摘要：本文以具体工程作为施工实例，从一名现场施工技术管理人员的角度重点介绍了市政排水管道顶管工程施工的工艺流程，分析了其中的质量管理重点与施工控制要点，对实际的施工管理工作起到了一定的借鉴与指导意义。
关键词：顶管；工作井；接收井
一、引言
在排水工程施工过程中，顶管施工技术主要用于非开挖管道排水工程施工中，不会对周围的环境造成较大的影响，有效提高了排水工程的效率和质量。本工程为某泵站进水管道工程，此段工程顶管的管径为d2000，长度为45m，所用的钢筋混凝土管道为顶管专用管道，其强度比普通钢筋混凝土管道高，且能够承受管道顶进时千斤顶所施加的顶力，其生产与制作符合钢筋混凝土管道产品的相关技术规范及顶管管材的相关技术规程。在本工程中共选用了4 只千斤顶，分两列布置，行程长度为1.2m，单台最大顶力为40KN，总顶力可达到160KN，按照规范进行顶力计算后完全可以满足顶进施工的要求，并为顶管方向的纠偏预留了一定的富裕量。
二、顶进施工准备工作
1、工作井与接收井的施工
在顶进施工前应当首先完成工作井，工作井是顶管施工工艺过程中的第一道工序，后续的大部分关键工序都是在工作井内进行操作的，它的施工质量对整个顶管工艺流程起着至关重要的影响。工作井与接收井位置的确定应从管道设计线位、工程周边交通及建筑物情况、现场土方运输方式等因素综合进行考虑。本工程工作井与接收井均采用了现浇式矩形井，净尺寸均为6m*4m，井壁每节高度为90cm，采用C30标号混凝土，工作井混凝土厚度为45cm，接收井混凝土厚度为30cm。
本工程工作井与接收井采用分节挖土、分节支护的施工方法。开挖前首先对井位进行放样定位，确保测量数据准确，然后从井中心位置向四周引测井中心控制点，井位处土方开挖后通过井外点进行测量控制。施工模板采用工具式钢模板，每节井壁模板安装后均用控制点来校正模板位置，检查护壁厚度。井孔开挖后尽快浇筑护壁混凝土，且在当天一次性灌筑完毕，混凝土由孔口处的卷扬机垂直运输至待浇筑部位，人工浇筑入模，用插入式振动器捣固密实，井壁施工到工作井井底后，需要施工顶管后座墙，后座墙锚入底部约1.5米。
2、顶管施工用设备的安装
后座垫铁的作用是把千斤顶油缸推力的反力均匀地传递到工作井的后座墙处。施工前，先根据设计图纸对垫铁的安装位置进行放线，保证位置准确无误，然后在后座墙体表面把垫铁的四个角点位置作好标志，凿平垫铁范围内的墙体，底部用砖块垫平，将后座垫铁吊到安装位置，最好再对最终位置进行调整，使垫铁平面垂直于顶管的顶进方向，定位安装尺寸误差控制在2mm以内。调整好后，还应该注意一定要填充密实后座垫铁与后座墙之间的空隙。
基坑导轨是由两道平行的钢轨构成，导轨的作用是引导管道按照设计的中心线和坡度进行顶进，防止在顶进起始阶段位置出现偏差，保证管道在进洞之前位置正确。导轨安装是否牢固与准确对管道的顶进的质量影响较大，因此，安装导轨必须符合排水管的轴线、标高以及坡度的要求。在基坑底板表面放出顶管的顶进轴线，先调整导轨的中线对准顶进轴线，调整导轨的高度，当平面线位及纵向高程调整好后，将导轨与底板钢筋焊牢，空隙采用混凝土浇筑填实，导轨的定位安装尺寸误差控制在2mm以内。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆工作井设备安装完毕后，将运到现场的工具头吊装下井，将电力电缆、信号线、油管连接好，对整机进行现场调试，对泥水处理系统进行调试，调好测量系统的激光经纬仪，调试工作必须全面细致，确保正式顶进过程中设备运转良好。
三、顶进施工过程的管理
1、初始顶进过程
为了防止在穿墙过程中墙洞范围内的土体失稳破坏，在穿墙前应该用高压注浆泵对洞口附近喷射速凝混凝土进行加固，加固的范围是在洞口平面位置处上下左右各为2m，在深度上为6m。
在进行穿墙作业前，应该先做好各项施工准备措施，保证施工过程不间断，首先采用机械割除护壁混凝土，割除护壁钢筋网，割除之后应该立即进行顶进，穿墙时速度应快，避免土体暴露时间过长，产生扰动，影响土体的强度。应将止水钢环焊接到井壁预埋件的外侧，再将止水橡胶圈安装在止水钢环上，止水橡胶圈具有良好的柔性变形和耐磨性，很好地满足了顶管施工过程中洞口止水的要求。
2、正常顶进过程
顶管工程的测量工作是整个顶管工程质量的关键，它的好坏将直接影响到管线实际轴线的平顺，甚至影响到顶管的顺利贯通，因此需精心实施，确保无误。本工程测量包括高程测量和左右偏差测量两部分。在地面上把永久性水准引测至井下，设临时基准点，再在井底架设激光经维仪，将激光投射到机头的标靶上，由机头内的摄像机将信号传到地面遥控操作台的显示屏上，机头高程和左右偏差一目了然。
在顶进过程中，顶管受到偏心力和局部阻力的情况，经常会发生偏离设计线路的情况，当偏差大于10mm时，应采取一定的纠偏措施，使管子缓慢恢复至预定路线。一般情况下，顶管易发生方向和高程上的偏差，纠偏时应先对偏差较大的进行纠正，纠正措施一般采用对顶进端施加力矩的方法实现，借助顶进端的反向力矩使管子逐渐恢复原方向与高程。纠偏措施应遵循小力度、勤纠正的原则，忌突然加大纠正力矩，这样极易使管子发生新的偏移。在顶管过程中，为减少管壁与土层间的阻力影响和降低顶进设备工作压力，需在管壁与土层之间注入一定比例的泥浆作为润滑剂，提高顶进的工作效率。注浆工作一般在顶管机头的尾部进行压浆，为防止顶管顶进过程中地面沉降的发生，在原配浆的基础上，将水的参量降低6%，来提高触壁泥浆的稠度，起到控制触壁泥浆的流失，可以防止地面沉降的发生。我们在注浆时做到选择优质的触变泥浆材料，对膨润土取样测试，主要指标为造浆率、失水量的动塑比。膨润土的贮藏及浆液配制、搅拌、膨胀时间按照规范进行。压浆方式要以同步注浆为主，补浆为辅。
3、顶管出洞
顶管出洞是顶管施工过程中重要的技术环节，它是指第一节工作管顶出土体，进入接收井的过程。在顶管出洞的过程中，由于管材的受力在瞬间变化剧烈，在实际操作中常发生线路偏斜和工作管向下变形等问题。当顶管出洞时，应在工具管内采取一定的调零和纠偏措施，如在出洞管段加支撑等，当已发生管段线路偏离的情况，立刻采用主顶进行纠偏，防止偏差扩大，也可以采取预加下跌角，以保证顶管坡度。
参考文献：
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[2]苏美凤. 顶管技术在市政给排水施工中的有效应用[J]. 建材发展导向，2019（2）：380-381.
[3]张岩. 浅论顶管技术在市政给排水施工中的有效应用[J]. 居业，2017（11）：143-143.
论文作者:井辉
论文发表刊物:《基层建设》2019年第18期
论文发表时间:2019/10/17
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