市政截污管道頂進施工技術簡析

鄧設勤

【摘要】截污納管是針對老舊小區、街道、工業區未雨污分流或已分流但污水未納入污水處理廠而實施的污水收集工程，就是通過建設污水提升泵站、鋪設污水管道、砌筑污水檢查井、收集井將工廠、企事業單位、賓館、餐飲、居住小區等單位產生的污水輸送至城鎮污水處理廠進行集中處理，其中排水管道的施工質量好壞將直接決定截污納管工程的運行情況，此就需要相關施工人員嚴格控制好給排水管道的施工質量，在做好全面的施工前期準備工作以后，嚴格遵循相關的施工要求和施工標準，把握好每一道施工工序的質量控制。結合某排水D1500mm頂管工程，主要從管道頂進方法的選擇、頂管施工工藝流程、允許偏差及檢驗方法、主要技術措施方面對頂管法施工技術進行探討。

【關鍵詞】截污管道；頂管；技術措施

隨著我國城市建設在快速發展，大量管網及地下交通隧道等地下工程不斷在新建、擴建和維修。對于人口集中、地面建筑物和地下管線十分密集、地面交通擁擠的繁華城區來說，傳統的明挖埋管方法逐漸受到限制下而采用頂管施工則顯示出極大優越性。同時，城市可持續發展的戰略要求和人們對環保的日益重視，也使得非開挖頂管施工技術越來越受到重視。

一、頂管施工的原理

頂管施工就是借助主頂油缸及管道間的中間推力，把工具管或掘進機從工作坑內穿過土層一直推到接收坑內，與此同時，也就是把緊隨工具管或掘進機后的管道埋在兩坑之間。帶注漿孔管預制與件通管節預制基本相同，主要的不同點為它在普通管的前后兩端加設了注漿孔預埋件，以便注漿使用。管節的吊運、裝車、下管均采用特制的吊車及專用吊管頂進行。管節起吊嚴格遵守規范，輕吊輕放。

二、管道頂進方法的選擇

管道頂進方法的選擇，是根據管道所處土層性質、管徑、地下水位、附近地上與地下建筑物、構筑物和各種設施等因素，經技術經濟比較后確定的。普通頂管法是在黏性或砂性土層，且無地下水影響時，采取的手掘式或機構挖掘式頂管法。

該截污工程為管線工程，管道全長1500m， 大部分管道埋深在4m～8m之間， 部分埋深在9m以上。地質條件主要為： 地表以下約0.5m～2m 為雜填土層， 其往下為粘土層， 土質條件很適合手掘式頂管， 再加上手掘式頂管施工操作簡便、設備少、施工成本低， 故比較適用。

三、工作井的修建

工作井的修建施工中，加強工作井的支護是保證施工安全和施工質量的關鍵。本施工項目中，工程地下環境和管線布置錯綜復雜，且部分管道預埋較深。經綜合考慮，采用連續混凝土壁的方法來實現工作井的修建和支護。其主要工藝為：圈梁澆注—上部井身砌筑—對稱向下掏挖、砌筑—砼底板、后靠背澆注。施工中保證每節筒壁混凝土每的連續澆筑，嚴格避免施工中出現間斷現象或縫隙現象。

四、管道頂進技術

全部設備經過檢查并經過試運轉，前七節管用拉桿連接，以防止管節漂移。開始頂進5m～10m范圍內，施工偏差超過允許偏差時，應采取措施立即糾正。工具管進入土層后的管端處理還應注意：在進入接收井的工具管和管端應設枕墊；管道兩端露在工作井中的長度不得小于0.5m。

頂管結束后，管節接口的內側間隙按設計規定處理，設計無規定時，可采用石棉水泥、彈性密封膏或水泥秒漿密封。填塞物應抹平，不得凸入管內。 頂進時測量工具管的中心和高程 全段頂完后，在每個管節接口處測量其軸線位置和高程；有錯口時測出相對高差。

糾偏采用小角度、頂進中逐漸糾偏

糾偏方法

挖土校正法：即在管子偏向一側少挖土，而在別一側多超挖些，強制管子在前進時向另一側偏移。適用于偏差為10-20mm時。

木杠支撐法：如管端下陷，管子發生錯口時，可采用木杠支撐法方法校正，適用于偏差為20mm時。

頂進過程中，出現下列緊急情況時應采取措施進行處理：工具管前方遇到障礙 后背墻變形嚴重 頂鐵發生扭曲現象 管位偏差過大且校正無效 頂力超過管端的允許頂力 油泵、油路發生異?，F象、接縫中漏泥漿。

