微型顶管施工技术在农污治理中的应用

於 芳

（海盐县水务投资集团有限公司，浙江 海盐 314300）

1 微型顶管概述

微型顶管是一种为避免对地上建筑物造成破坏，在不开挖地面情况下，从地下铺设管道的技术。施工工艺：首先利用液压装置将前导管按照设计轨迹推进贯通，然后以前导管作为导体，在前导管末端连接扩孔切削头，并将要铺设的管道同时顶进，最终完成管道铺设。

2 工程实例应用

2.1 工程概况

2018年度海盐县农污处理设施工程(沈荡、于城)须穿越沈荡王庙塘河道（河道宽30m），污水管道管径为DN300。该施工点距离嘉南公路约150m，距离乡村道路北约100m，工作坑周边为公路防护林及水稻田，大型设备进出场不便。结合工程特点、施工作业环境等因素，选择微型顶管（改良型不排土）施工工艺。顶管工作井利用2090钢筒工作井1座，采用摇管法施工。摇井深度为14.0m。起点为新建污水检查井W25-1，最终接入井为嘉南公路东侧绿化带W14号现状污水检查井，施工长度为63.9m。污水管道采用树脂混凝土管。图1、图2分别为施工平面和剖面示意图。

2.2 微型顶管施工工序

2.2.1 微型顶管二次工法工艺流程

现场勘测→工作坑施工（一体化泵站基坑围护井）→安装加固后靠背→架设机台→安装激光经纬仪→顶进先导管→顶进黑管→安装挤扩机头→管道顶进→拆除管路。

图1 施工平面示意图

图2 施工剖面示意图

2.2.2 施工过程（1）推进机台、机台底座、激光经纬仪安装。

根据管道中心轴线安装推进机台底座及机台，并安装徕卡导向仪。

（2）先导管顶进

德国徕卡导向仪根据管线中心、高程架设完毕后，依据设计坡度调整坡比，仪器设定好后开始先导管顶进施工。洞口开启采用气割的方式，分3次开孔，分别为导向孔、黑管孔、管道孔，开孔后安装镜面框进行止水止泥。

（3）黑管顶进

先导管按照激光经纬仪设定坡度顶进进入接收井，卸下导向头，开始连接黑管，顶进黑管（见图3）。

图3 黑管顶进

（4）安装挤扩机头

黑管进入接收坑后，将挤扩机头安装好（见图4），徐徐推进洞内，待机头全部进洞后，安装机头所用的液压油管及高压水管。

图4 安装挤扩机头

（5）黑管、简易机头拆除

顶进机头推进过程中，在接收坑进行黑管拆除。

（6）树脂混凝土管顶进

树脂混凝土管顶进过程中，每节管线需要进行油缸推进及回缩，安装液压油管及高压水管。顶进1m，接收坑拆除出土外管，依次循环完成整个顶管施工过程（见图5）。精度控制在±2cm内[2]。

（7）机头进入接收坑

管线按照设计长度施工完成后，机头进入接收坑，卸下出土机头，此段管线顶管完成。管道顶进结束后，用堵漏材料封堵管壁，防止漏水漏泥。

图5 树脂混凝土管顶进

（8）施工完成后，为保证成管质量，后期利用CCTV检测机器人对管道进行质量检测（见图6），检测管道线形、漏水、破损等情况[1]。

图6 CCTV检测成管

2.2.3 工作井尺寸对比作井因机器、管径、地形等原因，管径通常至少为6500，本工程采用的微型顶管施工工作井利用钢筒井，管径仅为2090，所需工作场地较小，节省施工成本。

表1 顶管工作井常用规格[2]

2.3 施工特点

与传统大口径顶管相比，微型顶管的工艺优点[3]：

（1）顶进速度快，土层越乱、越软，施工速度越快；

（2）工作坑占地面积小，开挖面小，仅需一个钢护筒的开挖面，且可回收再利用；

（3）管道铺设精度高，通过经纬仪激光制导保证设计线形要求，基本无须调整，满足排水管重力流要求；

（4）管道铺设后与土层之间无间隙，不存在沉降隐患；

（5）小管道无须排土。

与水平导向钻施工（即拖拉管）相比，微型顶管的优势：管道铺设精度高，适用于小管径自流管。

3 工法的应用场景

针对农村生活污水治理特点，如污水管道口径相对较小，乡村道路（或为机耕路）狭小，大型施工设备进出不便等，可以推行微型顶管技术。微型顶管工作坑占地面积小，在与传统施工工艺相比具有优势的同时，也存在一些不足或局限。如果土层较硬，该工法易造成管道方向偏移或地表隆起，因此在南方地区的一般砂性和黏性地质条件下有着良好的应用效果。同时，也可为小口径市政管道铺设提供新的思路。

4 结 语

微型顶管工艺在实际污水管道工程应用中，施工速度快，占地面积小，施工精度高，环境影响小，在一般砂性、黏性地质条件下具有良好的应用效果。同时，配套使用的钢护筒摇管技术能有效地解决工作井在淤泥质层中的施工难题。这套工艺为农污治理项目提供了良好的解决方案。