摘要：在实际的市政污水管道施工中，小口径顶管技术具有施工效率高、施工质量有保障以及后期维护简单等优势。基于此，本文对小口径顶管技术在市政污水管道施工中的应用进行了分析，，首先，小直径的优点顶管技术和施工工艺进行了分析，然后一个地区城市污水管道工程为研究对象，分析了小直径顶管技术的具体应用措施，从而为施工单位应用小直径顶管技术理论提供帮助。
关键词：小口径；顶管技术；污水管道
前 言
在市政污水管道施工中，施工单位施工的非开挖技术主要包括顶管技术以及定向钻拖拉管技术。在以往的管道施工中，直径在 800mm 上口径的管道大都采用顶管技术，直径在 800mm 以内口径的管道大都采用定向钻拖拉管技术。但是由于定向拖拉管施工很容易导致地面出现塌陷，对施工附近的路面和居民生产生活造成不利影响。小口径顶管技术应运而生，该技术能够实现保值顶进，不会出现管道淤堵问题，具有显著的优势。
1 小口径顶管技术分析
小口径顶管技术主要是指直径在 800mm 以下的管道施工技术，和定向钻孔拖拉管法相比，下口径顶管技术有显著的优势，能够实现空间资源的最大化利用，污水管道的铺设能够一定行完成，而且施工完成之后的管道具有较高的平直度，管道和孔道内部不会出现较大的空隙，能够有效提高污水管道施工的质量，避免施工区域的地面出现塌陷问题。与此同时，使用小口径顶管技术建设的市政污水管道，在投入使用之后，很少会出现管道淤积现象，有效延长了市政污水管道的使用寿命。在实际的污水管道施工过程中，小口径顶管技术主要有以下两种施工工艺：①泥水平衡顶管法，该方法具备较高的管道顶进线性控制精度，能够适用于多种地质条件下的污水管道施工，而且该施工工艺的操作简单，顶进速度较快，成本相对较低，但是该施工工艺不会应用到先导孔，很容易在顶进过程中遇到障碍物，从而影响施工的精度，而且施工设备相对较大，占用的空间较大；②水平螺旋顶管法，该施工工艺所用的施工设备比较少，而且占用的空间较小，能够通过先导孔的应用明确施工区域是否存在障碍物，但是这种施工工艺仅能够用于短距离施工，并不适用于长距离的顶进施工[1]。
2 小口径顶管技术在市政污水管道施工中应用分析
2.1 工程概况
本文将我国某地区的社区改造工程配套污水排放作为研究对象，该市政污水管道施工工程主要应用小口径顶管技术，将 D400mm 的排污管道铺设完成。在进行管道施工的过程中，需要穿越一条内河和半幅道路，总长约为 45m。该污水管道施工现场位于市中心繁华地区，交通流量相对较大，而且低下管线错综复杂，涉及到国防、煤气以及通信等多种管线。因此，在实际的污水管道施工中，施工单位需要避免管道施工对正常交通以及地下管线造成不利影响。与此同时，因为该污水管道施工现场属于淤泥地层，而且施工现场范围相对较小，污水管道之间的距离比较短，所以在对小口径顶管技术施工工艺进行对比分析之后，该工程决定应用水平螺旋顶管法进行施工。
2.2 小口径顶管技术的具体应用
（1）工作井和接收井施工，施工人员通过人工挖孔的方式进行该市政污水管道工作井的施工，将污水管道的沉井作为管道施工的接收井。这种施工方式的难点在于，在不影响管道排水功能的同时，顺利完成管道施工。在具体的施工过程中，施工人员首先将污水井的水封堵抽干，并通过 D500mm 的纹管完成污水的导流，避免顶管洞口对管道施工造成不利影响。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆需要注意的是，在开展污水井施工之前，施工单位需要为施工人员做好防护措施，确保污水井内的有毒气体含量满足作业标准，才能够准许施工人员进入到污水井中开展施工。接收井内的导流管道安装完成后，施工人员可以通过金刚钻完成顶管的孔洞的钻取施工，该工程中的顶管规格为 D600mm，为后续的顶管施工提供条件。