市政道路排水工程建設(shè)中的污水管頂管施工技術(shù)分析

方雙鴛 黃剛鋒

（義烏市市政設(shè)施處，浙江 義烏 322000）

引言：

隨著城市人口的不斷增加以及工業(yè)、制造業(yè)等領(lǐng)域的迅速崛起，城市污水排放量也隨之提高。為了保證城市交通穩(wěn)定運行，同時提高居民生活質(zhì)量，各地區(qū)紛紛加大市政道路排水工程建設(shè)力度，一方面為地面水及時排出奠定基礎(chǔ)，另一方面為城市水資源有效保護和循環(huán)利用提供保障。眾所周知，道路排水工程施工具有速度快、占地小等優(yōu)勢，并且管道密封性良好、噪音較小，對促進城市可持續(xù)發(fā)展而言意義重大。然而，由于污水管頂管施工難度較大、并且投資較高，所以需要做好施工質(zhì)量管控工作，確保施工技術(shù)與施工規(guī)范一致，從而在提高工程施工質(zhì)量的同時加快施工進度。

一、市政道路排水工程中污水管頂管施工概述

（一）污水管頂管施工技術(shù)發(fā)展進程

污水管頂管施工技術(shù)最早起源于1896年的美國，由于當時在鐵路鋪設(shè)工程中取得了顯著成就，所以該技術(shù)在世界各國受到專家、學者廣泛關(guān)注。而我國正式應用該技術(shù)是在1953年，由于起步較晚，所以在技術(shù)研究和設(shè)施設(shè)備等方面一直處于落后狀態(tài)，最初只能采用人工式頂管施工技術(shù)。后隨著科學技術(shù)不斷進步，污水管頂管技術(shù)也得到了相應優(yōu)化和完善，在一定程度上拓展了應用范圍，并成為市政道路排水工程建設(shè)中一種較為常見的非開挖施工技術(shù)[1]。結(jié)合該技術(shù)應用效果來看，不僅節(jié)約施工占地面積，而且安全性高、操作便捷。當然，不可否認的是污水管頂管施工技術(shù)也存在一些問題，主要體現(xiàn)在施工周期長、成本較高等方面。但隨著技術(shù)日益完善，各種施工方法和施工設(shè)備應運而生，其中存在的問題也會隨之得到解決。

（二）污水管頂管施工技術(shù)原理

在市政道路排水工程施工中應用污水管頂管施工技術(shù)，需要在地下進行施工作業(yè)。也正因如此，所以可以直接省略路面開挖這一步驟。該技術(shù)操作便捷，只需施工人員在施工位置向地面垂直開挖施工工作井，并利用千斤頂?shù)裙ぞ邔⒐艿涝O(shè)置在地下即可。在污水管頂管實際施工中，離不開多方面推動作用力。例如：想要確保施工所需設(shè)備順利穿過地質(zhì)層，需要頂管油缸或管道間中繼站提供推動力，從而將設(shè)備埋入地下，為后續(xù)施工奠定良好基礎(chǔ)[2]。

將污水管頂管施工技術(shù)進行分類，可以分為氣壓施工原理、土壓施工原理以及溺水平衡原理三種。為了充分發(fā)揮該技術(shù)的作用和優(yōu)勢，需要切實解決技術(shù)適應性問題。這就需要施工人員能夠結(jié)合施工實際情況進行合理分析。通常不同施工環(huán)境選擇的施工方法和設(shè)施設(shè)備不盡相同，只有做到具體情況具體分析，才能夠順利完成施工任務。

二、市政道路排水工程建設(shè)中污水管頂管系統(tǒng)構(gòu)成

（一）工作井和接收井

在市政道路排水工程建設(shè)中應用污水管頂管施工技術(shù)，需要將鐵環(huán)、千斤頂?shù)软斶M設(shè)備全部設(shè)置在工作井中，并且掘進機也要在工作井中開始作業(yè)。而接收井既是掘進機接受場地，也是某一端頂進的終點。在市政道路排水工程施工中，不可避免遇到多段連續(xù)頂管現(xiàn)象，此時可以將工作井作為接收井使用，而接收井不能替代工作井，這也是施工人員需要了解和重視的一個問題[3]。

