身份证号：45250319831107XXXX 广西玉林 537000
摘要：市政工程排水管道分布于城市每一个角落，是保证城市地面水及时排除、防治城市水污染并使城市水资源保护得以良性循环的必不可少的基础设施，确保其工程质量至关重要。文章就市政道路污水管顶管施工和施工质量做出以下探讨。
关键词：技术简介；施工工艺；质量控制
随着我国经济的快速发展，城市规模不断扩大，特别是临近大中城市的县城，发展势头迅猛，为满足日益增长的排水量并合符国家对城市污水的监察和管理，县城必须积极主动的建设更多、更大管径的污水排水管。然而，对城市特别是县城中心采取顶管施工不仅能降低施工对城市交通、绿化带等市政设施的破坏，还能节省施工成本。在城市排水管顶管施工中，必须做好城市排水管顶管施工前的准备工作，科学矫正好泥水平衡压力和管壁摩擦力，并及时引入和革新顶管施工技术，在确保顶管施工质量和工期的情况下尽可能降低施工成本，为进一步完善和发展城市排水管顶管施工技术提供基础性的理论知识和实践经验。
1、市政道路污水管顶管施工
1.1 城市污水管顶管施工技术简介，顶管施工技术是一种用于城市市政管道施工的非开挖掘管道推进技术，其优越性在于施工速度快，施工管道内表面光滑，密封性能好，施工安全性好，基本不影响施工区域周围环境或者影响很小，施工场地小、噪声小、作业深度较深。但排水管顶管技术也有诸多问题，主要是顶管施工周期较长，工程造价昂贵等。目前，顶管技术的发展已经非常成熟，且顶管施工工艺和方法也层出不穷。
1.1.1顶管施工工作原理：顶管施工技术作为一种新型的地下管道施工技术，在不需要开挖路面的情况下，仅需要在垂直地面方向上开挖顶管施工工作井，然后采用高压液压千斤顶将水泥或者将钢制管道顶入地下。排水管顶管施工使用来自主顶油缸和管道间中继站等方面的推力，将工具管等顶管施工顶进设备从工作井内穿过地质层，同时，将市政排水管道紧随顶管顶进的设备进行埋设，实现排水管道的非开挖敷设。
1.1.2顶管施工平衡理论的分类：常用的顶管施工平衡理论主要分为三种，分别是气压平衡、泥水平衡和土压平衡理论。对顶管施工技术，首要解决的是施工技术的适应性问题。在实际顶管施工中，应根据区域不同的地质情况、施工和设计要求，科学选用顶管施工工艺，科学地选择顶管机和配套辅助设备，保证排水管顶管施工的顺利进行。 在顶管施工工艺中，工具管的作用十分重要，因此，选择工具管必须重视其材质和质量，一般来说，市政排水管顶管施工中选用的工具管是钢筋砼管，不仅能保证顶管施工的顺利进行，还能承受来自地面及周围等各方面的压力且具有耐腐蚀的性能。
1.2 顶管施工工艺及流程，在我国常用的市政排水管顶管施工方式主要有2种：开放型和密封型。其中，顶管施工密封型的应用最为广泛，并可分为顶管泥水式推进法、顶管土压式推进法和顶管泥浓式推进法。
1.2.1泥水式推进法。通过使用刀盘掘进机并用科学设计的顶速来平衡正面土压力，调节循环水压力用以平衡地下水压力。该工艺的施工特点：在顶管施工过程中施工不间断，施工速度较快，且不需要特别的改良地基或降水处理，地表沉降小。
1.2.2土压式推进法。该方法主要是采用向工作间的切削仓内注入一定比例的混合材料，使其充满整个泥仓的方法来平衡正面土压力和地下水压力；施工推进中并不需要泥浆泵等输送混合材料的设备，整套施工推进机器造价低廉；不需要对泥浆进行处理，整体推进顶管施工的成本较低。土压式推进工法选用的顶管掘进机一般为单刀或多刀盘土压平衡掘进机。土压式推进工法适用的施工管径一般在φ1 000～3 000 mm之间。
1.2.3泥浓式推进法。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆该工艺采用二次注浆处理，不仅能在很大程度上消减与地层间的摩擦阻力，还能顺利排出粒径为顶管直径1/3的砾石等废弃物，保证顶管施工的顺利进行，较适用于城市排水管长距离顶管推进施工。该顶管推进方法在顶管施工过程中，将地下的土、砾石等废弃物分成两部分通过不同的方式输送至地表后再外运处理。因此，泥浓式推进法的适用性非常广泛，除岩石外所有土质条件均可适用。它适用的顶进管径一般在φ700~2 200 mm之间。
