試論城市建設污水管道頂管施工技術

羅 仕 偉

(太原市排水管理處,山西 太原　030006)

?

試論城市建設污水管道頂管施工技術

羅 仕 偉

(太原市排水管理處,山西 太原030006)

根據城市建設污水管道頂管施工的技術原理，從設備選擇、管道頂進和接口、軸線和高程誤差校正等方面，闡述了污水管道頂管施工技術要點，并總結了施工質量控制措施及施工注意事項，從而提高污水管道的施工水平。

污水管道，頂管，施工技術，注漿工藝

城市化建設中，大量管道工程在地下交錯和擴建，極大促進了城市化建設。對于一些經濟發展水平較高，人口較為密集的城市，地下管道更加密集，以往的管道施工方法逐漸受到種種因素限制，局限性愈加明顯，難以更好的滿足施工要求，在這樣的背景下，新式的頂管施工技術以其獨特的優勢逐漸展現在人們面前，較之傳統管道施工技術具有更加突出的優越性，獲得人們的廣泛青睞。與此同時，在當前可持續發展戰略背景下，節能、低碳、環保成為各個行業發展的主要指導思想，相應的對城市建設污水管道施工技術提出了要求。由此看來，加強對城市建設污水管道頂管施工技術研究是十分有必要的，對于后續理論研究和實踐工作開展具有一定參考價值。

1　污水管道頂管施工技術原理

污水管道頂管施工技術是一種較為實用型的技術，其主要是通過主頂油缸和管道間的推力，將工具管或掘進機從作業區域穿過土層一直推送到管道接收坑中，與此同時將緊隨工具管或掘進機其后的管道埋設在兩坑之間，屬于非開挖敷設地下管道的施工方法。

2　城市建設污水管道頂管施工流程

本工程為某市城市污水管道建設項目，主要是某污水主干管工程中的第一標段,該工程選址在城市主干道,所以交通流量大,在施工中需要注意規避對交通的影響。工程污水管道施工中，所選擇的土管為鋼筋混凝土管,管徑為600 mm～1 500 mm。管道全長2 270 m，采用頂管施工。

2.1頂管設備選擇

頂管設備的選擇，首先需要結合實際情況，主頂站選擇400 t頂力的設備，設計總站頂力最高值在650 t；糾偏千斤頂設備則是選擇每臺40 t頂力的設備，主要安裝在頂頭后面；液壓裝置則是選擇合理的液壓總站、控制箱和管路等元件；減少頂進阻力，現場攪拌泥漿，嚴格控制泥漿中成分的配比。

2.2管道頂進和接口

設備調試完成后，方可進行后續的管道頂進作業，借助專門的機械設備將管道放在軌道上，將管道頂進土體中，將管道內的土體作為土塞。土體在進入管道內形成一定長度后，停止管道頂進作業，然后采用人工挖土的方式將管道中的土壤取出，清除干凈后，方可繼續后續管道頂進作業。根據以往積累的大量施工經驗，管道在頂入工作坑內達到設計孔深后，才可以開展下一節管道的頂進作業，循環管道頂進[1]。管道頂進之間，需要保持“T”形狀的接口，采用“T”形鋼套環連接兩個相鄰的管節，這種接口形狀在實際應用中能夠有效提升管道整體穩定性，大大降低管道內接口出錯現象。

2.3管道頂進中的控制

管道頂進過程中，應做好設備的調試工作，管道出洞每500 mm測量一次，頂頭標高只有比設計標高多10 mm的距離才是合理的；頂進過程中嚴格遵循少頂原則進行作業；所選擇的木墊環主要是以松木為原材料加工而成，厚度保持在20 mm左右；安裝橡膠圈時為了防止出現位移現象，可以在安裝前涂抹適量的黃油，如果仍然出現位移現象，需要拔出來重新安裝；頂管作業結束后，采用水泥漿置換膨潤土漿，防止管道受到周圍土層的作用力出現滲水現象；頂管作業結束后，為了保證管道不會出現損壞，首先采用水泥漿密封起來，然后進行管道外部的防腐處理。

2.4管道軸線和高程誤差校正

借助相應設備對管道質量進行檢查，前端采用拉桿連接，這樣是為了防止管節偏移脫落，所選擇的工具管需要嚴格遵循施工要求，將工具管布置在一條統一的直線上，這樣儀表中所呈現的角度則為0，然后將偏油缸鎖住。與此同時，工具管由于支撐面較小，所以很容易脫落，為了規避此類現象的出現，應該在工具管井壁上架設支撐桿，將工具管第一節管連接起來，提升整體的穩定性。在頂管施工中，如果施工偏差過大，應及時停止作業予以糾正，確保頂管保持在合理范圍內，管道兩端裸露在工作井中長度應大于0.5 m，頂管作業結束后，按照設計要求對管節接口進行仔細的處理[2]。

在作業中為了能夠有效降低頂管對周圍土層產生的作用力，在頂管安裝過程中可以適當的加入潤滑劑，選擇帶注漿孔的管節，這樣有助于后續注漿工作的開展。管節無論是運輸、裝車還是埋設均需要借助專門的機械設備實現，嚴格遵循管節埋設要求開展施工活動，防止設備損壞[3](見圖1)。