先导孔施工，在进入到接收井之后，施工人员需要使用金刚钻进行顶管孔洞的钻取，其直径在 D600mm 左右，施工人员需要进行导向钻头的安装，将相关参数标定好，并使用无线导向仪进行引导，利用导向钻头前方的斜长改变钻进的方向以及深度。与此同时，施工人员需要向导向孔中注入适量的泥浆，当导向钻头钻进到接收井的位置时，先导孔施工工序结束。（2）排泥施工，排泥施工主要包括以下两个方面：①排泥套管的顶入，施工人员需要将排泥管安放于导航钻杆和过渡接头的连接部位，再顶进先导孔中，在接收井中观察到过渡接头之后，即可拆除过渡接头，完成排泥套管的施工，在排泥套管的顶入可以看做是预先扩孔，不仅可以形成全新的导向柱，还能够降低后续顶管的阻力，提高小口径顶管技术的准确性；②螺旋排泥钻杆的施工，施工人员需要将螺旋排泥钻杆安装于工作井的顶管主机设备上，并将其依次顶进排泥套管中，在接收井中观察到螺旋排泥钻杆之后，即可完成施工。另外，在上述两项工序施工完成之后，施工人员需要将螺旋排泥钻杆和掘进机头连接在一起，将掘进机头顶入泥土中，掘进机头顶入过程中产生的泥土由接收井进行运输。（3）水泥管施工，施工人员使用吊装设备将 D400mm 的水泥管吊放在工作井中，水泥管的前端和掘进机头的尾端相连接，水泥管的尾端和排泥管的管座相连接，通过对基坑设备压力的控制，调节水泥管的顶进速度。在准备进行第二条水泥管的顶入施工时，施工人员需要启动注浆泵，在水泥管的外壳以及掘进机头的外壳部位注浆。需要注意的是，工作井中的水泥管顶入一节，接收井中的排泥管需要拆卸一节，在排泥管、钻杆以及掘进机头完全出土之后，即可完成顶管施工。施工完成之后，施工人员需要将接收井进行清理，并压实注浆，完成洞口的封堵工作。
2.3 小口径顶管技术的应用效果分析
在应用小口径顶管技术进行市政污水管道施工的过程中，沉降问题是难以避免的，施工单位需要定期进行沉降观测。上述在污水管道，施工单位主要开展了水平位移和沉降监测。水平位移主要通过管道走向和工井附近的观测点设置，对沉井和顶管施工过程中产生的土体侧向变形进行测量；沉降监测主要是通过管道走向和沉井附近的观测点设置，对沉井和顶管施工过程中产生的地面隆起或者沉降状况进行测量。在沉井施工中，上述两项观测工作的频率为两天一次；在顶管施工中，上述两项观测工作的频率为一天一次。基于上述观测内容，小口径顶管施工的预警标准为：沉井或者管道部位出现开裂或者为突变现象，如观测点的最大水平位移超过 20mm，或者水平位移的变化速度连续三天超过 3mm/d，表明小口径顶管施工存在质量问题；沉井或者管道部位出现不均匀沉降问题，且沉降数值超过当地规定的允许沉降差，或者地面裂缝超过 10mm，表明小口径顶管施工存在质量问题。该污水管道施工工程中，施工的单位沉降观测的结果满足工程质量标准，能够正常投入使用，保障了该地区的正常污水排放[2]。
3 结 论
综上所述，小口径顶管技术能够保障市政污水管道施工的质量，延长市政污水管道的使用寿命。通过本文的分析可知，小口径顶管技术包括泥水平衡顶管法以及水平螺旋顶管法这两种施工工艺，施工人员需要根据施工现场的实际状况，选择合适的施工工艺，并严格按照施工流程进行顶管施工，以此保障市政污水管道施工的质量，充分发挥出小口径顶管技术的作用。希望本文的分析可以为相关研究提供参考。
参考文献
[1]叶文魁.顶管技术在市政污水管道施工中的应用[J].河南建材，2017（04）：139-140.
[2]高良富.泥水平衡式顶管法在市政污水管道施工中的应用[J].黑龙江科技信息，2017（08）：223
论文作者:史永健
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年5期
论文发表时间:2019/7/1
标签：管道论文; 污水论文; 小口径论文; 顶管论文; 技术论文; 市政论文; 施工人员论文; 《建筑学研究前沿》2019年5期论文;