浅析市政道路污水管施工技术

浅析市政道路污水管施工技术

梁昊

广州科涤水处理有限公司

摘要：在市政道路污水管道施工中，与开槽埋管相比，顶管技术更具优越，特别是深覆土大管径的管道工程和交通繁忙的城市主干道改造工程施工中显得尤为重要。本文根据笔者多年的施工经验，并结合笔者多年的施工经验，对市政道路污水管顶管施工技术进行了探讨。

关键词：市政道路；污水管；施工技术

引言：市政道路工程作为城市交通基础建设的重要组成部分，其排水系统通常穿越于城市建筑、公路等重难、复杂的施工条件。近些年，混凝土管顶管施工应用技术越来越普遍，技术也越来越娴熟，在新敷设的排水等地下管线及地下通道中，混凝土管顶管施工技术由于工程量小，环境破坏程度低，工程造价低等优势，已经成为市政排污工程建设技术的首选。

一、市政污水管顶管工程设计要点研究

1.1钢筒、钢筋骨架和管体的结构设计

市政污水管顶管工程需要的结构设计中，针对钢筒来说，一般工程使用的是有1.5毫米厚的冷扎钢板制作而成，在钢筒的两端都会由钢制承口环和插口环做成的采用双胶圈的接口，这种接口大大提高了管道的密封性，并且也便于安装，使用也较为简单。这种钢筒主要是隔断输送水外渗的通道，形成了一个抗渗带；对于钢筋骨架网来说，在钢筒的内侧，使用一定的电焊仪器焊接单层钢筋网，实现钢筒内侧混凝土能够与钢筒内壁结合，完成工程所需要的封闭式结构。在工程建设中，我们要按照既定的需要，在钢筒的外侧焊接双层钢筋笼，这样就能有效的承担管道所承受的内水压和外部荷载及施工荷载。下面我们来说说管体，我们要在钢筒的内侧和外面浇注大量的混凝土，使其形成管体，让钢筒和钢筋骨架笼深埋在混凝土中，这样就能实现混凝对这些钢材结构的保护作用，减少他们的受到外界的腐蚀，保护他们的性能以维护工程质量。

1.2土压平衡顶管机及工作方法的分析

土压平衡顶管工法是在工作的工程中，巧用土压平衡式顶管掘进机进行地下顶进施工时，使用既定的科学技术和科学手段，采取有效的措施实现在顶管过程中不出现过分挖掘土方或者欠挖土方的现象，不对周围土质和环境造成过大的影响和破坏，而施工过程中取走的只是顶入管子的土方部分。其实我们也不难看出，顶管技术在市政工程中的使用对环境的保护作用是非常大的，并且它的工程量要小的很多。在具体的顶管机工作中，要根据施工地域地层的特质和性能，通过向刀盘正面和土仓内加入适当的水源、粘土浆、泥浆等材料，这样做的目的就是克服难以施工的硬黏土、砂土等，让他们改变自身的性能，变得具有较大的流动性和可塑性，以便土压平衡顶管机的顺利使用，达到既定的工程施工建设的目标。

1.3工作坑

在市政污水管顶管施工的过程中，需要建设工作坑。它主要是用来在施工中确保工程结构的稳定性，提高作业的安全系数，能最大化的满足施工中各类设备的安装和拆卸。工作井四角加设钢粱斜撑，做到满足千斤顶最大作用力的需要。工作坑建设一般由工程建设的测量人员放出井位中心线及工作坑外型尺寸线，即可开挖工作坑，顶管工作坑采用的是双向顶进，井中心处在两管中心线交点位置，最大化的满足工程建设的需要。

二、市政道路污水管顶管施工工艺及流程

就目前来讲，我国常采用的顶管施工方式主要有两种，即开放型顶管施工方式以及密封型顶管施工方式。其中，密封型顶管施工方式是应用的最为广泛的，密封型顶管施工技术又可以细分为泥水式推进法、泥浓式推进法以及土压式推进法。下面就密封型顶管施工技术的三种推进法进行介绍。

2.1泥水式推进法

通过使用刀盘掘进机对正面压力进行平衡，通过调节循环水压可以起到平衡地下水压的作用。该推进法的优点是能够保证施工过程的延续性，因此，该施工工艺速度非常快，此外，在实际施工过程中，由于对地表的沉降作用较小，因此不需要对地基进行任何改良处理。

