浅谈污水管网施工关键技术分析

张大鹏

摘 要：市政污水管网施工是城市建设中的一项重要任务，但是由于传统的污水管网开挖施工，需要对街道路面进行“开膛剖肚”，不仅破坏了现有基础设施，更是容易引发交通堵塞，导致周边居民的生活出现极大的不便。基于此，非开挖技术在现代污水管网施工中得到了广泛认可，文章分析了非开挖技术优势，探讨了几种非开挖污水管网施工方法的应用与选择，最后围绕市污水管网建设工程具体分析了顶管施工技术的应用，以期为类似污水管网工程提供参考。

关键词：污水管网 顶管施工 设备安装

1.引言

污水管网工程是现代城市的重要基础设施之一，也是城市功能的基本构成要素，其通过规范的污水收集、排放（处理后达标的污水），有效保证了城市环境整洁，避免出现乱排乱放等问题。现阶段，非开挖技术在污水管网施工中应用广泛，具有影響小、成本低、施工效率高等诸多优点，加强此项关键技术的分析研究具有重要现实意义。

2.现代污水管网施工关键技术——非开挖技术

现代城市中，污水管网工程设置于道路地下两侧，靠近各种建筑物，施工面积受到较大限制，同时城市地下管线众多，不同功能的管线错综复杂，采用传统的开挖施工方法，不仅影响到城市环境、交通管理，也威胁到其他管线的运行安全。

基于此，近年来非开挖技术逐渐取代了传统的开挖施工法，成为现代污水管网施工关键技术，其主要优势集中体现在以下几点：不破坏路面、不影响交通、不污染环境；施工速度快、周期短、成本低；适用性广，可用于传统开挖施工法无法使用的场合，如河流、湖泊、交通干线的穿越等。

我国非开挖技术发展相对较晚，但近年来随着导航定位技术的发展、施工设备的更新换代以及管材业的高速发展，非开挖技术水平大幅提升，从初期单孔单管线、短距离小口径管道、单一钢管铺设，逐渐发展至单孔多管线、长距离大口径管线、各种材质管道敷设，在现代污水管网工程中的应用效果显著，具有广阔的发展前景。

3.几种非开挖污水管网施工方法的应用

我国污水管网施工中，常见的非开挖技术主要有顶管法、导向钻进铺管法、定向钻进铺管法、冲击矛铺管法、夯管铺管法、微型隧道铺管法、顶杆法、牵引管法等，在污水管网施工时需根据实际施工条件合理选用，如表1列举了几种非开挖施工方法的适用范围。

此外，在污水管网施工中，由于污水排水采用的是自流方式，由此为了防止出现污水倒流的问题，必须要严格控制好污水管网标高；污水中存在较多的有害物质，一旦出现渗漏的问题，极易污染地下水，威胁到城市用水安全，因此污水管网施工在严密性方面存在较高的要求，必须合理选择接口形式，如水泥砂浆抹带接口、钢丝网水泥砂浆抹带接口、混凝土（或铸铁）内套环石棉水泥接口等等。

4.实例探析

4.1项目背景

本项目为市污水管网建设工程（二标段），全3466m，位于南侧非机动车道，与道路中线相距15.5m处。此污水管网工程中，分别采用了DN1350、DN1500污水管，长度为773m、2693m，场区地层包括素填土①-1、黄土状粉土②、卵石③-1，地下水赋存于卵石层，属于是孔隙性潜水。综合考虑施工场地条件、技术条件，决定采用顶管施工方法，不仅可保证施工安全，也可最大限度地减小对现有建筑物与交通的影响。

4.2顶管施工参数

在顶管工程施工前，为保证管道的顺利推动，对顶管推力展开理论计算得到总推力F为485.6t，同时工作井（Φ1500mm顶管）设计允许承受最大顶力500t，管材轴向允许推力460t，上述3个参数对比后取最小值为油缸的总推力，即460t。本项目主顶油缸选取2台320t级油缸，通过油泵压力控制油缸顶力<300t，无需增加额外顶进系统即可满足施工要求。

4.3顶管施工关键技术

4.3.1工作井、接收井施工

本项目设有工作坑20个，接收井20座，工作坑断面下口尺寸7m×4m、深度7.0m，工作井可作接收井。工作坑垫层铺设100cm厚的C10 混凝土层，在顶进洞口外基坑两边设60cm×60cm×60cm的集水坑，垫层四周设20cm×20cm（宽×深）集水槽，通过污泥泵抽水；工作坑底板铺设20cm厚的C25混凝土层。

4.3.2顶管施工

顶管施工工艺流程具体如下：施工开始→测量放线→放样复核→工作坑设备安装→出洞→推进→排运弃土→测量及方向纠正→下管、接口处理→进洞→全线测量→洞口处理→结束。

顶管施工要点如下：

① 设备安装：安装好主顶装置、操作台、排泥管、送水管、排泥泵、主顶油压机组、送水泵、纠偏系统等设备，管道顶进时，两根导轨保持平行、等高，根据设计沟底标高控制导轨面中心标高，做好复测工作，切实保证顶进轴线精确。

② 顶管出洞：顶管机头在井内管床就位，以风镐凿除洞口，将机头穿进橡胶密封圈顶入土中，机头与洞口缝隙需注满膨润土泥浆，达到润滑管道、支护土体的效果。出洞顶进时，配以激光经纬仪进行测量监控，确保顶头、第一节管位置正确。

③ 顶管进洞：一段管道顶完后，顶管机破进洞口封门进入接收井，做好顶管机后一节管与进洞口的密封联接。本项目管道采用“F”型接口，在安装管节前，安装好止水圈、松木衬垫后方可将管道节吊放至轨道上，管节插口端与正前管承口中心对准后缓慢顶入，做好接口检查工作，确保管道密封性良好。

④ 顶管测量控制：本项目构建了测量控制网与井下测量平台，测放、检查、修正工作井井区、井下测量点，通过井下测量平台起始点上激光经纬仪实现顶管方向与高程控制。

5.结束语

综上所述，在污水管网工程中，非开挖施工技术的应用具有显著优势，其成功的关键在于选择合适的施工方法、机械设备与管材，具体根据工程地质条件、管道埋深、施工技术条件、工期要求等多项因素综合确定，同时在实际施工中规范开展各个工序作业，加强测量控制，切实保证污水管网结构稳固、质量达标，为城市安全排水奠定坚实的基础。

参考文献：

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