五、頂管施工的測量、糾偏、糾扭技術

1、頂管測量技術

測量必須按照設定的管道中心線和工作井位建立地面和地下測量控制系統，控制點應設在不易擾動、線清楚、方便校核的地點。測量頻率為每項進500mm測量一次，全段頂完后，應在每個管節接口處測量其軸線位置和高程。

2、頂管糾偏技術

糾偏是指機頭偏離設計軸線后，利用設置在后部的糾偏千斤頂組改變機頭端面的方向，減少偏差，使管道沿設計軸線頂進。當頂管機頭發生旋轉時，可采取在管內的相反方向增加壓重塊或在中間站提供旋轉糾正力矩等方法糾正。

3、頂管糾扭技術

頂進過程中常常遇到管道扭轉，這將影響管道出泥、電機安裝等必須加強控制，避免扭轉角度過大。糾正管節扭轉的有效方法為壓重糾扭，即在管道單邊壓重使管道在相反的方向扭轉。

六、觸變泥漿套減阻

隨著頂管距離的增長，推力上升很快，為避免管節超過受壓極限破壞，管壁外的減阻是工程順利完成的必要措施。手掘式頂管的輔助施工方法主要有觸變泥漿套減阻，施工時采用管節周圍注觸變泥漿，將管節與土之間的干摩擦變為濕摩擦，達到減阻的目的，在本工程中采用該輔助施工方法， 取得了較明顯的效果。觸變泥漿按膨潤土：燒堿：CMC：水=0.3：0.2：0.01：1的配比配制后靜置24小時后使用。施工時通過壓漿系統從機頭，前三節管的注漿孔壓入觸變泥漿，形成約10mm厚的泥漿套，使頂管在泥漿套中滑行，減少摩阻力。注漿效果的好壞， 除了與選用的注漿材料有關以外， 在施工過程中應特別注意以下幾點：

（1）手掘式頂管在注漿時第一環注漿孔應在工具管后的管子上。工具管內不能設置注漿孔， 而且第一環注漿管中應設有截止閥， 可以關閉。

（2）注漿泵應選用脈動很小的螺旋泵， 因為漿液在脈動的峰值壓力最高時， 往往會擴散到土中去。而螺旋泵的脈動小， 漿液幾乎是從空隙中被擠出來的， 漿套容易形成且又容易保持。

（3）注漿壓力不宜太高， 因為注漿壓力太高了容易產生冒漿， 不易形成漿套。還有過高的壓力作用在管子上時， 會增加管子周邊的正壓力， 當覆土深且又是在粘土層中會更加明顯。在本工程中， K1+ 270 處有一排房屋， 為避開該房屋， 將K1+ 270 工作井沿管軸線向南移20 m造成頂進的距離增加， 頂力相應的增加， 采用觸變泥漿套， 降低了頂力， 保證了工程的順利實施。

七、其它有關頂管施工技術措施

1、穿墻頂進

頂管出洞口對頂管來說是非常重要的環節，為了順利頂進，在接收井四周仍然采取了深層水泥攪拌對穿墻管前方2 m范圍內的土體進行加固，起到擋土、阻水的作用。

2、觸變泥漿減阻

采用觸變泥漿進行減阻，通過壓入的泥漿在管壁形成泥漿套。

3、頂管節接頭及防水措施

混凝土管采用F型橡膠密封圈柔性接口，氯丁橡膠楔形膠圈，由制管廠配套供應，接頭內設止水鋼環。當管節正常頂進安成后，管節之間都能達到良好的密封狀態。

4、作業面通風選用大型風扇作鼓風式通風。

5、管道嚴密性試驗

在頂管施工和檢查井施工完成后，對各井位之間管道進行嚴密性試驗，管道嚴密性試驗采用閉水法試驗。管道不得有漏水現象，其滲水量應小于允許滲水量。

結束語

在施工過程中，有許多問題比較具體。雖然理論上很簡單，但需要實際可操作性強，這就需要我們把所學到的理論知識和具體工作結合，不斷總結施工經驗。

參考文獻：

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