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摘要:在市政排水工程中，顶管施工技术能够有效地降低对附近建筑筑物和道路、管网的影响，目前被广泛应用。本文结合工程实例，针对市政排水管道工程中的顶管施工技术进行探讨，详细阐述了工作井作业、模板制作、钢筋安装、混凝土浇筑等顶管施工流程，以期为有关方面提供参考借鉴。
关键词:市政排水工程；顶管施工；技术流程
顶管施工技术能够大大缓解管道深埋施工对城市建筑物结构稳定性带来的破坏问题，对于市政排水管道工程建设具有极大的应用作用。因此，针对该施工技术进行探讨分析，提高其施工技术水平及质量，是促进城市排水系统进一步发展的关键，值得深入研究。
1 工程概况
某市政道路排水管道施工总长度为6.303km，该工程顶管工程共五段，总长度为1563.48m，其中1350.48为DN3400钢管顶管长度，213m为DN2800钢管顶管长度。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准备
2.1 工作井设计
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。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。
3 市政道路排水管道顶管施工
3.1 设备安装
1）后背墙。作为千斤顶支撑结构，为达到后背墙均匀受力的作用，需将钢板铺设到后背墙上。一般情况下，后背墙壁面需垂直于管道顶进方向，0.1%为垂直度偏差范围，水平扭转度误差需控制在0.1%以下。
2）安装工作井导轨。依据设计要求，利用导轨引导管节顶进中线与坡度，安装导轨时应确保安装的稳固性，要求其与管节中心高程、坡度相符。其导轨允许偏差需控制在表1规定内。
3）安装千斤顶
安装千斤顶时，需对称管道中心垂涎，要求其合力作用点和管壁反作用力作用点在相同轴线上。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。
3.2下管就位
下管施工前，需对混凝土管的质量进行全面检查，保证损坏、裂缝现象不会出现在管材上，要求端面应具有平直性，管壁具有平整性、较高光洁度。管口质量符合施工规定后，需将其擦拭干净并进行润滑剂涂抹。随后检查起重设备质量，如质量符合施工规定后，需及时进行下管作业。管材下放过程中，对管材中心、前后端管底高程等进行准确测量，确保其质量符合施工要求。
3.3稳管和接口处理
每节管下放时都需对管节高程、方向进行检查，要求其符合施工设计，并保证其与导轨向贴合。管间接口处理施工中，需选取油麻对2管间接口外侧进行充填，以此将管间空间留出，随后通过内套环、木楔等在管内连接管节，以确保管的高程、方向在顶进过程中具有准确性。密实、平顺为管间接口的主要规定，内套环中心需与管道接口对应，同时确保填料具有良好密实度，避免杂物等出现于管缝间，如泥土、石子等。
3.4 挖土
土质质量符合施工规定，确保土拱能够在管顶以上部位形成，管端无需进行管帽添加，要求在管前进行10~30cm超挖后，再进行顶管施工。如土质不符合施工规定，极易出现塌方情况，要求必须严格控制管前超挖量，不宜过大，并做好同时进行开挖与顶进施工。超挖现象不宜出现于管道下部135°范围，土弧需符合管外壁，确保原状土地基质量。
3.5 出土
如管径在800mm以上时，需选取四轮小车等车辆将土运出，将其运到工作坑底部，通过垂直提升到地面运走。如管径在1500mm以上，需向坑底运土，工具为双轮手推车，随后利用垂直提升至地面运走。
3.6 顶进
在顶进过程中，为避免出现工程事故，需要按照“先挖后顶”的原则进行。而在进行顶进施工前，需要对顶铁的直度及平度进行测量，确认其满足顶进标准时方可进行施工。而在具体施工时需要注意两方面问题：一方面，相关人员必须时刻关注油压泵力表的变化，一旦出现压力过大则需要理科停止油泵，而在找到原因后及时作出调整，确保将泵压控制在一定范围内，保证施工的有序进行；另一方面，在工程中必须将千斤顶活塞杆的向外延伸长度进行合理控制，在确保其长度达到合理范围的同时保证施工质量。此外，由于顶进工作需连续进行，停顿时间不宜过长。
3.7顶管偏差校正
在校正过程中必须保证将测量官位偏差控制在0~1cm内，而一旦出现严重偏差，则需要缓慢地对顶管偏差进行纠正，不可出现过大动作，以免对顶管工程造成破坏。
4 结语
总之，在市政排水工程中应用顶管施工技术，可以大大提高施工速度，缩短施工工期，其应用效果明显。施工人员务必严格按照施工设计方案进行施工建设，做好相应的施工管理及安全管理工作，才能确保工程能在工期内安全、高效的完工，从而得到高质量的市政排水工程，高效地为城市的运行服务。
参考文献
[1]王晓惠.浅谈顶管施工技术[J].科技风.2010（18）.?
[2]马奋涛.市政给排水工程中的顶管施工技术[J].科技创新导报.2009（21）.
论文作者:卢永潮
论文发表刊物:《防护工程》2017年第7期
论文发表时间:2017/7/21
标签：钢筋论文; 沉井论文; 顶管论文; 工作论文; 长度论文; 千斤顶论文; 位置论文; 《防护工程》2017年第7期论文;