【摘 要】对于城市的发展而言，给排水工程是非常重要的基础性工程，直接影响着城市居民的日常生活，关系着城市的正常运行。在排水工程的施工中，对于管道的铺设，一直都是采用明挖施工技术，不仅会严重影响城市的交通运输，贠会给周边居民的生活造成一定的负面影响。在这样的背景下，非开挖施工技术得到了快速发展，顶管技术就是其中发展最为迅速，应该非常广泛的一种技术，这里对排水工程中顶管施工的流程和技术进行简单分析。
【关键词】排水工程；顶管施工；工艺流程与技术
前言：在经济发展的带动下，我国的城市化进程不断加快，城市规模的迅速扩大和城市人口的增加，对于市政基础设施的建设提出了更高的要求。排水工程作为城市基础工程的重要组成部分，对于城市的发展有着不容忽视的作用。为了保证排水工程的顺利施工，减少对于周边环境的影响，最近几年，顶管施工技术得到了广泛的应用。与传统明挖技术相比，顶管技术不需要对地面进行开挖，减少了对于周边环境的影响和破坏，同时可以极大地缩短工期，减少施工成本，引起了施工人员的充分重视。
一．工程概况某市政排水工程在施工过程中，按照设计图纸，需要横穿104 国道，排往龟湖（污水接原有污水井），施工时须开挖新修建的104 国道沥青路面，同时需申请交通部门，审批程序繁琐，新修建的104 国道交通流量较大，为进入福安市区的主要通道，若一旦获批，要确实做好交通管制及疏导，但是104 国道南侧是龟湖，交叉路口是福安市交警大队，按原设计开挖施工会造成交通堵塞，且影响104 国道路基路面的整体稳定，无论从时间上还是从空间范围等因素，破路开挖施工雨污水管道的方案，相对困难。故图纸会审会议经各方讨论认为该段雨污水管道采用顶管施工，经设计雨水管采用顶进D1500Ⅲ级钢筋混凝土排水管36 米，污水管采用顶D800Ⅲ级钢筋混凝土排水管进47米。
拟建场地属山前冲洪积地貌单元，原为耕地，经后期人工溪道改造，形成一条宽约25m 北东-南西向秦洋溪，溪道两侧修筑高约4m 挡土墙，两侧岸坡稳定，西岸经回填压实形成福新路，南岸即为本项过境路南段42米路段。拟建场地标高介于20.2-25.2m 之间，相对高差达5m。
二．顶管施工的工艺流程顶管施工的工艺流程主要包括：现场勘查与探测→测量放样→工作坑施工→顶进设备安装与调试→吊装砼管→连接工具管→装顶铁→开启油泵顶进→出土→管道贯通→拆除工具管→闭水试验→检查井施工→工作坑回填。在施工中，应该严格按照工艺流程进行，保证施工的质量和效率。
三．顶管施工技术在排水工程中的应用1.施工准备工程开工前，对施工现场进行详细的勘察和探测，确保施工范围内无其它地下管线、地下构筑物及地下水位，确实有的情况下可以及时联系业主及设计进行调整。根据业主提供的平面控制导线网和高程控制导线网进行引测。按照设计要求及设计图纸规定的管线、道路工程坐标点，进行测量放样工作。
2.工作井和接收井开挖按照测量放线所确定的工作井位置，采用人工辅助机械开挖，挖机直接将土提升至地面汽车上，当挖机无法直接挖土时采用人工开挖+电动卷扬机进行垂直提升，运至一定位置集中堆放，再用汽车转运弃土场。由于顶管段是人口、车辆密集地段，场地狭小，开挖时采用垂直开挖，砖砌+混凝土结构工作井护壁，工作井是根据排水管道埋深而定，一般比管道下底面低约30-70cm。坑底周边设置0.2×0.2×0.3m 排水沟，在坑底的一侧设置集水坑随时抽水，保证坑内干燥无水。工作井钢筋混凝土现浇筑施工，工作井井壁预留孔用MU10 砖墙临时封堵。
3.顶进施工（1）下管：采用卷扬机下管。卷扬机将管吊起，通过桁架横向移动，使砼管到达预定部位。下每节管子要先对砼管进行外观检查，管道必须无破损及纵向裂缝，端面平直，管壁光洁无坑陷或鼓包；然后复测管节的标高和导向，看其是否符合设计要求。检查管节是否完全贴卧于导轨上，接口时弧形铁和沥青麻丝将下入管节和前接管连接在一起，成为刚性连接高程、方向的正确性。
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（2）挖土：采用人工挖土，挖土时使用短把小平镐，短把小铁锹等小型工具。由于污水管处于两层粉土之间，上面、下面开挖可能遇到不能形成土拱的情况。开挖时不能扰动地基，因为粉土凝聚力差，在含水量饱和时极易液化，导致管下沉，校正相当困难，为了安全，管前超挖不能过大，不超过2cm，随挖随顶。管内采用36V 低压照明。
