市政道路污水管顶管施工技术初探

李杨 李顺

[摘 要]顶管施工技术在我国市政道路中得到了有效的应用。为了确保道路施工的质量，提高市政的安全系数和使用寿命，就要求施工人员加强对施工质量的管理和监督，确保顶管施工在规定的工期内完工。本文进一步分析了顶管技术在市政道路污水管施工中的应用，以供同仁参考借鉴。

[关键词]市政道路；污水管施工；顶管技术

中图分类号：U417.3；TU992.23 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）27-0139-01

1 頂管施工技术原理

对于顶管施工技术来说，就是通过主顶油缸和管道之间的推力，将掘进机以及工具管从工作坑内推到接收坑内，这中间需要穿过土层。另外，也会使掘进机以及工具管的管道埋在两个坑之间。与普通管相比，拉杆的管节预制的不同之处，就是在管节前后两段加设预埋拉杆。在顶管施工过程中，为了确保顶管对周围土体产生较少的扰动，就必须进行注浆润滑作业，就是对带注浆孔的管节进行注浆。与普通管节预制相比，带注浆孔管预制不同之处，就是在普通管的前后两端加设了注浆孔预埋件，这样就更便于注浆作业。除此之外，对于管节来说，其吊运、装车和下管都通过特制的吊车和专用的吊管机实施作业的。要求管节在起吊时，要按照施工设计的标准要求完成作业，确保轻吊轻放。

2 顶管技术在市政道路污水管施工中的应用

2.1 工作井施工

用全站仪测放工作井位置及沉井壁的位置。用反铲挖机开挖基坑，人工挖探管线配合。在刃脚处铺设砂垫层，砂垫层，砂垫层应分层铺填、夯实，用水准仪找平。沉井制作采用一次制作一次下沉，井壁模板采用钢组合式定型模板或大模板组装而成，内外脚手架与模板系统要分离，各自成系统，以免由于下沉造成破坏。沉井水平钢筋采用帮条焊接，竖向钢筋采用竖向电渣压力焊，接头按设计或规范要求错开，内外钢筋要设钢筋支撑，每1.5m不少于一个，井壁预埋插筋要有加固措施。同时，沉井刃脚及筒身混凝土的浇筑应分段、对称均匀、连续进行。以免造成地基不均匀下沉而导致沉井倾斜、裂缝。沉井下沉前应进行结构外观检查，检查混凝土强度及抗渗等级，根据勘测报告计算极限承载力、分段摩阻力及下沉系数，作为判断各阶段是否出现突沉以及确定下沉方法和采取相应措施的依据。下沉前应分区分组依次对称同步的抽除（拆除）刃脚下的承垫木和砖垫座，每抽出一根垫木后，在刃脚下立即用砂、卵石或砾砂填实。沉井下沉采取排水下沉，设明沟、集水井排水，在沉井内离刃脚2～3m挖一圈排水明沟，设3～4个集水井，深度比开挖面低1.0～1.5m，沟和井底深度随沉井挖土而不断加深。筒壁下沉时，外侧土会随之出现下陷，与筒壁间形成空隙，一般于筒壁外侧填砂，保持不少30cm高，随下沉灌入空隙中，以减少下沉的摩阻力，并减少了以后的清淤工作。沉井下沉出现倾斜，如调整挖土仍不能纠正时，可加荷调整，但若一侧已到设计标高，宜采用旋转喷射高压水的方法，协助下沉进行纠偏。沉井下沉至设计标高，经2～3d下沉稳定，或经观测在8h内累计下沉量不大于 10mm，即可进行封底。封底一般铺一层150～500mm厚卵石或砂石层，再在其上浇底板混凝土垫层，在刃脚下切实填严，振捣密实，以保证沉井的最后稳定，达到50%强度后，在垫层上铺卷材防水层，绑钢筋，两端伸入刃脚或凹槽内，浇筑底板混凝土。

2.2 顶管施工

（1）施工准备

沉井底板混凝土强度达到混凝土设计强度的50%后，根据顶管设计高程及轴线预埋钢制导轨，上放顶管设备、液压千斤顶，坑上架设龙门架起重设备，液压油箱及动力设备。顶管施工前应认真熟悉图纸，然后进行顶管轴线的定位，工作坑的放样及进行高程测量。根据已施放轴线及平面位置，预埋导轨。轨道安装完毕后即进行顶管设备、液压千斤顶的安装调试，同时在沉井上架设龙门架起重设备、液压油箱及动力设备的安装。待混凝土底板强度达到设计要求的强度后开始进行管道顶进。

