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市政工程雨污管道顶管施工

发表时间：2021/5/10 来源：《建筑科技》2021年3月上作者：杜文权

[导读] 在雨污管道施工工程中常规的施工方式为管道开槽施工，但这种施工方式往往会受到一定地形因素限制，造成不利于沟槽开挖。市政雨污水管道大口径顶管施工技术是一种新式的施工技术，其能够有效地免除沟槽开挖、使作业面更加地光滑，在提升施工效率的同时，有效地保持管道的密闭性，并且对原有工程影响极小。

中煤第七十一工程处有限责任公司3422211988081****1 杜文权

摘要：在雨污管道施工工程中常规的施工方式为管道开槽施工，但这种施工方式往往会受到一定地形因素限制，造成不利于沟槽开挖。市政雨污水管道大口径顶管施工技术是一种新式的施工技术，其能够有效地免除沟槽开挖、使作业面更加地光滑，在提升施工效率的同时，有效地保持管道的密闭性，并且对原有工程影响极小。虽然管道顶管施工造价高于其他方式，并且施工周期较慢，但是由于其成熟的施工工艺依然应用较广。
关键词：市政工程；雨污管道; 顶管施工
        1引言
        随着我国基础建设进程加快，人们对于雨污管道施工的要求也在不断提升，尤其是为更好地满足我国对于雨污水综合治理方面的要求，使用较大口径的雨污水管道大口径顶管施工技术逐渐受到了业界的关注。有鉴于此，本文在充分查阅相关文献以及结合自己多年工作实践经验情况下，重点围绕于市政工程雨污管道顶管施工展开探讨，以期能够为提升我国市政工程建设与发展贡献自己一份绵薄之力。
        2市政工程雨污管道顶管施工
        2.1管道材料选择
        D700及污水管选用的材质为钢带增强聚乙烯螺旋波纹管，这种材质已经达到了国家相关的行业标准要求。环刚度≥12.5k N/m2。管道施工应满足中国工程标准化协会标准的相关要求。在D700以上部分的排水管普遍选用的是钢筋混凝土材质的平口管，在管道的接口处采取水泥砂浆进行抹带。顶管所选用的材质是F型混凝土管，而且选用的这个材质已经达到了国家施工要求的相关管材规定。在交口处的D600预留管选用的材质也是混凝土排水平口管。在雨水口处用于连接使用的管道材质选用的是D300平口式钢筋混凝土圆管，均以i=0.01坡向雨水检查井，雨水口连接管基础参见04S516P22。所有雨水口连接管和管道覆土小于0.7m的排水管须采用C15混凝土包封处理。
        2.2管道基础及接口
        钢带增强聚乙烯螺旋波纹管热收缩套管（带）接口，砂石基础。管道基础见04S520-57（管顶填砂50cm）；管道与检查井的连接见04S520-59、60；钢筋混凝土管道选用混凝土作为管道的基础，参见标准图04S516-17；管道接口参见4S516-23、28。
        2.3井施工
        针对工程中竖井的施工，首先要了解现场地质状况，竖井的主要构成有锁扣圈梁、底板、井墙，锁扣圈梁主要采用c30钢筋混凝土作为其材料，施工现场需要对其进行浇筑；井墙的结构主要采用的是格栅钢架、锚喷、锚杆，厚度大约维持在30cm左右；底板的材料主要是由c16、锚喷，平均的厚度超过了30cm。在施工时，需要对顶管进行反复的核查，确保土体的强度能够达到工程的要求，从而能够更加准确地确定钢板和混凝土的厚度。能否将管材顺利进行顶进最重要的步骤就在于确定准确底板和混凝土的强度。
        2.4管材的选择安装
        在安装管材前，需要系统检查管材的质量，如果工程中选用的管材出现了质量问题，必须要防止其应用在现场施工中，更要防止其在管道施工中使用，要保证管道吊起之前将胶止水圈上好。当管材已经在轨道上吊放完成以后，才能将环形顶铁进行相应的安放，管材进行连接时要保持谨慎，切忌发生碰撞破坏管体质量，尤其是要对管材口进行科学的拼接处理。在施工中如果损坏了管材，或者安放好的管材发生了翻转和出槽等相关的问题，安装的管材就必须要进行更换，重新调节橡胶圈，然后才能继续地进行安装管材工程。当完成拼接管道工作后，要进行管材的顶进施工处理，具体操作要采用液压千斤顶来完成。