（3）出土：严格控制顶管的出土量，防止超挖、欠挖；保证持续、均匀压浆，使出现的土体空隙能被迅速得到填充，保证管道上部土体的稳定。采用四轮车推土，车出入于管内，在车前、车后端各栓一长绳，由管内外操作，拉绳走车，往复运土，土运至管外后再用卷扬机吊至工作坑之外清走，外弃土方要及时运走，工作井四周2m 范围内不得堆土，，以免造成井壁支护压力过大。
（4）顶进：加强操作控制，使顶管均匀平稳，受力均匀，尽可能减少顶进过程中倾斜、偏移、扭转，防止管壁出现裂缝、变形等情况。坚持“先挖后顶，随挖随顶”的原则，事先检查顶铁安装是否平直，以防顶进时产生偏心荷载。
（5）注意事项：在顶进施工中，为了保证施工质量，需要注意几个问题，一是及时注意油泵压力表变化；二是要连续顶进，不能长时间停顿；三是千斤顶要着力均匀；四是控制顶进速度，以防顶进中发生偏差。
4.管道校正在施工中，如果高程发生偏差，需要采取相应的措施对其进行校正和纠偏，以保证施工质量。通常采用的校正方法包括：（1）挖土法①逐步超挖法：顶进时利用原土使管子校正，复位以后再正常开挖。
②留土坎法：顶进时利用留土坎使管子复位。
③留缝法：在管子的下部，180°范围内超挖1-5cm 的缝隙，利用自重使其复位。
（2）顶木纠偏法偏差大于2cm，在超挖纠偏不起作用的情况下，可用圆木或方木的一端顶在管子偏向的另一侧内管壁上，另一端斜撑在垫有钢板或木板的管前土壤上，支顶牢固后，即可顶进，在顶进中配合超挖纠偏法，边顶边支。
利用顶进时斜支撑分力产生的阻力，使顶管向阻力小的一侧校正。
（3）千斤顶纠偏法方法基本同顶木纠偏法，只是要顶木上用小千斤顶强行将管慢慢移位校正。
5.顶管安全措施在顶管施工中，需要严格按照相应的安全规范进行操作，保证施工安全。
（1）管内挖土，管前严禁超挖过大，以免造成人身安全及质量事故；（2）高压顶进时，油泵操作工作注意油压变化，发现异常，应停泵检查，同时纵铁两侧不准站人；（3）管内照明用36V 低压照明；（4）管内保持足够的空气，采用鼓风机向管内鼓风的办法，以防挖土人员缺氧；（5）垂直吊装砼管和废土时，应有专人负责照应，发现问题及时示警。
6.闭水试验为确保工作质量，砼管穿越完毕后，应对所顶污水管道，进行闭水试验，待管道装水完成24 小时以后测试降水高度，闭水试验应达到设计规定的渗水量要求。
7.工作井、接收坑回填采用蛙式打夯机进行夯实，夯实过程中同时对其压实度进行检测，保证压实度达到90%以上，合格后再进行下一层的回填，地面以下2m 以内钢筋混凝土必须破除后再进行回填。
8.质量控制在顶管施工中，比较常见的质量问题包括了管道渗漏、管材质量不合格以及地面的沉降或隆起。地面沉降或隆起值的大小，体现了顶管水平的高低，需要做好相应的管理和控制工作：（1）精心操作，控制挖土与顶进的量与速度，避免土体超挖和工具管的过量挤进，使挖土与顶进始终处在动态平衡状态。
（2）量测每顶进1m所挖出的土的方量，进尺与挖土量相当，沉降隆起就可控制。
（3）顶管穿建构筑之前，必须严格校正工具管的方向和高程。穿建筑物顶管时，加密测量密度，控制好方向，避免在构筑物下作过大的纠偏操作（过大纠偏是地面沉降原因之一），并且连续作业、一气可成，不得在建筑物下停滞，保养等。同时还要加强现场值班，现场资料分析与决策等管理工作，并加强对建筑物的沉降观测，确保建筑物安全。
四．结语总之，顶管技术在排水工程施工中的应用，可以有效减少市政管网施工对于周边地区的影响，提高施工质量，缩短工期，具有良好的经济效益和社会效益，应该引起工程管理人员的重视和推广。
参考文献：[1]吕载明.顶管工艺在城市供水管线工程中的应用[J].经营管理者,2013,(5):387.[2]岳刚.污水管顶管施工技术在市政道路排水工程中的应用[J].中华民居（下旬刊）,2014,(8):333-334.[3]孙成冰.城市排水工程中顶管施工的质量控制[J].科技经济市场,2009,(11):27-28.[4]徐秀梅.顶管施工技术在市政排水工程中的应用[J].石家庄铁路职业技术学院学报[J].2013,12(4):8-13.
论文作者:王小松
论文发表刊物:《工程建设标准化》2015年5月总第198期供稿
论文发表时间:2015/9/11
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