3　污水管道施工質量的關鍵技術

3.1注漿工藝技術

1)施工中的觸變泥漿材料。

頂管注漿施工中，應選擇質量較高的觸變泥漿材料，根據施工區域的地質情況，土層結構來確定觸變泥漿技術指標，頂管施工結束后，應選擇水泥漿來代替觸變泥漿。觸變泥漿在配比中，需要嚴格遵循相應指標進行，即12%的膨潤土，6%的純堿。在管道與埋設作業中，選擇注漿孔的管道，每隔三節設置4個注漿孔，確保每個注漿孔具備排氣功能，并且嚴格按照工程設計要求來配置泥漿、攪拌；壓漿方法主要是采用同步注漿法，在頂管作業過程中，需要充分檢查頂管推進過程中注漿所起到的減輕阻力效果，不斷優化和調整施工技術。此外，需要注意的是，注漿設備需要具備較好的密封性能[4]。

2)施工結束后的壓密注漿技術。

注漿孔需要統一編號，每個注漿孔之間的距離應保持一致，孔位偏差保持在6 cm左右，并按照注漿加密施工原則，將注漿孔排成一條直線，間距為1 m；采用間隔跳躍式注漿法，并非是按照數字順序注漿，這樣兩側注漿順序呈三角形，同時施工能夠有效保證注漿質量；注漿過程中如果出現壓力下降現象，或者跑漿、漏漿，應立即停止注漿作業，結合實際情況有針對性選擇解決對策。

3.2頂管施工測量技術

1)頂管測量技術。

頂管施工測量活動需要嚴格遵循測量要求，按照管道中心線和工作井位建立測量系統，選擇的控制點應該在視線清晰，不容易被外界因素干擾的地方。在頂管工作井內設置測量臺，確保后續施工活動交接過程中能夠動態進行調整，并且通過經緯儀將頂進軸線引入到工作井中，實施動態觀測[5]。

2)頂管糾偏技術。

糾偏技術主要是指機頭偏離了原本的設計標準，通過糾偏千斤頂裝置，來調整機頭位置，減少管道埋設的方向偏差，這種糾偏

操作對于保證工程施工質量有著至關重要的作用。如果方向和高層同時出現問題，那么應該先解決問題嚴重的，然后再解決問題較小的。在這個過程中，需要予以高度重視，小角度分級遞進。

3)頂管糾扭技術。

在頂管施工過程中，很容易受到土層的阻力，出現管道扭轉的現象，這種問題將嚴重影響到后續的管道出泥和機電設備安裝等，需要結合實際情況強化控制力度，防止扭轉角度偏差過大，影響后續施工活動有序開展。在糾偏過程中，需要注意不能讓油缸和管節之間發生扭矩，對稱布置管道中需要安裝的設備和裝置，防止設備在同一側，影響管道頂進施工。

4　城市污水管道施工中需要注意的問題

在城市污水管道施工中，需要對以下幾個問題予以高度重視：

1)地面沉降問題。由于管道頂進作業中，土層結構不穩定，很容易造成土體松散和地下水滲漏等現象，一般情況下是在管道頂進施工完成后形成，并且沉降深度將逐漸增加。

2)地表隆起。這種問題主要是由于頂管施工作業中操作不當，土體遭到破壞出現隆起問題。

3)管道軸線糾偏。如果發現管道工具偏離最初設計管道軸線，可以采用工具管中的糾偏油缸來調整，縮減管道軸線之間的偏差。

4)管道扭轉。這種問題較為常見，所以需要控制好頂管作業中管道的扭轉角度，確保管道能夠順利出泥，保證后續施工活動有序開展。

5　結語

在城市建設污水管道頂管施工中，由于工程特性很容易受到客觀因素影響，出現一系列施工問題，所以應結合實際情況，嚴格遵循施工流程和標準開展作業活動，控制好管道的頂進角度，靈活多變設置污水管道鋪設，充分發揮頂管施工低成本、高收益的優勢，提高污水管道施工效率和施工質量。

[1]羅廣平.污水管道非開挖頂管施工技術應用[J].城市建設理論研究(電子版),2013,12(36):12-16.

[2]方浩杰.城市建設污水管道頂管施工技術探析[J].城市建設理論研究(電子版),2013,22(20):227-228.

[3]梁彬.淺談鋼筋混凝土污水管道頂管施工技術的應用[J].城市建設理論研究(電子版),2013,27(23):32-34.

[4]曹曉原.升州路—南玉帶河泵站污水管道頂管施工技術小結[J].城市建設理論研究(電子版),2014,10(33):1707-1708.

[5]秦聰.關于城市污水管道頂管施工工藝及問題分析[J].建筑工程技術與設計,2015,13(16):639.

Discussion on pipe-jacking construction technology of city construction sewage conduit

Luo Shiwei

(Taiyuan Sewage Administration Department, Taiyuan 030006, China)

According to city construction sewage conduit pipe-jacking construction technology principles, starting from aspects of equipment selection, pipeline jacking and connection, axial line and elevation error correction, the thesis describes sewage pipe-jacking construction technology points, and summarizes construction quality control measures and matters, so as to improve sewage pipeline construction level.

sewage conduit, pipe-jacking, construction technology, grouting technology

1009-6825(2016)25-0140-02

2016-06-21

羅仕偉(1980- ),男,助理工程師

TU823.2

A