宣威市市政工程队
摘要：在城市化进程当中，生产生活产生的污水量逐渐增长，这也对污水处理厂的运行可靠性提出了更高的要求。外管网配套工程的建设，是整个处理系统的关键，能够实现对污水的快速化、高效化处理，为人们营造良好的生活居住环境。但是，在工程建设中容易出现顶管接口损伤的问题，对外管网配套系统的运行性能造成影响，不利于污水处理工作的顺利实施。因此，应该加强对损伤问题的控制，加强对管网的优化改进。本文将通过分析顶管接口损伤的原因，探索污水处理厂外管网配套工程顶管接口损伤的控制措施。
关键词：污水处理厂；外管网配套工程；顶管接口；损伤分析；控制
污水处理厂建设是当前市政工程的重点内容，能够实现对工业废水与生活污水的有效处理，改善人们的居住条件，推动城市的可持续发展。外管网配套工程的数量与规模逐渐扩增，在很大程度上满足了城市的污水处理需求，同时对其建设质量也提出了更高的要求。尤其是在顶管施工当中，容易受到多种因素的影响，导致损伤问题的出现，严重影响污水处理的效率与效果，导致污水处理厂在运行中出现资源浪费的问题。因此，应该加强对接口损伤问题的深入研究，以制定针对性处理对策，增强外管网配套工程的建设质量。除了应该对过往施工建设经验进行总结外，还应该明确污水处理厂的实际运行情况，遵循实事求是的基本原则，保障控制方案的可行性。
一、工程概况分析
在某污水处理厂的外管网配套工程当中，主要是对城市生活污水进行处理，已经成为市政建设中的关键环节，解决了污水直接排海引起的水环境污染问题，实现对城市生态环境的保护。拟建污水处理厂可以实现对沿海岸污水排出口中生活污水的分类处理与统一处理，增强污水处理实效性【1】。8.0km为截污干管的总长度，19.56km²是其总纳水面积值。泥水平衡顶管施工工艺在工程建设的顶管施工中得到广泛应用，选择玻璃钢夹砂管作为干管的材料。7.451m和8.216m是污水处理厂外管网配套工程中工作井和接收井的深度值，1.56m为顶管的预留孔尺寸，管材类型则选择DN1200玻璃钢夹砂管。在顶进施工当中，未能保障连续施工，导致顶力增大而引起了管材的破坏。
二、污水处理厂外管网配套工程顶管接口损伤分析
（一）材料与制作工艺分析
图1为管材的接口示意图，可以明确看到夹砂部分和纯玻璃钢部分的位置关系与尺寸。对招标相关文件资料进行获取与分析，明确DN1200管的轴向抗压刚度和弹性模量，2024kN为DN1200管的最大允许顶力值，也就是203T。同时，根据文件资料获取其厚度计算值与现场实测值分别为35mm和19.7mm，而且在实测中最大承受顶力值要偏低，大约在128T左右，140T的实际顶力值，会对顶管的应用效果造成严重影响，是导致接口损伤的主要因素。与此同时，起坡脚和止水带凹槽也会对顶管端口产生一定的影响，因此可承受最大顶力值比计算值更低，极容易由于顶力过大问题而出现损伤。
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图1.管材的接口示意图
（二）顶管设计分析
圆筒形薄壁构件在顶管中的应用较多，因此应该对接口位置的剪切强度和抗压强度进行计算，明确构件的临界应力值与筒壳失稳情况。失稳状态下的临界应力可以用如下公式表示：
O’cr=Pcr/t2=D（ ）
其中，临界轴向力用Pcr表示，壳壁厚度用t表示，筒壳的长度用l表示，筒壳中面直径用zr表示，壳壁失稳状态下的半波个数用m表示，计算单位周长中壳壁截面的抗弯刚度。应用单位周长中的壳壁对其弹性稳定性进行分析，持续试施加压力，板条的稳定性受到影响。根据板条的抗弯刚度值，对壳壁弹性失稳的临界应力值进行计算，以次要变形转化为主要变形对弹性构件的平衡稳定性加以评估，某些次要变形刚度会对临界应力造成直接影响。在设计分析当中，还应该对《玻璃纤维增强塑料夹砂管》中的相关规定进行总结，明确薄壁筒体壳抗弯曲刚度的同时，对局部失稳问题加以验算【2】。