2.2土压式推进法

通过向工作切削仓投入一定比例的混合材料，从而起到平衡地下水压以及正面土压的作用，和泥水式推进法不同，土压式推进法不需要泥浆泵等输送设施，这在很大程度上降低了工程造价；此外，土压式推进法不需要对泥浆进行特殊处理，因此简化了施工步骤。该方法的掘进机能够同时选用单刀或多刀平衡掘进机，其施工管道的直径一般在1.0-3.0m之间。

2.3泥浓式推进法

泥浓式推进法主要采用二次注浆处理方法，不仅降低了掘进机与地层间的阻力，而且能够将施工过程中产生的废弃物及时排出，保证了工程施工的顺利进行。泥浓式推进法比较适合运用于排水管道较长的城市排水工程施工中。在该工艺施工过程中，通过将底层下的废弃物分成两部分，然后分别用两种不同的方式将其运出。因此，泥浓式推进法的应用范围较前两种更广，它的施工管道直径一般在0.7-2.5m之间。

2.4顶管施工工艺流程

管材制作→调试顶进设备→安装吊装机轨道→安装洞口之水圈→连接各种电缆→顶进开始→出泥→回收千斤顶→各种管线的拆进→第一节管材的吊进→安装管材接口→中继间顶进→管道的最后贯通→置换泥浆→拍泥线以及各种电缆的拆除→注浆口的封堵→洞口的接缝处理→管井的彻查→闭水实验→路面恢复。

三、保证市政道路污水管顶管施工质量的技术措施

3.1穿墙止水

为避免地下水和泥土大量涌进工作井，在穿墙管内事先填埋经夯实的黄粘土，打开穿墙管闷板，应立即将工具管顶进。此时穿墙管内的黄粘土受挤压，堵住穿墙管与工具管的环缝，起临时止水作用。当工具管尾部接近穿墙管而泥浆环尚未进洞时，停止顶进，绕盘根，表轧兰，再借助管道顶进的顶力，带动轧兰将盘根压入穿墙管环缝。盘根压得不宜过紧，以不漏浆为宜留下一定的压缩量，以便盘根磨损后再次压紧止水。

3.2顶进阶段的测量和纠偏

（1）测量与放线

根据建设单位提供的控制点施测污水管线的中心线和高程桩。根据中线控制桩用全站仪将顶管中线桩分别测设在顶管工作坑的前后，使前后两桩互相通视，并与管线在同一条线上。顶管工作坑内的水准点由坑上一次引测，经过校核，误差不得大于±5mm。每座顶管坑内设2个水准点。

（2）顶管测量与纠偏

在顶第一节管时，以及在校正偏差过程中，测量间距不应超过30cm，以保证管道入土的位置正确；管道进入土层后的正常顶进，测量间隔不宜超过300cm。常用的纠偏方法有以下两种：

顶木纠偏：偏差大于2cm时，在超挖纠偏不起作用时采用。用圆木或方木的一端顶在管子偏向的另一侧内壁上，另一端斜撑在钢板或木板的管前土壤上，支顶牢固后，在顶进过程中配合超挖纠偏法，边顶边支。利用顶进时的斜支撑分力产生的阻力，使顶管向阻力小的一侧校正。

千斤顶纠偏法：方法基本同顶木纠偏法，只是在顶木上用小千斤顶强行将管慢慢移位纠正。

3.3泥浆减阻措施

为减小后座顶力，利用工具管尾部的压浆孔压入以澎润土为主的泥浆作减阻手段，可把管壁摩阻力减到1.0t/m2以下。顶管进入接收井的预留洞时，其允许进洞误差平面为±10cm，高程为±8cm。要求是相当高的，为确保顺利进洞，应提高轴线测高精度，特别是把轴线设至井下时尽量减少精度损失，在确认进洞无误后，在接收井内做好接收的一切准备工作，包括接收平台的搭设等。

3.4接口

接口是顶管工程的关键部分，保证做好接口部分是顶管工程成败的关键，因此对组成接口的每一部分都必须严格遵照有关规程的要求逐一分别严格制作。顶进前必须在现场作试安装，对不合格的混凝土成品管应予以剔除。

结束语

随着市政设施配套完善，地下各种管道建设将会大量增加，污水管顶管设计和施工也会增多，管径加大，长度加长，有直有曲，种类繁多，这将是今后大城市污水管顶管施工的发展趋势。因此，我们要进一步地完善和提高我们的污水管顶管设计和施工技术，使之综合施工技术达到国际水平。

参考文献：

[1]何光奇，浅谈市政道路排水工程施工质量控制，城市建设，2013.9

[2]莫培华，顶管施工在市政道路给排水管道中的应用研究，企业导报，2011.6

[3]何光奇，浅谈市政道路排水工程施工质量控制，城市建设，2015.7