2、市政工程给排水顶管技术施工要点及注意事项
2.1采用触变泥浆，向管道外壁压人一定量的减阻泥浆，在管道外围形成一个泥浆套，减小管节外壁和土层问的摩阻力，从而减小顶进时的顶力，泥浆套形成的好坏，直接关系到减阻的效果。利用泥浆套的支承作用，减少粉质粘土坍塌，形成的地层流失，以控制地面沉降。对顶管机头尾端的压浆要紧随管道顶进同步压浆，在中继间和中部管节处须跟踪补浆，泥浆的实际用量要比理论用量大得多，一般可达到理论值的4～5倍。通过以上压浆措施，达到预期效果。
2.2洞口止水，顶管丁程中，为使管子能顺利从工作井内出洞，一般采取工作井预留洞口比管节外径略大些(一般为100mm)的方式，顶进时此间隙需采取有效措施进行封闭，我们采用的洞口止水方法是在沉井制做时，预先在洞口预埋一个10mm厚钢法兰，在钢法兰上焊接螺栓，安装16mm厚橡胶法兰，用10mm厚钢压板压紧，在我们完成的顶管中，未发现地下水和泥砂流入工作井内，同时橡胶法兰和压板可以回收，效果很好。
2.3顶进中须严格按设计线路顶进，可利用削土刀盘上可伸缩的超提刀，结合千斤顶编组进行纠偏。经常对顶进轴线进行测量，检查顶进轴线是否和设计轴线相吻合。在正常情况下，每顶进l节混凝土管节测量1次，在出洞、纠偏、到达终点前，适当增加测量次数。施T时还要经常对测量控制点进行复测，以保证测量的精度。通过及时纠偏相邻管问错口< 15％壁厚，竖向偏差控制在30—40mm 以内，水平偏差控制在50mm以内。
2.4进出洞是顶管施工中的一道重要工序，因为穿墙后掘进机方向的准确与否将会给流沙，本工程管道位于粉质粘土层较松散，在水位下呈流塑状，则必须在管子顶进方向距离工作井边一定范围，对整个土体进行改良或加固，采用了井点降水措施，以提高这部分土体的强度，防止掘进机出洞时塌方。其次要使管道不偏离轴线，顶进方向要准确。
2.5顶进中遇障碍物后的顶进处理，成为困扰施丁的难题，如突遇大量埋木、石块及老河道驳坎等等，都需现场研究给出解决的技术措施。顶管施工税市政工程中，特别是深覆土大管径的管道工程和交通繁忙的城市主干道改造工程中尤显重要。顶管工艺的施工从技术上讲是完全可行的，相对于开槽埋管从社会效益与经济效益上来讲更具有优越性。从根本上改变了城市管网乱挖现象；另外一方面从切实做到保护环境人手，加大推广顶管施工技术力度势在必行。可以预见未来的管线铺设技术将以顶管工艺为支撑。
2.6顶管进程中遭遇障碍物的处理方法
2.6.1对长距离中风化或微风化地质的处理。顶管施工并不是在什么情况下都能顺利顶进的，当顶管施工遇到中风化和微风化的地质结构时，不管是人工顶管或是机械顶管都很难顶进，故在顶管设计时应仔细分析地质钻探资料，对出现中风化及微风化的地质结构进行特殊处理。
2.6.3采用破岩井处理孤石。由于钻探是隔一定距离钻一个钻孔，很难完全准确反映地下的地质情况，故在顶管设计时即使地质钻探资料中没有中风化和微风化地层，但在实际顶进过程中也有可能遇到中风化或微风化的石头。当遇到石头时应对此处重新加密钻探，探清地下地质情况，如果有长距离的中风化或微风化地质，可采用大开挖施工或支护开挖施工方法；若遇到孤石，应根据孤石大小设置破岩井，从地面设竖井取石后继续顶进。
3、结语
顶管施工过程是一个复杂的力学过程，它涉及各方面学科。但顶管施工必须严格控制好顶管推力，而对顶管计算复核能够准确估计顶管的推力。顶管的推力就是顶管过程管道受的阻力，包括工具头正面泥水压力、管壁摩擦阻力。顶管施工技术是一项技术先进、实用性强、适用面广的施工技术，在城市建设中将得到越来越广泛的应用。
论文作者:岑卫媛
论文发表刊物:《基层建设》2016年16期
论文发表时间:2016/11/10
标签：顶管论文; 排水管论文; 施工技术论文; 城市论文; 管道论文; 地质论文; 泥浆论文; 《基层建设》2016年16期论文;