關于污水管道頂管施工探討

米小光 李建榮 劉杰 劉浩 黃正彥

0 引言

隨著人們的生活水平的提高，城市住宅以及各種建筑也在不斷向現代化方向發展。在這樣的背景之下，城市污水排放量正在日益增加，造成的環境污染也在不斷加大。但是，人們的思想在不斷完善，所以對環境的要求也在不斷提高。為此，污水管道工程的數量開始增加，施工對環境造成的影響越來越大，為了充分減少污水管道施工過程對周圍環境的影響，提高施工的效率，我們對高效運用頂管法技術的策略進行了分析。

1 污水管道頂管施工技術原理

隨著施工技術的不斷發展，頂管法施工技術已經逐漸成熟，并且被廣泛應用到地下管道施工當中。頂管施工指的是一種不需要開挖的施工方式，但是這種施工技術需要借助主頂油缸和管道之間的推力，這樣可以充分保證相關施工器械進入井內。其主要操作方式是，將掘進機經由工作井穿破土層，最終推到接收井當中，并將其吊起。在這個過程中，就可以將掘進機后面的管道埋在兩個井的中間，這樣既可以保證不挖掘，又能夠高效地完成地下管道的鋪設，這個施工過程就叫做頂管施工。此種施工技術的應用范圍非常廣泛，不僅能夠用于污水管道的鋪設，它還能穿越公路和河流，即便地面有建筑，也能夠高效地實現管道埋設。當前此種技術主要被應用于污水管道、排水管道以及天然氣、石油管道的非開挖埋設當中。從此角度來看，此種管道施工技術具有非常大的價值，應該被各個城市推廣應用。

2 頂管法施工相關規范標準

管道施工期間利用頂管法施工需要遵循相關規范標準。首先需要考慮施工順序。在施工期間，相關人員要從工程整體出發考慮，確定施工的順序。一般為對設計以及施工的條件進行調查、編制施工組織設計、頂管機具選型、采購管材、測量、正式施工、調試、頂進、修繕。另外還要充分結合頂管沿線的地形，水文地質等確定頂管施工的方法。頂管法施工比較特殊，不能隨意停頂，所以要安排好工作順序。另外，管節在起吊、運輸的時候，要做到輕放輕落。兩條相鄰的平行管道都是用頂管法施工時，要遵循先深后淺，先大后小的標準。

3 污水管道頂管施工中存在的問題

3.1 頂管出洞

在地下施工過程中，最常見的便是坍塌問題，特別是在城市管道施工過程中，因為受土質、施工方法等因素的影響，出現坍塌的幾率很大。在污水管道施工過程中也不例外，即便施工人員所使用的是頂管施工技術，不需要開挖，但是其中也存在一定的隱患。因為在頂管施工的時候，有一個頂管出洞的環節，這個過程中需要將工具管頂到外放，在這個期間，管材會受到巨大的壓力，并且受力與不受力狀態的轉換過程極快，工具管前方很容易出現坍塌的情況，甚至還會出現軸線偏離的情況，這都會對整個施工過程造成損失甚至危害到施工人員的生命安全，所以需要相關工作人員在施工過程中將該問題重視起來，施工前應做好施工場地的地質勘察。

3.2 偏差控制

大部分比較大的工程施工都會存在偏差，為了保證施工項目的正常開展，在設計圖紙期間，相關工作人員就會將誤差控制在規定范圍內，以此保證整個工程的后續使用效果。正是因為控制誤差非常重要，所以有些工程在施工過程中會出現偏差問題。污水管道頂管施工期間便是如此，在頂進管道期間，頂管因為其本身的受力情況發生偏離計劃路線的情況，為了保證整個施工的準確性，工作人員需要利用糾偏油缸改變管頂的方向，從而減少偏差，所以在施工期間一定要做到調查工作。另外，還有一個容易出現偏差的情況，即管道被頂進期間可能會發生扭動，最終會影響管道的出泥情況，對此，相關工作人員也應該重視起來，及時發現問題，解決問題。

3.3 地表隆起

眾所周知，任何地下工程在施工過程中都需要向外挖土，這樣才能夠將管道或者其他設備放入地下。而頂管技術與普通的地下管道施工技術不同，它采取不開挖的方式進行施工，在此期間就會出現一個不可避免的問題，地表隆起，即便在施工期間頂管掘進機能夠保證管道施工的正常運行，但是一旦機頭前端出現裂面，就很容易出現地表隆起的情況。為此，相關工作人員，在施工過程中一定要重視檢查工作的開展，避免類似問題產生。

3.4 地面沉降

在與地下管道施工相關的工程當中，不僅會出現地表隆起的情況，還會出現地面下沉的現象。這是一個很簡單的道理，地下最為支撐的土被挖空，雖然沒有從表面向下挖，但是頂管施工技術也需要將管道放進地下，這個過程中土體就會松散，地面就會出現沉降的情況，如果控制不好，還會出現更為嚴重的問題，所以施工的工作人員，一定要充分認識到這一問題，對于頂管法施工引起的地表變形，應事先做出預測，并符合建設單位的相關要求。

