广西建工集团第二建筑工程有限责任公司
摘要：在城市建设与发展过程中，污水回收、处理与排放是比较关键的内容，其不仅是保证城市正常运转的重要措施，而且也是构建文明生态城市的标志。作为城市发展的根本，污水管道工程所起到的作用至关重要。由于污水管网普遍埋深较大，如采用大开挖施工工艺，会对附近的道路、管道、楼体等产生重大影响，甚至诱发交通事故。为了使上述问题得到有效的解决，顶管技术开始被引入其中，其施工方便灵活，而且周边环境影响比较小，有效地提高了污水管道工程施工的效率和质量。
关键词：顶管技术；污水管道工程；提升措施
前言
在城市化发展过程中，污水管道工程是城市化建设阶段比较重要的一个环节，其是维系城市生命的关键。因此，需要对污水管道工程施工给予高度的重视。在进行污水管道工程施工过程中，为了不影响城市的正常交通与生活，顶管技术得到了广泛的应用。
1 工程概述
南宁市作为广西省会城市，污水系统的建立相对其他发达地区起步较晚，污水厂、泵站及管道始建于 90 年代后。由于污水设施建设大大晚于并滞后于城市化建设进程，而南宁市在污染物减排方面面临严峻形势，迫使政府部门决心在 2013年开始实施三年截污、治污攻坚方案。为全面实施截污治污方案，在南宁市大街小巷都铺开建设污水管网。由于污水管在已建成市区内建设，如大学路、明秀西路、中尧南路、北际路等等，道路行人、车流量大，周边还有林立的民居，大开挖方式基本不适宜，故基本上采用非开挖式顶管工艺施工。经过多年努力，南宁市完成了污水主干线施工，污水系统得以完善，城区污水得到顺利收集进入污水处理厂集中处理并达标排放，为南宁市十二五污染减排目标完成打下良好基础。非开挖式顶管工艺因其独特的优势在本地日趋成熟，大范围推广起来。
2 顶管工艺主要分类与技术经济等对比
按顶进方式可以分为人工顶进与机械顶进；按出土平衡方式可分为土压平衡和泥水平衡及气压平衡；机械顶进按土石类别可分为普通机械顶土和破岩机械顶土。人工顶管与机
械顶管对比如表 1。
3 顶管技术施工流程
3.1 工作井施工
常规工作井施工采用逆作法工艺，在地下水位高、地下水量大的特殊区域如河岸边，有采用沉井工艺施工。逆作法施工通常采用机械和人工相结合的方法来开展土方开挖工作。机械设备根据工作井深度可选择一般土方挖掘机或长臂挖机进行。每层深度按设计及现场土质情况而定，一般不超过 2m 一层。土方开挖完成后进行绑扎钢筋、架设模板、浇筑混凝土护壁。待混凝土护壁强度达到设计强度 70%以上时即可进行下一层工作井土方开挖。如赶工需要，可考虑添加混凝土早强剂，使混凝土尽快凝固达到强度。
3.2 安装顶管设备
在进行顶管安装施工之前，需要按照规范和标准对相关起重设备进行全面检查，如电动葫芦、卷场机等，检查结果符合要求后才可以进行下一个环节的施工。再将起重设备安装完成后，需要开展试吊工作，并在距离地面 10cm 的位置，对设备、重物的安全性能进行检测，从而有效提高设备的运行效率。同时，在安装前期还需要对液压管路、液压油泵等相关系统进行检查，并遵循顶管坑设计的相关规范和标准来对高压管路、油泵等进行安装。
在工作坑内顶进方向的位置按照要求放置顶铁，该过程不仅要确保顶铁刚度符合施工要求，而且还需要确保其放置的准确性，通常要求顶铁具有锁定装置，在对顶铁单块进行旋转的过程中，可以确保其稳定性。顶铁轴线安装后应与管道轴线平行、对称，同时将刃角安装至管节前端位置，刃角的组成部分主要包括内环、外壳及肋板三个部分。以内环为界，可以把外壳划分为 2 个部分，尾板为后面，遮板为前面，具体示意图如图 1 所示。
1-遮板；2-尾板；3-环梁；4-肋板
图 1 刃角（管帽）端部示意图
3.3 管材运输与吊装
委派厂家对管材进行运输，并借助运输车自带吊机对管材进行卸车，并按照要求对管材进行均匀排列。一般要求将堆管场设置工作井边，并进行滚杆、槽钢铺设工作，最好以人工的方式来对管材进行放置，必要的时候也可以选择小型吊车进行施工。在对管材进行吊装施工之前，需要对吊装设备的质量进行系统的检测，检测结果符合要求后，才允许施工。
3.4 管道顶进
