淺談污水管網施工關鍵技術分析

張大鵬

摘 要：市政污水管網施工是城市建設中的一項重要任務，但是由于傳統的污水管網開挖施工，需要對街道路面進行“開膛剖肚”，不僅破壞了現有基礎設施，更是容易引發交通堵塞，導致周邊居民的生活出現極大的不便?；诖?，非開挖技術在現代污水管網施工中得到了廣泛認可，文章分析了非開挖技術優勢，探討了幾種非開挖污水管網施工方法的應用與選擇，最后圍繞市污水管網建設工程具體分析了頂管施工技術的應用，以期為類似污水管網工程提供參考。

關鍵詞：污水管網 頂管施工 設備安裝

1.引言

污水管網工程是現代城市的重要基礎設施之一，也是城市功能的基本構成要素，其通過規范的污水收集、排放（處理后達標的污水），有效保證了城市環境整潔，避免出現亂排亂放等問題。現階段，非開挖技術在污水管網施工中應用廣泛，具有影響小、成本低、施工效率高等諸多優點，加強此項關鍵技術的分析研究具有重要現實意義。

2.現代污水管網施工關鍵技術——非開挖技術

現代城市中，污水管網工程設置于道路地下兩側，靠近各種建筑物，施工面積受到較大限制，同時城市地下管線眾多，不同功能的管線錯綜復雜，采用傳統的開挖施工方法，不僅影響到城市環境、交通管理，也威脅到其他管線的運行安全。

基于此，近年來非開挖技術逐漸取代了傳統的開挖施工法，成為現代污水管網施工關鍵技術，其主要優勢集中體現在以下幾點：不破壞路面、不影響交通、不污染環境；施工速度快、周期短、成本低；適用性廣，可用于傳統開挖施工法無法使用的場合，如河流、湖泊、交通干線的穿越等。

我國非開挖技術發展相對較晚，但近年來隨著導航定位技術的發展、施工設備的更新換代以及管材業的高速發展，非開挖技術水平大幅提升，從初期單孔單管線、短距離小口徑管道、單一鋼管鋪設，逐漸發展至單孔多管線、長距離大口徑管線、各種材質管道敷設，在現代污水管網工程中的應用效果顯著，具有廣闊的發展前景。

3.幾種非開挖污水管網施工方法的應用

我國污水管網施工中，常見的非開挖技術主要有頂管法、導向鉆進鋪管法、定向鉆進鋪管法、沖擊矛鋪管法、夯管鋪管法、微型隧道鋪管法、頂桿法、牽引管法等，在污水管網施工時需根據實際施工條件合理選用，如表1列舉了幾種非開挖施工方法的適用范圍。

此外，在污水管網施工中，由于污水排水采用的是自流方式，由此為了防止出現污水倒流的問題，必須要嚴格控制好污水管網標高；污水中存在較多的有害物質，一旦出現滲漏的問題，極易污染地下水，威脅到城市用水安全，因此污水管網施工在嚴密性方面存在較高的要求，必須合理選擇接口形式，如水泥砂漿抹帶接口、鋼絲網水泥砂漿抹帶接口、混凝土（或鑄鐵）內套環石棉水泥接口等等。

4.實例探析

4.1項目背景

本項目為市污水管網建設工程（二標段），全3466m，位于南側非機動車道，與道路中線相距15.5m處。此污水管網工程中，分別采用了DN1350、DN1500污水管，長度為773m、2693m，場區地層包括素填土①-1、黃土狀粉土②、卵石③-1，地下水賦存于卵石層，屬于是孔隙性潛水。綜合考慮施工場地條件、技術條件，決定采用頂管施工方法，不僅可保證施工安全，也可最大限度地減小對現有建筑物與交通的影響。

4.2頂管施工參數

在頂管工程施工前，為保證管道的順利推動，對頂管推力展開理論計算得到總推力F為485.6t，同時工作井（Φ1500mm頂管）設計允許承受最大頂力500t，管材軸向允許推力460t，上述3個參數對比后取最小值為油缸的總推力，即460t。本項目主頂油缸選取2臺320t級油缸，通過油泵壓力控制油缸頂力<300t，無需增加額外頂進系統即可滿足施工要求。

4.3頂管施工關鍵技術

4.3.1工作井、接收井施工

本項目設有工作坑20個，接收井20座，工作坑斷面下口尺寸7m×4m、深度7.0m，工作井可作接收井。工作坑墊層鋪設100cm厚的C10 混凝土層，在頂進洞口外基坑兩邊設60cm×60cm×60cm的集水坑，墊層四周設20cm×20cm（寬×深）集水槽，通過污泥泵抽水；工作坑底板鋪設20cm厚的C25混凝土層。

4.3.2頂管施工

頂管施工工藝流程具體如下：施工開始→測量放線→放樣復核→工作坑設備安裝→出洞→推進→排運棄土→測量及方向糾正→下管、接口處理→進洞→全線測量→洞口處理→結束。

頂管施工要點如下：

① 設備安裝：安裝好主頂裝置、操作臺、排泥管、送水管、排泥泵、主頂油壓機組、送水泵、糾偏系統等設備，管道頂進時，兩根導軌保持平行、等高，根據設計溝底標高控制導軌面中心標高，做好復測工作，切實保證頂進軸線精確。

② 頂管出洞：頂管機頭在井內管床就位，以風鎬鑿除洞口，將機頭穿進橡膠密封圈頂入土中，機頭與洞口縫隙需注滿膨潤土泥漿，達到潤滑管道、支護土體的效果。出洞頂進時，配以激光經緯儀進行測量監控，確保頂頭、第一節管位置正確。

③ 頂管進洞：一段管道頂完后，頂管機破進洞口封門進入接收井，做好頂管機后一節管與進洞口的密封聯接。本項目管道采用“F”型接口，在安裝管節前，安裝好止水圈、松木襯墊后方可將管道節吊放至軌道上，管節插口端與正前管承口中心對準后緩慢頂入，做好接口檢查工作，確保管道密封性良好。

④ 頂管測量控制：本項目構建了測量控制網與井下測量平臺，測放、檢查、修正工作井井區、井下測量點，通過井下測量平臺起始點上激光經緯儀實現頂管方向與高程控制。

5.結束語

綜上所述，在污水管網工程中，非開挖施工技術的應用具有顯著優勢，其成功的關鍵在于選擇合適的施工方法、機械設備與管材，具體根據工程地質條件、管道埋深、施工技術條件、工期要求等多項因素綜合確定，同時在實際施工中規范開展各個工序作業，加強測量控制，切實保證污水管網結構穩固、質量達標，為城市安全排水奠定堅實的基礎。

參考文獻：

[1]陳勝兵.城市污水管網優化設計及其決策系統研究[D].衡陽：南華大學，2006.

[2]張麗萍.污水管網系統設計優化[D].浙江：浙江工業大學，2012.

[3]吳建軍.頂管法在污水管網中的應用技術研究[D].重慶：重慶交通大學，2013.

[4]任友昌，趙德霜，皋忠安.城市污水管網頂管施工安全分析[J].建筑安全，2009（09）：4-6.

[5]蔣東方，駱忠杰.污水管網工程中的頂管法施工[J].中國水運（下半月），2009（08）：261-262.endprint