摘要：我国污水管理施工中所应用的泥水平衡式顶管法主要引进于日本，在已经得到了大范围应用。由于该顶管施工期间并不产生比较大的推力，因此比较适合应用在长距离顶管中以及粘土层的土质中，再加之，该顶管与其他顶管相比，作业环境比较优良，不会对作业人员产生过大的危险，保证其安全，再加之，泥水输送时主要是连续性作业，所以整体上讲作业进程很快。基于此，本文主要对顶管法在污水管道工程中的应用进行分析探讨。
关键词：顶管法；污水管道工程；应用
1、前言
顶管施工技术近年来在我国发展迅猛，在市政工程中采用顶管技术施工可以将作业面移入地下，从而避免对地面交通和环境的破坏与影响。在顶管的施工中，只要施工前选线合理，施工方法得当，一般构筑物并不会妨碍施工的正常进行。
2、工程概况
拟建场地位于天津滨海旅游区北部现状中央大道东侧，工程沿线主要为沟塘等，局部场地已填土，无现状建筑物。
本工程管线路由位置：中央大道（玉砂道—汉蔡路）沿线污水干管位于规划Z4轨道中心线以东29.0m处（位于现状中央大道车行道边线以东约67m，规划渔家路道路红线以西1.5m处）；汉蔡路（中央大道—渔泽路）沿线管道位于规划汉蔡路道路红线以南3.0m处（位于现状汉蔡路车行道边线南侧约20m处）。
污水管道穿越现状玉砂道（W17—W18段）及现状施工进场路（W46—W47段）处，为了不破坏现状路，采用顶管的施工方式；W47—W49段位于汉蔡路现状绿化带且埋深较深，为了尽量减少破绿，通过经济性比较该段采取顶管的施工方式。本工程共设计顶管基坑6座，基坑深度7.2m～9.8m。
3、工艺流程
市政污水管道施工中会应用到很多技术，其中泥水平衡式顶管法在近些年得到了广泛的应用。这主要是因为该施工方法具有突出的优势，比如适应性强，基本上所有土质都能够应用，即便是变化比较大的土质也可以应用此种方法；另外，使用该方法对挖掘面不会造成过于明显的影响，可以使其保持稳定的状态。泥水加压平衡顶管由主机、纠偏系统、进排泥系统和压浆系统等组成。主机包括切削土体的刀盘以及传动及动力机构；纠偏系统包括纠偏油缸、油泵、操纵阀和油管组成；进排泥系统由进泥泵、排泥泵、旁通阀、管路和沉淀池组成；主顶系统由主顶油缸、油泵、操纵阀及管路组成；操纵系统由操纵台、电器控制箱、液压控制箱、摄像仪和通信电缆组成；压浆系统由拌浆筒、储浆筒压浆和管路组成。
4、泥水平衡式顶管法在市政污水管道施工中的具体应用
4.1施工步骤
首先，测量引点；其次，上述工作结束后开始进行工作井施工；再次，对具体位置进行测量放样；第四，对有关设备进行安装，比如液压系统等；第五，开始着手安装地面辅助设备；第六，将所有的顶管掘进机都放置到指定位置，等待下一步施工使用；第七，依照有关要求对激光经纬仪进行相应的安装；第八，掘进机开始出工作坑，而后开始顶进；第九，顶管机要进入到接受坑中。
4.2具体应用要点
4.2.1做好顶力的计算
通常情况下，顶管单元长度都需要按照设计图纸中的要求来确定，确定时还需要考虑其他方面的因素，比如井室的具体位置、开挖工作坑所处的具体条件等。因为本工程中所有的土质参数没有明显的差异，在进行顶力计算时只需要从各种不同管径中，考虑最大管径以及最大单元长度即可计算出所需要的顶力数值。
4.2.2做好地面准备工作
在开始正式施工之前，施工人员需要根据施工规范对水、电等以及其他设备进行安装，重点安装照明设备。依据本工程的需求，施工过程中所使用的发电机组选择150kw即可。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆施工中所需要的水需要从其他区域调运，因此施工现场要预先修建出一条便车道，以便能够确保所有的运输车辆快速有效的进入到施工场地。此外，施工人员还应该将毛渣石所需要的场平都完全铺设好。留出一定的空间以便放置相关物质，如施工材料、施工机械工具等。施工开始前，所有施工材料、机械设备以及其他用具都要准确齐全，避免因为这些因素而影响施工进程。管节要留有一定的余量，以便能够在紧急情况下使用。井上以及井下都要构建一个测量控制网，待通过复核上报工程监理人员就可以使用。