（三）施工分析
对施工现场记录进行整理，其中心偏差方向一致，6.5mm为最大偏差值，在施工中未能进行及时纠偏处理，导致偏差问题越发严重。在施工中有可能由于停电而对连续性产生影响，无法根据施工要求进行补浆处理，顶进阻力由于浆液的固化而逐渐增大。
（四）改进措施分析
为了提升浆液的成孔质量，通常会将胶凝剂应用于含水砂土层当中，应该在实验室做好胶凝剂的配比试验，以确保其良好的固化效果。剪切破坏和压弯复合应力下的破坏，是顶管端口位置的主要破坏形式，而局部失稳破坏是顶管中部位置的主要破坏形式，主要是由于钻进阻力过大而引起【3】。
三、污水处理厂外管网配套工程顶管接口损伤控制措施
（一）控制材料与制作工艺
材料质量是影响顶管使用质量的主要因素，因此应该对材料的采购、使用和保管等环节进行控制。由专业人员负责材料的采购工作，确保其具备生产资格证书和产品合格证书，选择性价比较高的厂家。在施工现场应该做好材料的检测工作，明确材料规格、质量和尺寸等，间距杜绝使用不合格产品。严格控制材料的保存环境，防止由于湿度和温度等变化而导致材料质量受到影响。在顶管制作当中，应该保障起坡角的平缓性，防止截面突变对剪切应力造成的影响，采用渐变式截面【4】。应该适当加厚处理管接头，促进接触面积的增大。同时，对端口切面的表面平整性与垂直度加以控制，防止变曲应力由于接触不良而引发。
（二）控制设计过程
在外管网配套工程的设计工作当中，设计人员应该加强对整个污水处理厂运行需求的深入分析，明确顶管施工的现场情况，总结过往设计经验，制定切实可行的设计方案。在现场勘察的基础上，对相关资料进行收集和整理，科学计算整体失稳与局部失稳的临界应力值，同时计算出剪切应力值，加强对壳壁薄弱环节的强化设计，增强实际应用效果【5】。
（三）控制施工过程
施工过程的有效控制，是解决顶管接口损伤问题的主要方式，应该及时矫正轴线的偏差问题，确保每一个工序施工的规范性。在施工前开展技术交底工作，明确施工标注与要求，防止在施工中出现仅凭经验施工的现象。根据施工现场要求优化顶进工艺，保障压力设置的合理性，采用注浆减阻的方式，对注浆的充盈系数进行记录分析。顶进过程中应该严格控制注浆条件，尤其是在高位顶进压力时保持顶力使管节出现滑动。同时，应该确定合理的注浆配比，以适应不同环境下的注浆与顶进施工需求【6】。加强对施工现场的有效监理，尤其是在管筒进场时应该防止外观出现损坏，同时确保尺寸尺量符合设计要求。
结语
污水处理厂外管网配套工程顶管接口损伤问题的存在，是影响污水处理实效性的主要因素，不利于城市生态环境的改善。施工材料、制作工艺、设计与施工因素等，都是导致顶管接口损伤的主要因素。在对其进行处理时，应该从不同环节入手实现综合控制，增强外管网配套工程建设效果。
参考文献：
[1]房磊.浅析工业污水处理的配套管网的优化设计[J].化学工程与装备，2019（10）：328-329.
[2]师彦军，麻婷霞.浅析住宅小区市政雨污水管网工程施工质量控制[J].四川水利，2019，40（01）：71-74.
[3]汤舒.污水管道工程施工重难点及工程管理研究[D].浙江工业大学，2018.
[4]张丹露.市政污水管网的施工及质量问题防治分析[J].建材与装饰，2017（50）：34-35.
[5]朱小宁.兰州市污水全收集工程管道施工工艺及顶管技术研究[D].兰州交通大学，2015.
[6]廖东华.某污水处理厂外管网配套工程顶管接口损伤分析与控制[J].建筑监督检测与造价，2014，7（02）：55-57.