在下管之前还需要对管材质量进行检测，并对下管设备的安全性、稳定性进行检测。通常会选择卷扬机、4 角支架进行下管施工。在进行管道顶进施工之前，还需要对测量高程数据、设备性能及排水设备等进行全面检测，以确保后续工程施工的顺利进行。为了保证上方支撑的稳固性，最好拆除钢木支架洞口处的工字钢。在第一节管前端位置安装管帽，这样不仅可以避免土方坍塌问题的出现，而且还可以更好的提高顶管施工质量。将管帽顶入土内后，一般可以在帽檐下进行挖土施工，刚开始的时候需要把顶进范围控制在 5~10m，从而有效提升测量结果的准确性。在污水管道顶进施工过程中，最好对其顶进速度进行有效控制，严禁发生管子上下摆动的现象，一般需要把高程偏差和轴线位置偏差控制在 3mm 以内。在顶管施工中，如果地基良好，管前挖土长度需要大于管端 30~50cm，而且要保证挖进与顶进工作同时进行。但是如果遇到地基较差，则需要把管端之间的距离与管前挖土长度控制在 30cm 以内。在污水管道顶管施工过程中，管顶位置的最大超挖量需要有效控制在 1cm 范围内。该过程中需要把管前挖出的土及时清理干净，一般可以借助手推车将挖掘出来的土运输至指定位置。在进行顶进施工过程中，严禁在工作坑内直接开展垂直运输施工，需要对各个结构的质量进行反复测量，并对中线、高程位置所出现的偏差给予及时、有效的纠正。一根管顶进后，需要每隔 50cm 对其高程和中线进行测量，并对测量结果进行准确记录。交接过程中通常需要对上一次高程和中线进行复测，符合要求后才允许下一步施工。
3.5 管道接口
在管道接口位置需要添加软木衬垫与外套环橡胶止水带，厂家需要保证其在加工、运输、吊装和安装过程中，不会出现变形和损坏问题，确保对接施工过程中管节内不存在橡胶带翻转、移动等情况，而且要保证管节的密封性满足顶管施工要求。在污水管道顶管施工过程中，还需要采取措施做好钢环套的防腐工作。为了降低橡胶止水带老化问题的发生，要确保其表面的干净性，需要将其放置于阴暗位置存储。在混凝土管口凹槽位置借助强力胶水进行粘贴，在降低其摩阻力的同时，还可以有效提高其稳定性。可以在管节对接位置涂抹无腐蚀性润滑油，以更好的发挥止水带的止水作用。
3.6 土方回填
对各阶段所出现的落井坑进行集中回填处理。对于回填沟槽内所存在的混凝土构建物，需要保证其强度等级达到70%设计强度。相关试验和检测人员需要对回填土进行击实试验，以获取填料的最大干密度和最佳含水量，保证土质满足施工要求。在回填前完成连接顶坑与顶管坑清理作业，如彻底清理树根、石块等，确保底部宽度低于 50cm。
4 提高顶管技术在污水管道施工效率的措施
4.1 做好顶管触变泥浆减阻工作
因顶管过程将会与周边土体产生非常大的摩擦力，随管道顶进长度增加而急剧增加，导致顶进过程越来越缓慢。选取合适的触变泥浆，做好减阻工作，将大大减少顶进阻力，使顶管能顺利到达预定接收井位置。
4.2 做好施工前准备工作
在进行污水管道顶管技术施工之前，需要按照要求做好各个环节的准备工作，以确保后续工程施工的顺利进行。①在工程施工之前，需要对施工周围的管线、地质情况进行全面、系统的勘测，并收集、整理和分析相关数据信息，这样不仅可以保证施工管线设计的合理，而且还可以确保各个环节施工有条不紊的进行。②在顶管施工过程中，经常会使用到纠偏和测量等机械设备，此时就需要操作人员根据实际情况来对其机械设备进行针对性的选取，为顶管技术施工的进行提供保障。
4.3 做好顶管纠偏和穿墙止水工作
在对顶进管进行纠偏过程中，一旦发现顶进或者测量出现偏离时，就需要借助有效的方法来对其进行纠偏，污水管道顶管技术施工过程中常用的纠偏方法有千斤顶和顶木两种方法。穿墙止水可以有效的避免地下水或泥土进入到工作井中，该过程中一般会选择黄粘土对穿墙管进行填充处理。如果工具管顶进穿墙管时，两者之间的环缝就会被黄粘土堵塞，从而达到止水效果。
5 结束语
综上所述，在城市化发展过程中，市政污水管道施工发挥着至关重要的作用，此时就需要根据实际情况来选择与之相适应的施工技术，而将顶管技术引入其中，不仅可以确保工程施工的顺利进行，有效缩短施工工期，而且还可以更好的提高施工的进度和质量。
参考文献
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[3]卢广芝.顶管技术在污水管道安装中的应用[J].信息记录材料，2017，9（10）：77~~78.
论文作者:蔡耀华
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第13期
论文发表时间:2018/10/8
标签：污水论文; 顶管论文; 管道论文; 过程中论文; 工作论文; 位置论文; 技术论文; 《建筑学研究前沿》2018年第13期论文;