顶管技术在市政道路污水管施工中的应用

王娅芳

（晋城市沁水县住房和城乡建设管理局，山西 晋城 048000）

1 市政道路污水管顶管的施工原理

在市政道路污水管施工时，需要做好顶管施工，它是应用主顶油缸与管道的共同作用力，把工具管或掘进机顶进土层，让相关的工具推进预定的位置，令带拉杆的管节能够被控制。之所以施工中应用顶管技术，而非应用预埋技术，是由于预埋技术需要开挖较大土方量，让土体受到影响的缘故。在不宜挖土的污水管施工中应用顶管施工可优化污水管施工的质量。

2 顶管施工技术注意要点

2.1 止水圈

泥水平衡式的顶管机通过洞口进入土体时，如果各部分之间的缝隙较大、防水性较差，就会对周围土体的稳定性造成不利的影响，从而致使大量泥土和水分的流失，进一步对顶管机的工作造成困扰，如果情况进一步严重，甚至会引起洞口土体发生坍塌现象。所以，施工方从提高施工人员安全性的角度出发，必须在洞口设置密封性较好的止水圈，以最大限度地提升工程安全程度。

2.2 润滑材料

对于润滑材料来说，选择粘土、膨润土等材料进行泥浆液体的制作。若润滑材料是使用膨润土制成的，泥浆的浓度要控制在合理的范围内。在顶管机工作时，膨润土泥浆要随着顶管机慢慢地向前移动，以形成严密的润滑保护。在顶管机出洞时，若洞口的土体具有一定的稳定性，就可以使润滑材料的浓度降低。最后，必须用清水最大限度地降低泥水所产生的压力，严防出现洞口扰动现象的出现。

2.3 注浆减阻

注浆减阻具有重要的润滑作用。通过采用压注触变泥浆的方式，对管道周围存在的空隙进行填充，这样就会形成有效的保护层，提升管道对地层的支撑力度，使道路的沉降量得到有效控制，使顶进阻力进一步减小。所以，注浆减阻主要适用于顶管的长距离施工。

2.4 润滑材料校正顶进的偏差

在进行顶管施工的过程中，必须要及时地校正管位的偏差。校正偏差时要同时考虑高程和方向同时存在的因素，首先对较大的偏差进行纠正，并小心谨慎的对管道逐渐地进行复位。在进行偏差纠正时，通过采取小角度细微地进行纠正。如果顶管机头产生旋转现象，在管内相反方向，可以采取增加压重块以及提供旋转纠正力矩的方式进行校正。

3 常见顶管事故原因分析

3.1 顶管顶进过程中偏心受力，混凝土在拉剪应力共同作用下，产生裂缝或破坏

顶管顶进过程中，需克服水平摩擦力，混凝土在千斤顶作用下，处于受压状态，由于混凝土强度等级规定不得低于C40，在轴心受力情况下，混凝土具有足够的抗压强度，能满足工程顺利进行。但一些施工单位往往因为施工设备、施工经验和技术问题，在顶管过程中引起管道偏心受力，使混凝土承受拉剪应力共同作用，大大削弱顶管过程中管道的安全系数，引起剪切破坏。

3.2 摩擦力过大、不均匀

同一施工段，如果土质不均匀或有障碍物，摩擦系数不一致，磨擦受力不均，会引起顶管在顶进过程中管口不紧贴、错位，使整个管体处于偏心受力，混凝土在拉应力作用下被拉裂。拉裂的管道一般呈楔形状。

3.3 顶环刚度不足，产生变形

环形顶铁的主要作用是把主顶油缸的顶进力较均匀地分布在所顶管道的端面上，若顶铁刚度不足或变形，往往使端口混凝土局部应力集中，导致端口砼破坏。

3.4 管子之间的接触压块不设置或压块太薄，压块不连贯密实

混凝土是一种脆性材料，顶管过程中，若承口和插口接触端面没有塑性及弹性垫块而直接接触，两端面由于有倾斜误差，不能完全接触闭合，不能均匀传递作用力，端面砼会因局部受力发生破坏。所以，无论管子大或小，其端面接触面最好都设置一定厚度的压块（橡胶压块或木垫块），且橡胶垫不能薄于管子端面倾斜引起的偏差，一般用12mm 厚最好（因为橡胶垫压缩系数很大，而管子端面最大允许倾斜≤管子公称内径的1%，例内径为1000mm 的管，允许倾斜偏差10mm）。橡胶垫最好是连续的，若断口，会丧失防漏保险的作用。

4 注意事项

4.1 安全措施

在市政道路污水管顶管的施工过程中，要做好安全防护措施。需要在施工范围外设置必要的围挡设施，并在显眼的位置设置大量的安全生产标牌和标语，同时对进入施工现场的人员进行严密的监视，避免非施工人员进入。考虑到井口出土处，是施工坑内废土的必要出口，无法设置围护栏杆。因此要改变方法，在井口处悬挂明显颜色的安全网，以防人员不慎落入。

4.2 设备保护

对于现场的各种设备，施工方必须实行严格地验收制度。要组织专门人员定期检查设备的工作状况，及时发现隐患并处理。对于合格的设备要挂专门的验收合格牌，并对特种设备的操作人员进行考核，合格者方能持证上岗，严禁非操作人员操作设备。在每日施工作业结束后，也要对所有设备进行基本的查验，以查微杜渐。

5 结语

顶管施工技术在不断发展的现代城市建设中具有非常重要的作用。随着社会经济的发展，对基础设施的要求必然会越来越高。对于市政道路污水管顶管工程来说就是要求安全性更高和可靠性更强。因此,提高污水管顶管施工技术在道路排水工程中的应用，完善施工工艺，对于推动城市的发展将会起到重要作用。