摘要：近年来，城市道路施工技术取得了显著的进步，污水排水管工程的顶管施工技术也有了进一步的提高，有效避免了在施工时对周围环境所造成的影响，提高了排水管埋设的稳固性。文章主要对当前市政道路排水工程污水管顶管施工技术进行了分析研究。
关键词：道路；排水工程；污水顶管；施工技术
前言
1896年，顶管技术首先用于美国北太平铁路的建设，进入了50多年的发展阶段，并于1953年开始在中国得到应用。当时，它只使用手推顶管技术。施工设备相对简单，此后该技术才刚刚开始使用大口径机械顶管施工技术，并率先采用中继站进行顶管施工。目前，排水管道技术随着城市发展不断升级和发展，使用领域也在不断扩大。随着顶管施工技术的不断发展，不仅在前进距离上，而且在顶管的管径范围内也得到了发展。目前，最大排水管道的管道结构直径已超过4米，同时，顶管施工的辅助设备和建筑材料也不断发展，施工设备也不断增加。
1.污水管顶管施工技术
1.1 工作原理
顶管施工是继盾构施工之后而发展起来的一种地下管道施工方法，它不需要开挖面层，并且能够穿越公路、铁道、河川、地面建筑物、地下构筑物以及各种地下管线等。借助于主顶油缸及管道间中继间等的推力，把工具管或掘进机从工作井内穿过土层一直推到接收井内吊起。同时，将管道埋在两口井之间的工具管道或钻具后面，实现未开挖埋设地下管道的施工方法。
图1 机械顶管示意图
1.2技术准备
仔细研究学习施工图和随附的施工文件，研究设计意图和要求，进行图纸的修订，在设计土壤时提出问题，并在设计任务的基础上纠正施工图。组织施工人员认真研究施工工程文件，了解施工范围，地形，水文条件及沿线各种现有设施情况，掌握施工期，管千斤顶技术规格，质量标准要求，安全措施等，并将建筑技术应用于建筑团队。
1.3材料准备
管道的施工采用主油箱与管道之间的推力站推力，顶管采用顶管等穿越地质层和工作井，同时在顶管顶部设置排水管，达到管道施工排水的目的。
建筑结构分析的建筑结构平衡理论：内置钢结构的结构主要分为三种类型，即压力平衡法，泥水平衡法和土压平衡法。对于顶管施工技术来说，建筑技术的适应性是第一个需要解决的问题，在实践中，在顶管施工过程中，根据地质条件，施工和设计要求，科学选择顶管施工工艺，科学选择附加机械和辅机，确保管道建设顺利。工具管道在管道建设中起着重要作用。因此，在选择管道应使用的工具时，必须注意材料及其质量，一般来说，用于排水管施工的工具管是钢筋混凝土管，既能保证弯管的拉伸施工，又能承受土壤和周围环境的各方面的耐腐蚀性。
1.4顶管施工工艺
根据地质报告，结合公司的施工经验，顶管施工决定使用泥水平衡法施工工艺。泥水平衡工具管的基本原理是泥水护壁，在泥水式顶管施工中，要使挖掘面保持稳定，必须向泥水舱注入一定压力的泥水。泥水在压力作用下向土体内部渗透，在开挖面形成一层泥皮。泥皮的作用，一方面阻止泥水继续向土体内部渗漏，另一方面，泥水的压力通过泥皮作用在开挖面防止坍塌。
在长距离驱动过程中，如果行驶阻力超过允许的总驱动力，并且不能同时达到预定距离，则必须设置继电器在继电器之间切换。如果推进长度超过100米，则假定继电器空间位于机头后面并且实施触变性泥浆注入操作。
中继间由外壳，插孔和后部外壳组成。前壳与前管连接，后壳与后管连接，前后壳为插座式连接，二者均用橡胶密封条密封，防止水，泥土和泥浆流入管内。
每个接力室配备10个千斤顶，每个千斤顶的起重能力为30吨，千斤顶沿圆周均匀分布。千斤顶的行程为28厘米，并用一个由矫直机制成的紧固件固定在前壳上，钢壳结构经过精加工，以确保在使用过程中不会变形，继电器体的外径等于管道连接，这可以减少土壤中断，土壤污染和螺旋阻力。