（二）止水圈

止水圈在污水管頂管施工中的主要作用，是避免流沙、地下水等進入工作井，有利于為施工任務順利進行提供安全防護，可以充分保證洞口的密封效果。

（三）掘進機

掘進機是頂管設(shè)備中的重要組成部分，需要設(shè)置在最前端，其安放效果直接影響施工任務是否能夠順利進行。如果在市政道路排水工程中采用手動掘進方式，那么可以選擇專業(yè)工具提到掘進機設(shè)備。

（四）基坑導軌

基坑導軌是確保頂管順利頂進的重要設(shè)施，能夠為管道提供穩(wěn)定支撐。該設(shè)施主要由兩根平行箱型鋼墊組成。眾所周知，市政道路排水工程中的管道重量較大，所以需要保證基坑導軌具備較強剛度和耐磨性。

（五）管材

管材是市政道路排水工程頂管施工中的必要物質(zhì)條件。新時期背景下，建設(shè)市場涌現(xiàn)出大量新型管材，包括PVC 管、鋼筋混凝土管等。不同管材適用范圍和應用特點不盡相同，需要施工單位結(jié)合工程建設(shè)需求和實際情況進行綜合分析，確保使用的管材滿足標準規(guī)范。

（六）起吊設(shè)備

起吊設(shè)備是污水管頂管施工中的必要設(shè)備，具有操作便捷、穩(wěn)定性強等優(yōu)勢，在市政道路排水工程實際施工中，最常見的起吊設(shè)備就是門式起重機，這種起重機適用面廣、通用性強，并且為結(jié)構(gòu)為金屬材質(zhì)，能夠有效提高吊裝作業(yè)安全性[4]。

三、污水管頂管施工常見問題及防治措施

（一）管道偏移及管道積水

在市政道路排水工程中的污水管頂管施工中，受測量精度不足，工藝技術(shù)應用不當或意外避讓構(gòu)筑物等因素影響，容易導致管道出現(xiàn)偏移或者積水問題，不僅降低管道性能，還會為道路工程交通運輸帶來不便。針對這一問題，需要采用合理措施進行防范，具體可以從三個方面入手：第一，施工人員需要嚴格按照標準規(guī)范和規(guī)章制度進行測量作業(yè)，確保測量結(jié)果準確無誤。第二，結(jié)合試驗樁相關(guān)參數(shù)進行施工，同時做好縱坡、軸線等測量工作和驗收工作。第三，如果在施工中存在以外避讓構(gòu)筑物情況，需要在避讓位置設(shè)置連接井，在此操作中需要確保轉(zhuǎn)角超過135°。

（二）閉水試驗不準確

造成閉水試驗不準確的主要原因在于施工質(zhì)量控制不到位、基礎(chǔ)缺乏均勻性、端頭封堵密封不嚴等方面。針對這一問題，需要采取以下措施防范：在滲漏位置做好標記，將管道內(nèi)部污水全部排出，采取針對性措施處理滲漏位置。如果滲漏位置縫隙較小，可以用防水涂料或水泥漿彌補，如果縫隙較大，需要返工重建。

（三）回填土沉陷嚴重

造成回填土沉陷的主要原因在于壓實不到位、壓實工具選擇不當、填料與標準需求不符、回填厚度超過30cm 等方面。針對這一問題有兩個解決措施：第一，因回填土沉陷導致其他構(gòu)筑物基礎(chǔ)脫空時，需要通過注漿填充方式處理基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)[5]。第二，因回填土沉陷造成構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)破損時，需要將不良填料挖除，并回填性能較好的填料。

四、市政道路排水工程建設(shè)中的污水管頂管施工技術(shù)