4.2.3做好井内布置工作
井下布置工作内容非常多，其中比较重要的有后靠背、油泵动力站等。顶管基座通常情况下都会选择应用钢结构预制构件，而其具体位置则需要施工人员按照设计图纸中所标出的轴线来进行放样，切忌出现误差。安装顶管基座时，施工人员要按照测量放样中的具体规定来找准蓟县，逐步吊入到井下待其完全就位后再安装固定。导轨主要是处在基座之上，施工人员需要依照设计轴线来进行安装，安装时通常都放置到实测洞门口中心处，为了保证导轨安全稳定，施工人员要设置支撑，使其更加牢固，确保基座不出现任何的变形。
4.2.4后座墙结构施工
后座墙也可以称之为后背墙，其主要功能就是在管道顶进时，能够为千斤顶提供一定的反作用力，以便千斤顶能够发挥作用。施工期间必须保证后座墙稳定不允许出现任何的损坏，否则顶进工程将会被迫停顿。后座墙具体规划方案需要按照设计规范来确定，这一施工环节非常重要，相当于顶力计算，因此施工人员必须要多加重视。
影响顶力的因素甚多，可分为客观因素及主观因素两类。客观因素包括管材种类、管径大小、顶距长短、覆土厚度、土的种类、地下水位、管节重量等，主观因素包括操作误差、顶进方法、中途停工与否、是否采用润滑剂等。
影响后座墙强度的主观因素。(1)顶进误差。在顶进过程中，由于土质、设备的操作等原因，导致管子的方向或高程出与偏差，这种偏差称为顶进误差，简称误差。这种误差将导致顶力增加。技术熟练的工人应既能采取措施防止误差的出现，又能及时发现误差的趋势而加以校正，使误差发展不致过大，井保持在容许范围以内，顶力即使增加也不显著。否则，当误差出现时，校正易操之过急而造成管线上出现折线段、错口等现象，从而导致顶力不断增加，使后座墙遭到破坏。(2)中途停工。顶进作业一开始，中途就不能停顿。如果停止一段时间后再顶进，其起始顶力要大大超过停工前的顶力。这主要是由于停工时间过长，使管顶土层坍落的缘故。
4.5顶进施工常用的纠偏方法
4.5.1挖土校正法
这里采用在不同部位增减挖土量的办法，以达到校正的目的，校正误差范围一般不要大于10～20mm，该方法多用于粘土或地下水位以上砾土中。
4.5.2强制校正法
当偏差大于20mm时，用挖土方法已不能校正，可用圆木或方木顶在管子偏离中心的一侧管壁上，另一端装在垫有钢板或木板的管前土壤上，支架稳固后，利用千斤顶给管子施力，使得管子得到校正。
4.5.3衬垫校正法
对淤泥、流砂的地下管子，因其地基承载力弱，常出现管子低头现象，这时在管低或管子一侧加木楔，使管子沿着正确的方向顶进。正确的方法是将木楔作成光面或包一层铁皮，稍有些斜坡，使之慢慢恢复原状。
5、结语
采用顶管技术后，减少了大量的土方开挖工作，降低了市政道路路面开挖赔补费，充分发挥了施工污染小，交通干扰小和减少工期等优势，竣工验收，各项结果均满足要求。虽然在施工中还存在不少技术难题，但是顶管施工优势还是其他施工技术无法比拟的。因此，在顶管施工中必须不断总结施工经验，着眼于改进提高顶管施工技术，为今后市政管道工程的施工积累经验。
参考文献：
[1]胡发明.顶管技术在市政工程中的应用研究[J].江西建材，2013（1）.
[2]刘诚.顶管技术在城市管网施工中的运用[J].安装，2013（8）.
[3]马娜李岩，顶管施工法在污水管网施工中的应用[J].土木建筑学术文库（第13卷），2010年.
论文作者:袁春燕
论文发表刊物:《防护工程》2017年第33期
论文发表时间:2018/3/27
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