土质条件都可以应用此种方式，Φ700～2200mm的顶进管径较为适用。在顶管施工工艺中，首先需要完成工作坑挖掘，而后对顶管的混凝土管进行制作、组装，对油泵进行顶进处理，直到实现出泥，再将管道贯通，操作完成后，就可以将工具管拆卸下来，对井进行检查，做好回填工作。
2）泥水式推进法。该方法在施工过程中往往需要借助刀盘掘进机来平衡正面压力，借助调节循环水压来对地下水压进行平衡。实际施工过程中，泥水式推进法可以确保工程施工的连续进行，所以施工进度比较快，可以有效降低地表的沉降量，确保工程施工的整体质量。
3）土压式推进法。该施工方法一般需要将一定比例的混合材料投入到工作切削仓中，有效的平衡了正面土压及地下水压的作用。与泥水式推进法相比，该方法不需要使用泥浆泵等输送设备，有效的降低了工程施工的成本。同时，土压式推进法的施工步骤比较简单，使用泥浆即可，此外该方法可以同时使用多刀或单刀平衡掘进机，其施工管道直径范围在1．0m～3.0m。
3.4、顶管施工流程
顶进利用千斤顶顶出镐在后背不动的情况下将顶进管子推向前进，其操作过程如下：安装好顶铁、挤牢，管前端已挖一定长度土后，启动油泵，千斤顶进油，活塞伸出一个工作行程，将管子推向一定距离；停止油泵，打开控制阀，千斤顶回油，活塞缩回；添加顶铁，重复上述操作，直至需要安装下一节管子为止；
顶进时应遵照“先挖后顶，随挖随顶”的原则。应连续作业，避免中途停止，造成阻力增大，增加顶进困难。首节管子顶进的方向和高程关系到整段顶进质量，应勤测量，勤检查及时校正偏差。安装顶铁应平顺，无歪斜扭曲现象。顶进过程中，发现管前土方坍塌或油泵压力表指针骤然增大等情况，应立即停止顶进，查明原因，排除故障后再继续顶进。
4、污水处理厂顶管施工技术控制
4.1、在市政排水工程施工前，要对施工地点的地质情况进行严密的勘测，最好详细的记录，同时设计合理的施工方案。
4.2、在招聘施工人员的时候注意质量，提高施工人员的职业素质，同时对施工人员进行严格的培训，以此保证市政排水工程的工程质量。
4.3、建立健全相应的顶管技术管理机制。施工单位要重视对施工技术的管理，保证施工人员进行规范的技术操作，同时鼓励施工人员进行技术创新，为高质量的市政排水工程奠定技术基础。
总而言之，污水处理厂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，之所以施工中应用顶管技术,而非应用预埋技术,是由于预埋技术需要开展较多土木工程,让土体受到影响的缘故，这就要求我们在以后的实际工作中必须对其实现进一步研究探讨。
参考文献
[1]周利勇.兰州市污水管网工程中顶管施工技术应用与探讨[J].甘肃科学学报，2012，02:111-114.
[2]刘稚红.嘉兴市污水处理排海工程超长距离顶管施工[J].特种结构，2004，02:72-74.
论文作者:陈昌安
论文发表刊物:《基层建设》2017年第16期
论文发表时间:2017/10/11
标签：顶管论文; 污水处理论文; 工作论文; 工程论文; 方法论文; 管道论文; 油泵论文; 《基层建设》2017年第16期论文;