4 污水管道頂管施工方案

4.1 選擇頂進設備

任何不開挖施工的項目，都需要利用大量的設備進行輔助，又因為污水管道頂管施工不是簡單的小工程，所以需要使用的設備比較大，相關部門在選擇設備過程中，一定要從多個角度出發，充分考慮不同的問題，然后再對設備進行選擇。其中最為重要的設備便是頂進設備，該設備的選擇需要從施工場地的地質、施工的外界條件以及設計的具體要求等角度出發進行考慮，如果無法找到能夠滿足以上三方面內容的設備，就會導致在施工過程中出現比較嚴重的問題，導致整個施工項目功虧一簣。為此，在選擇機頭的時候，需要結合具有權威性的地質報告，交給經驗比較豐富的實際操作人員進行分析，最終確定頂進機頭的選擇。然后，還需要根據施工場地的具體情況去選擇合適的頂力設備，以此來建成主頂。頂管設備當中會使用到液壓裝置，該裝置的構造相對比較復雜，由液壓總站、液壓控制箱、管路及其他液壓元件構成。為了可以有效地減少最初頂進時所受的阻力，需要在現場拌制頂進的時候需要的泥漿，從而保證后續頂進工作的順利進行。

4.2 完成管道頂進與接口

污水管道頂管施工最重要的便是管道頂進與接入過程，只要完成了這一步，所有后續的工作都會相對比較順利。在管道頂進作業的時候，首先要完成設備的調試，保證在作業期間不會出現其他任何問題。然后，再利用吊車將管道放到導軌上面，在進行頂進作業的時候，先將機頭頂入土內，保證土體在進入到管內之后形成一定的長度，這時就需要停止作業，通過人工挖土的方式來向外挖土，整個作業過程是在管道內部完成的。清理完這些土之后，再進行下一步的管道頂進，通過不斷地重復作業，最終進入相應的位置，并保證可以將管道放入其中。接下來再進行重復，直到所有管道都放入其中。但是，頂管施工并不是簡單地將管道放入地下，在此期間還需要采用注漿供給，來對接口進行加固。當長度達到一定標準時，工作人員就需要增加施工內容，利用觸變泥漿套來減少管道和土體之間的摩擦。因為在這個階段很容易出現塌陷等問題，所以還需要施工人員不斷的填土，以此來減少土體的變形或者沉降等。管道之間的接口所使用的材料也有一定的規格，需要利用鋼套環橡膠止水帶和軟土襯墊來進行組裝。因為管道需要吊裝，所以對接口處的材料要求比較高，不僅需要鋼套環不變形，還需要所使用的橡膠不移位或者翻轉，這樣才能夠保證接口不損壞，從而保證管道的密封性。另外，由于金屬類的零件具有易被腐蝕的特點，所以施工人員一定要為其做好防腐工作，以此來延長管道的使用壽命。在正式施工的時候，橡膠止水帶一定要用強力膠來粘貼，并且要與混凝土管道的凹槽契合，之后在對接之前要涂無腐蝕性的潤滑油，以此來減少摩擦，提高作業效率。

4.3 重視施工質量

4.3.1 準備工作

在正式開始施工之前，相關技術人員要做好相關的準備工作，與施工人員做好相關工作的對接。比如技術人員要對施工場地的坐標、水準點相關的數據做好復測，保證不會在細節上出現問題。另外，還要對管材以及設備等進行反復審查，保證其沒有任何實質性的問題，才能夠進行使用。如果在檢查過程中發現有裂縫或者不符合標準的管材，一定要嚴格禁止使用，否則會導致所有人的努力白費。所以，在檢測期間，一定要對每一個管道進行測量，了解他們水平測量數據以及高程測量數據，發現偏差較大的問題一定要上報，尋找合適的方法采取緊急措施。正式進入場地之后，需要相關施工人員快速地進行設施搭設，為施工人員提供后勤保障。負責人還要在準備階段，帶領所有參與施工的人員熟悉圖紙，保證所有人了解的都是相同的圖紙，并確定頂進管道的長度，最終埋深以及管道的設計要求等，只有所有人都充分掌握了管道的具體結構，才能夠最大限度上降低誤差，減少錯誤發生。為了保證頂管施工的順利進行，還要注重與相關部門進行溝通，辦好所有的手續，了解施工場地的所有地下管線，了解地下是否存在障礙物等，為施工的正常開展做好準備。另外，施工過程中還要為他人考慮，做好相關的圍護搭設，標明安全警示等，保證路人以及附近居民的人身安全，做好一切準備工作后便可以正式開始了。

4.3.2 做好應急處理

在施工過程中，想要提高施工質量，首先要充分做好應急準備。因為，如果哪個環節的應急準備沒有做好，很容易出現坍塌的情況，這不僅影響質量，甚至還會導致施工無法正常開展。為此，在施工的時候，一定要及時將管道前方的土運出來，避免出現管道沉降的情況，在這個過程中還要做好出土記錄，如果出現意外可以結合數據尋找應急措施。另外，在安裝千斤頂的時候，一定要保證千斤頂的頂力位置和頂進的抗力在同一條線上，在作業期間保持四個千斤頂用力平衡，避免出現誤差。在管道頂進的時候，還要對設備的作業情況進行記錄，一旦出現故障便可以結合記錄盡快找到故障原因，從而保證污水管道頂管施工的最終質量。

5 結束語

綜上所述，就當前情況來看，污水管道頂管施工技術還不夠成熟，通過調查發現其中還存在很多的問題。所以，相關部門如果想要使用該技術，就需要充分了解問題，并根據問題做好一切防范措施，保證施工正常開展的同時，也要保證管道頂管施工的質量。