（2）顶管顶进施工

工作井内设备安装完毕，经检查各部处于良好状态后，即可进行开挖和顶进。因顶管是两根平行管，为避免干扰，施工时先顶进一根，待完成后，再顶进另一根。首先将管子下到导轨上（导轨是由两道平行的钢轨构成，主要作用是使推进管在工作井中有一个稳定的导向，并使推进管沿该导向进入土体），就位以后，装好顶铁，检测管轴线和管底标高是否符合设计要求，合格后即可进行管前端挖土。顶进利用千斤顶出镐，在后背墙能够满足顶管最大顶力而不动的情况下，将圆管向前顶进。顶进操作过程为：安装好顶铁挤牢，在管前端有一定长度后，启动油泵，千斤顶进油，活塞伸出一个工作行程，将管子推出一定距离。停止油泵，打开控制阀，千斤顶回油，活塞回缩。添加顶铁，重复上述操作，在顶管进至离井边还有 50cm 左右时，应立即卸管，进行下一节管子的安装。重新装好顶铁，重复上述操作。

2.3 测量与纠偏校正

（1）顶管测量

顶管测量采用激光线测设法控制测量。将激光经纬仪（激光束导向）安装在工作井内，并按照管线设计的坡度和方向调整好，同时在管内装上标示牌，当顶进的管道与设计位置一致时，激光点即可射到标示牌中心，否则根据偏差量进行校正。全段顶完后，应在每个管节接口处测量其中心位置和高程，有错口时应测出错口的高差，以衡量全段的高程与纵坡，并保证高程与中心偏差应在允许值之内。此外，为满足管道光滑度要求，对错口处采用砂浆抹平。

（2）纠偏校正

顶管偏差校正以预防为主，不能等到产生明显超差时再进行校正。通常情况下，应每 1m 测量一次，并相应的进行一次纠偏校核。顶进中若管位偏差 10mm 左右时，应进行校正，纠偏校正应缓缓进行，在顶进中采用小角度逐渐纠偏，使管子逐渐复位，不得猛纠硬调。具体纠偏可以采用挖土校正法、强制校正法和衬垫矫正法。

2.4 管道接口和管道裂缝的处理方法

排水管通常使用的是混凝土管，管道接头应保证对管道导向环的充分固定。一般接口处理方法为若顶管的管材为平型接口，顶管完毕后，对于管与管之间的缝隙，采用环氧泥砂浆压实填抹。如果管道顶进完成后的压力试验导致管道泄漏，应在管道内部安装一个密封环，然后还应进行接口的防水测试。在顶进过程中，管道因受力不均产生的裂缝，需进行处理。细微裂缝采用环氧砂浆进行填缝，明显裂缝采用掺有铝粉的砂浆填缝处理。

3 注意事项

3.1 设备保护

对于现场的各种设备，施工方必须实行严格地验收制度，要组织专门人员定期检查设备的工作现状，及时发现隐患并处理，对于合格的设备要挂专门的验收合格牌，并对特设设备的操作人员进行考核，合格者方能持证上岗，严禁非操作人员操作设备，在每日施工工作结束后，也要对所有设备进行基本的查验，以查微杜渐。

3.2 安全措施。

在市政道路污水管顶管的施工过程中，要做好安全防护措施。需要在施工范围外设置必要的围挡设施，并在显眼的位置设置大量的安全生产标牌和标语，同时对进入施工现场的人员进行严密的监视，避免非施工人员进入。考虑到井口出土处，是施工坑内废土的必要出口，无法设置围护栏杆，因此要改变方法，在井口处悬挂明显颜色的安全网，以防人员不慎落入。

结束语：

较以前相比，顶管施工技术的施工管径增大了，推进距离也加长了。此外，在顶管施工技术中自动化技术也有所体现，排水管顶管的数显系统不仅可以自动修正和测量，还可以计算顶进速度和承受压力，在很大程度上提高了顶管施工的安全度。

参考文献

【1】 张晓龙.市政道排工程顶管施工技术的应用[J].物流工程与管理2011.

【2】 王富仁.浅议市政道路排水顶管施工技术[J].科技向导，2011（43）：21.