当管道准备就绪后，拆除升降机和各种配件，壳体与管接头内壁之间的空隙充满了细小的混凝土。
管道连接接口主要由钢套环橡胶止水带和用于外圈的橡胶衬里组成。钢套环在运输过程中不会变形，从施工现场起吊到位，接口不损坏，确保橡胶带在钝接头过程中不发生位移或倒转，从而保证管接头的密封性能。同时，钢套环在进场之前还必须做好防腐处理。
橡胶止水带应保持清洁、无油污，并存放在阴暗处，防止老化。施工中，将橡胶止水带用强力胶水粘贴于混凝土管口凹槽处，并粘贴牢固，在管节对接前涂无腐蚀性润滑油以减少摩阻，防止止水带翻转、移位和断裂。
软木衬里由多层胶合板（厚度约1厘米）制成，并夹在前后钢套环之间，以平衡管段之间的相互作用并减少管道接口损坏。在管道顶通后，管道内部应该对接口进行处理。管接头之间的胶合板应切成相同的深度（深度为2至3厘米），并用沥青弹性嵌缝或水泥砂浆进行平滑处理。
在长距离（超过100米）时，必须使用灌浆来减少推进过程中管壁与地面之间的摩擦力并填充失去的土壤，减少土体变形、沉降和隔水。
2.排水工程污水管顶管施工前的准备工作
2.1技术方面
施工前，施工方案的设计人员必须全面贯彻施工人员的技术基础，使施工方案的总体规划贯穿整个施工过程。做好项目建设和签订修订工作。同时，为确保施工顺利施工和施工顺利，施工现场必须在施工前进行测量和工作坑设置，以确保所有连接的连接正确。此外，在施工技术沟通中，施工管理者应承担自己的责任，重视组织的顺利发展、指导和技术协调，为顶管施工打下良好的基础。
2.2建设方面
在地下管线施工之前，有必要对施工区的地下条件进行全面细致的调查。详细地记录了地下管线的分布和可能影响施工过程的障碍，及时作出正确的决策，使管理者正确。对于施工前的临时水电线路的安装也要重点关注，如果施工范围之内需要对过路涵管和沟塘处理时，就需要提前进行施工。做好原材料和相应的机械设备的施工，确保进入的顺序。
2.3审查
在确定施工方案后，需要在施工前进行进一步的验证和审查。主要是验证其是否与施工现场的具体变化相一致。一般的主要验证对象是检查桩号和机械设备的数据。由于施工在地面以下，因此，地表下水准的测量核查工作需要有准确的把握，确保其不会对施工造成太大的影响后再进行施工，这样就可以在很大程度上确保了施工工程的严性，有利于施工的顺利开展。
2.4施工排查方面
根据施工图设计的要求，用于排水管道的排水管道和在挖掘场地周围进行清扫，及时清理施工现场的废物，废物和土壤。在主要交通道路的建设中，应及时做好交通协调工作。在穿越地下管线时，应与有关单位联系，进行技术公开和交流，及时准确地解决问题。在施工过程中，必须在路面的动态范围内清除施工中的垃圾。尽可能地开展工作，确保建筑周围环境的清洁，减少对最低文明建设的影响，避免乱排乱扔的现象，避免与周围人发生纠纷。
3.提高公路排水工程顶管施工质量的措施
3.1止水圈
对于泥浆平衡顶升机，顶管机开始缓慢通过孔进入土体时，会影响开挖面土体的平衡和泥水的流失。在严重的情况下，会造成土壤坍塌，造成施工过程的破坏。应做好封口处理，加强止水施工。密封环通常由压板、环和橡胶环三个部分组成。首先，在安装水止器之前需要做膨胀螺钉。然后将橡胶卡在膨胀螺杆上并压在橡胶圈上。最后，将压板压在环上并拧紧螺钉。通常，压力板需要36块，并且可以沿直径50mm的范围移动，从而有效地控制了橡胶环的拧紧，提高了密封效果。
3.2润滑材料