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        2.5管道顶进施工
        (1)通过对顶进的钻头进行相应的技术改良，能够有效地降低顶进所受到的阻力，提升的推力速度会跟着顶管距离的拉大而持续地加速。在对管材进行顶进时，一定要防止管材由于受到压力后出现的损坏，只有大幅地降低管壁处的阻力才能够使工程圆满地完成。在进行施工的过程中，所使用到的管材周边在进行注触时会变成泥浆，通过相关的工艺保持管材与土之间形成的干摩擦转变成为湿摩擦，这样做的好处就是能够将阻力减小到最低。制作工程所使用的触变泥浆的具体方法就是将膨润土、烧碱、CM C、水按照一定的比例进行混合，具体的比例为0.3∶0.2∶0.01∶1混合配制后将其进行放置24h，等其充分地混合均匀以后才能够投入工程使用。在对其进行施工时，要从机头开始进行通过压浆系统，将触变泥浆通过注浆孔压进位于前三节的管道，由此可以形成一个厚度大约10mm的泥浆套，确保顶管能够滑行于泥浆套中，这样就可以最大限度地使摩阻力降低。利用压力表和流量表对压入的泥浆进行有效地控制，使其所受到的压力能够达到1.1～1.2倍的地下水压。在进行施工操作的过程中，必须先将泥浆进行压入操作，然后才能够进行顶管，之后保持两个操作逐项完成，最后先将顶进停止，然后不断地进行补浆，通过这种操作方式能够最大限度地保持住泥浆套的性能。
        (2)对施工中的顶进线路要进行科学地控制。具体操作方式要利用相关设备，并按照正确的操作方式进行施工，要保持一定的预见性。为了确保管道的设计思路是按照高程和顶进方向进行设计的，那么就要在开展顶进的过程中利用相关的工具持续地测量高程方向，通过不断地测量将出现的偏差进行调整，然后根据反馈的情况，再对千斤顶进行纠正，从而使机头的方向得到相应的调整，最终实现控制顶进的方向，使得工程设计的管道能够沿着轴线进行顶进。
        2.6注意事项
        工程中地面如果出现沉降或隆起的时候应该引起重视。顶管施工过程中沉降观测点要按照一定的间距进行沿线布设，施工期间要对地面出现的沉降量进行实时的监测。对端面进行开挖的过程中过多或过少的取土行为会使地面出现一定程度的变化。为防止出现这种不良情况，可采取以下措施进行化解：在压浆时要对压力进行科学的控制，要保证“泥浆套”上面的土体所受到的压力达到相对的平衡。在管道接口处进行密封时要严格控制其质量，避免出现不必要的渗漏。在埋藏较浅距地面1.5m处，可在局部管道将钢板压入沿线，加载的形式采用的是将砂包进行上堆，这样能够更好地防止触变泥浆发生上浮，导致泥浆套不能充分地发挥其功能。
        在顶管施工中，要时刻注意管道轴线是否与设计轴线之间出现了偏差。一旦出现偏差，管道就会弯曲，甚至会对管节造成严重的损坏，最终导致接口出现渗漏情况。根据管线偏差的形成原因来看，大致包括如下几点：第一，当地下土层构成不均，阻力不同时，顶进工具管就会因受力不均而出现导向与管道轴线偏差的情况[5]；第二，若顶进工具本身就存在压力差，或者是在具体使用中不同步，这也会出现管道轴线偏差的情况；第三，若顶管合力发生偏差，诱发位移，此时的轴线就避免不来会发生偏差。为此，在顶管施工期间，要定期检测顶进的轴线是否存在偏差，每顶进一节，现场施工人员就要测量一次轴线偏差，也可以使用复测，或者增加测量频次等多种方法来有效避免轴线出现偏差。与此同时，要尽可能选择高精度的顶进设备，进一步提高设备安装的精准度。除此之外，若施工人员发现管道轴线存在偏差，就要对顶进施工中轴线弯曲的发展情况进行客观的分析，并借助可伸缩的千斤顶或者是超提刀来纠正偏差，防止发生纠偏过度的情况。
参考文献
[1]王强. 市政管道工程中雨污管道顶管施工方法与工艺[J]. 陕西水利, 2020, No.235(08):211-213.
[2]陈阳. 浅论市政道路排水工程污水管顶管施工技术[J]. 轻松学电脑, 2019, 000(014):P.1-1.
[3]冯浩, 管世亮, 庞硕,等. 市政雨污水管道大口径机顶顶管施工工法[J]. 建材与装饰, 2019(18):8-9.
[4]李林. 市政工程污水管道顶管施工的质量管理探究[J]. 精品, 2020(3):177-177.
[5]桂斌. 市政工程污水管道顶管施工的质量管理探究[J]. 建材发展导向, 2020, 018(003):356-357.
[6]董崇能. 城市道路排水工程中的雨水管顶管施工技术探讨[J]. 中国水运(下半月), 2020, v.20(11):157-158+160.