（一）合理設(shè)置止水圈

泥水平衡頂管機是市政道路排水工程污水管施工的常見設(shè)備，在實際施工中需要確保頂管機能夠順利通過洞口進入土體，如果其與道路工程產(chǎn)生的空隙密封性不好，會導致周圍土地受到不良影響從而失去平衡，同時還會使泥水流失，嚴重甚至會造成洞口塌方。為了避免以上問題，需要在洞口合理設(shè)置止水圈，確保洞口密封性良好。止水圈主要有橡膠圈、壓環(huán)和壓板組成，在安裝過程中，施工人員應提前打好膨脹螺絲，并將橡膠圈固定在膨脹螺絲上，而后將壓環(huán)和壓板以此壓在橡膠圈之上，并擰緊螺絲。通常情況下，止水圈的壓板至少要有36 塊，保證其能夠在50mm 范圍內(nèi)沿徑移動，如此才能夠有效提高橡膠圈密封性[6]。

（二）選擇良好的潤滑材料

在污水管頂管施工中，常用的潤滑材料大多是黏土或膨脹土制成的漿液，并作為潤滑材料。其中膨脹土制成的潤滑材料較為常見，在實際應用中需要確保其濃度在5-15%范圍內(nèi)，如此才能夠使?jié)櫥牧想S頂管逐漸移動，并形成連續(xù)不斷的漿套。另外，在出洞過程中，如果土地相對穩(wěn)定，可以適當降低潤滑材料濃度，并在距離洞口6m 左右距離時，利用清水降低泥漿壓力，避免因泥漿壓力過大對洞口土體造成不良影響。

（三）減小注漿阻力

減小注漿阻力是污水管頂管施工中較為重要的技術(shù)之一，在實際操作中，需要利用壓鑄觸變泥漿方式，對管道空隙進行填充，使其形成保護套。如此不僅能夠達到支撐地層的作用，還能夠有效較少頂進阻力，避免地面不均勻沉降，這種施工技術(shù)適用于距離較長、跨度較大的污水管頂管施工中。

（四）合理調(diào)整頂進偏差

在頂進施工過程中，需要將管位偏差控制在10mm 范圍內(nèi)，如果超出該范圍，需要進行及時調(diào)整。在調(diào)整過程中要循序漸進進行，使管道慢慢復位，避免大力度調(diào)節(jié)。另外，如果在實際施工中存在高程和方向同時產(chǎn)生偏差情況，需要全面掌握二者偏差數(shù)據(jù)，并首先調(diào)整偏差較大的。在調(diào)整時要利用小角度緩慢進行。如果頂管機在施工中發(fā)生旋轉(zhuǎn)，需要在管道內(nèi)部反方向增加壓重塊，為調(diào)整旋轉(zhuǎn)提供正力矩[7]。

（五）挖土校正技術(shù)

如果在頂進過程中偏差值在10-20mm 范圍內(nèi)，可以采用挖土校正技術(shù)進行校正。具體來說，黨管道偏斜至設(shè)計中心左側(cè)時，需要將右側(cè)土進行適當挖出。相反，當管道偏斜至設(shè)計中心右側(cè)，需要對左側(cè)土進行適當挖出。如此才能夠確保管道順利頂進，并回歸到設(shè)計位置。

（六）頂木校正技術(shù)

如果頂進過程中產(chǎn)生的偏差值較大，超出20mm，需要采用頂木校正技術(shù)。也就是將方木或者圓木的一端，定在管道偏向一側(cè)的內(nèi)壁中，另一端則需要支撐在土層上，保證土層下墊有木板。而后利用千斤頂頂進，使設(shè)置的頂木形成分力，此時管道也會隨著力的作用不斷移動，并逐漸回到設(shè)計位置。

結(jié)束語：

綜上所述，隨著社會經(jīng)濟飛速發(fā)展，科學技術(shù)不斷進步，我國土木工程技術(shù)水平也隨之提升，其中頂管施工技術(shù)以其占地面積小、施工便捷、安全穩(wěn)定等多種優(yōu)勢，受到施工單位高度關(guān)注，并廣泛應用到市政道路排水工程中，結(jié)合其應用效果來看，取得了較為顯著的成就，不僅降低了對附近管網(wǎng)和構(gòu)筑物的影響，還切實解決了道路破壞、交通阻塞等一系列難題。尤其新時期背景下，我國城市化進程不斷深入，人口大量增加，應用頂管施工技術(shù)不僅安全、環(huán)保、便捷，還能夠提高施工質(zhì)量和效率，有利于促進城市健康發(fā)展。