在污水顶管施工工艺中，一般是根据一定的膨润土和粘土等材料的要求，润滑材料通过特定的浆液方法来选择。以膨润土为原料，将浆液浓度调整为5％至15％，并将膨润土浆料与打浆机一起搅拌成连续的环状浆液。对于孔的位置，当土壤稳定时，可以适当降低润滑材料的浓度。当孔约6m时，可将水变为清水，使泥浆压力可控制在最低点，有效地降低了土壤压力，减少了土体的扰动。
3.3顶升过程偏差的修正
在顶升过程中，如果偏差大于10mm，则需要修正，但修正修正是一个缓慢的过程。在施工过程中，当同时存在方向和高程偏差时，首先，需要对大偏差位置进行校正，逐渐采用小角度增强校正校正的效果，保证下一次正常进展。
3.4注浆减阻
在顶管施工工艺中，注浆减阻是一种非常关键的技术，通常通过压力注浆触变泥浆填充管道周围的间隙，从而形成泥浆保护套管，不仅可以降低地面支撑的影响，而且解决了管道的抗拉阻力问题。
3.5挖土校正法
当污水管偏差为10mm至20mm时，应通过挖掘改正纠正。当管道偏向设计中心左侧时，可以在管道中心右侧提供更大程度的开挖，但可以在管道中间选择或不在管道中间，并且可以在连续施工中将其修正到设计位置。
4.顶管施工过程中常见的问题以及处理对策
4.1排水管道位置发生偏移
造成这种现象的原因通常是测量工作中测量的准确性尚未得到很好的理解，也可能是由于施工技术的不当使用导致管线的位置不符合施工条例。解决这个问题首先严格遵循测量工作中的测量标准要求；其次，完成轴线和纵坡的测量和验收；最后，如果有必要逃避建筑物，则有必要选择将连接设置在适当的位置，它的角落大于135°。
4.2闭水试验达不到要求
造成这种情况的主要原因是施工基础不平，施工质量差或管端到端密度差。相应的措施是对发生泄漏的位置进行标记，及时排放排水管内的水。对于一些泄漏量较小的地方，可以使用完整的水泥浆或防水涂层。处理中，如果泄漏位置过大，并且没有采取保护措施的价值，则需要返工处理。
4.3基坑回填土的沉陷
基坑回填沉降问题是大多数顶管施工中普遍存在的现象。主要原因是由于压实设备的不合理选择以及填料的质量控制而造成的压力。含水量的控制也没有得到很好的控制和其他原因。解决措施包括：填充其他建筑物的基础，并灌浆，以加强基础的稳定性；并且在结构损坏方面，应及时发现不合格的填料。出来，然后使用合格的充填物稳定性好的填充物，这样可以充分保证充填物不会对沉没有太大影响，有助于稳定性。
5.结论
随着我国经济的快速发展，城镇规模不断扩大，特别是临近大中城市的城镇，发展势头迅猛，为满足日益增长的排水量并合符国家对城镇污水的监察和管理，城镇必须积极主动的建设更多、更大管径的污水排水管。然而，对城镇特别是中心地段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。在城市排水顶管施工中，必须搞好城市排水管顶管施工，科学地纠正泥水平衡压力和管壁摩擦力，引进和创新顶管施工。在保证建筑质量和管螺旋钻长度的前提下，尽可能缩短施工成本，进一步改善和发展城市规划。
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论文作者:汤明宇
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第15期
论文发表时间:2018/10/26
标签：顶管论文; 管道论文; 泥水论文; 污水论文; 施工技术论文; 橡胶论文; 技术论文; 《建筑学研究前沿》2018年第15期论文;