顶管技术在市政污水管道施工中的应用

冯启友

摘 要：随着我国社会的不断进步，城市建设逐渐成为社会发展的重要环节。其中市政污水管道施工不仅为人们提供了更好的生活环境，同时，优质的施工也提高了市政污水管道工程建设的效率。顶管施工在市政污水管道施工中占有非常重要的位置，为了能够确保施工的顺利进行，需要加强顶管技术的研究与应用，以此提高顶管施工的效率和质量，提升施工污水管道施工质量。

关键词：顶管技术；市政污水；管道施工；应用

1 引言

顶管技术是在市政管道建设施工中一项非开挖掘进式的施工技术。顶管技术的优点是减少施工噪声对周围环境的影响，能够深入地下工作，但由于研发成本高，顶管会加大整个工程造价的投入，延长施工时间。顶管施工针对不同的地质条件和施工条件，有不同的施工方式，但施工原理基本一致：将顶管机安装于垂直地面，利用高压液压千斤顶辅助施工，向地下顶入所需施工材料和管道。所以顶管机和相应的辅助设备的匹配，是保证市政污水管道施工顺利进行的前提。

2 工作坑

为了使排水、出土等方便，第一步就需要对顶管工作坑的位置进行设定，同时，还需要对地上以及地下的建筑物、构筑物的安全、生产措施进行采取，装配式后背墙通常是由土木、型钢或者是钢板等组合的。工作坑的支撑通常都是用封闭式模框架进行支撑的，如果是矩形工作坑，还需要放置一个斜着的框架作为支撑。顶管井主要是由工作井与接收井构成的，并且是由多种建造的相关结构进行组成，市政给排水工程所运用的是钢筋混凝土结构。

3 管口防水

为了保障管子能够顺利的从工作井当中流出，施工人员需要将工作井的洞口留的比管节口再大一点，在对其进行顶进之后，需要对一定的措施进行采用，并对这一间隙进行有效封闭，在对沉井进行制作的时候，可以通过对洞口止水的办法进行采用，也就是说，这种方法需要在现在洞口埋藏一個钢法兰，然后在钢法兰的表面安装焊接螺栓之后，在安装一个钢法兰，最后，在对其用刚压板进行压紧。在工作井内，如果没有在地下出现水和泥沙等，就需要使用橡胶法兰和压板进行回收。在顶管施工的过程中，最重要的一个环节就是进出洞，同时掘进机在穿墙后的方向的准确性，对管道方向的控制以及井内管节的拼凑等相关工作都具有重要的影响。

4 顶管设备安装

首先是后背墙制作安装。在顶管施工中，后背墙的主要作用是为千斤顶提供支撑结构，因此应当按照相应公式验算后背墙土抗力，确保能够满足顶力要求，以此为依据设计后背墙体的高度及厚度，在后背墙可铺设钢板使其受力更加均匀。后背墙壁面与顶进方向保持垂直，偏差控制在墙体高度0.1%以内。其次是安装工作井导轨，为顶进施工时坡度及中心线提供引导作用。导轨安装应以管节坡度及高程为依据，与井壁保持距离在100mm～200mm，确保导轨安装的牢固程度，避免后期施工中出现位移。导轨安装完成后检测安装质量。最后进行顶铁安装，顶铁属于临时传力构建，其位置为管道端部与千斤顶之间，通过顶铁能够将千斤顶合力均匀分布于管端，并合理调节二者之间距离。

5 管材运输与吊装

委派厂家对管材进行运输，并借助运输车自带吊机对管材进行卸车，并按照要求对管材进行均匀排列。一般要求将堆管场设置工作井边，并进行滚杆、槽钢铺设工作，最好以人工的方式来对管材进行放置，必要的时候也可以选择小型吊车进行施工。在对管材进行吊装施工之前，需要对吊装设备的质量进行系统的检测，检测结果符合要求后，才允许施工。

6 管道顶进

在下管之前还需要对管材质量进行检测，并对下管设备的安全性、稳定性进行检测。通常会选择卷扬机、4角支架进行下管施工。在进行管道顶进施工之前，还需要对测量高程数据、设备性能及排水设备等进行全面检测，以确保后续工程施工的顺利进行。为了保证上方支撑的稳固性，最好拆除钢木支架洞口处的工字钢。在第一节管前端位置安装管帽，这样不仅可以避免土方坍塌问题的出现，而且还可以更好的提高顶管施工质量。将管帽顶入土内后，一般可以在帽檐下进行挖土施工，刚开始的时候需要把顶进范围控制在5～10m，从而有效提升测量结果的准确性。在污水管道顶进施工过程中，最好对其顶进速度进行有效控制，严禁发生管子上下摆动的现象，一般需要把高程偏差和轴线位置偏差控制在3mm以内。在顶管施工中，如果地基良好，管前挖土长度需要大于管端30～50cm，而且要保证挖进与顶进工作同时进行。但是如果遇到地基较差，则需要把管端之间的距离与管前挖土长度控制在30cm以内。在污水管道顶管施工过程中，管顶位置的最大超挖量需要有效控制在1cm范围内。该过程中需要把管前挖出的土及时清理干净，一般可以借助手推车将挖掘出来的土运输至指定位置。在进行顶进施工过程中，严禁在工作坑内直接开展垂直运输施工，需要对各个结构的质量进行反复测量，并对中线、高程位置所出现的偏差给予及时、有效的纠正。一根管顶进后，需要每隔50cm对其高程和中线进行测量，并对测量结果进行准确记录。交接过程中通常需要对上一次高程和中线进行复测，符合要求后才允许下一步施工。

7 管道接口

在管道接口位置需要添加软木衬垫与外套环橡胶止水带，厂家需要保证其在加工、运输、吊装和安装过程中，不会出现变形和损坏问题，确保对接施工过程中管节内不存在橡胶带翻转、移动等情况，而且要保证管节的密封性满足顶管施工要求。在污水管道顶管施工过程中，还需要采取措施做好钢环套的防腐工作。为了降低橡胶止水带老化问题的发生，要确保其表面的干净性，需要将其放置于阴暗位置存储。在混凝土管口凹槽位置借助强力胶水进行粘贴，在降低其摩阻力的同时，还可以有效提高其稳定性。可以在管节对接位置涂抹无腐蚀性润滑油，以更好的发挥止水带的止水作用。

8 土方回填

对各阶段所出现的落井坑进行集中回填处理。对于回填沟槽内所存在的混凝土构建物，需要保证其强度等级达到70%设计强度。相关试验和检测人员需要对回填土进行击实试验，以获取填料的最大干密度和最佳含水量，保证土质满足施工要求。在回填前完成连接顶坑与顶管坑清理作业，如彻底清理树根、石块等，确保底部宽度低于50cm。

9 结语

随着城市基础设施建设的不断完善，市政污水管道建设作为市政建设重要的基础建设日益得到重视。污水管道工程较复杂，影响因素较多，需要根据施工要求，选择合理的施工技术。顶管技术不仅在一定程度上解决了施工过程中常见问题，还对周围环境起到了一定的保护作用，提高了的施工质量，延长了工程使用寿命，为了市政道路的整个工程建设提供了保障。

参考文献：

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