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摘要:原于城镇建设经济的不断前进,顶管施工工艺以低廉的成本和社会效益被普遍地应用在城市中的雨水和污水管道工程方面。当前顶管施工工程场地占地面积小及开挖量小等优势,特别适用于市政建设工程污水管道施工与综合性管道施工。文章对于污水管道顶管施工中的技术工艺及技术质量出现的问题进行研究。
关键词:市政工程顶管施工污水处理施工技术
随着我国城市建设在快速发展,大量管网及地下交通隧道等地下工程不断在新建、扩建和维修。对于人口集中、地面建筑物和地下管线十分密集、地面交通拥挤的繁华城区来说,传统的明挖埋管方法逐渐受到限制下而采用顶管施工则显示出极大优越性。同时,城市可持续发展的战略要求和人们对环保的日益重视,也使得非开挖顶管施工技术越来越受到重视。
1、顶管施工的原理
顶管施工就是借助主顶油缸及管道间的中间推力,把工具管或掘进机从工作坑内穿过土层一直推到接收坑内,与此同时,也就是把紧随工具管或掘进机后的管道埋在两坑之间。带注浆孔管预制与件通管节预制基本相同,主要的不同点为它在普通管的前后两端加设了注浆孔预埋件,以便注浆使用。管节的吊运、装车、下管均采用特制的吊车及专用吊管顶进行。管节起吊严格遵守规范,轻吊轻放。
2注浆工艺技术
注浆系统由拌浆、注浆和循环管道三部分组成。拌浆是把注浆材料兑水以后再搅拌成所需的浆液（造浆后应静置24小时后方可使用）。注浆是通过注浆泵进行的，根据压力表和流量表，它可以控制注浆的压力（压力控制在水压力的1.1-1.2倍）和注浆量（计量桶控制）。管道分总管和支管，总管安装在管道内一侧，支管则把总管内压送过来的浆液输送到每个注浆孔上去。注浆孔布置为：工具头一道、管道每隔9m安装一道注浆管。
注浆流程：
造浆静置→注浆→停顶→停止注浆
顶进阻力主要有正面阻力和管道四周摩阻力两部分组成，管壁四周的阻力占重要部分。
触变泥浆通过制造、储存、压浆系统，从工具头处压入触变泥浆，形成一定厚度（25mm左右）的泥浆套，间距10m设一道补浆孔，使顶管在泥浆套中向前滑行，减少摩阻力，根据压力表和流量表，计量桶控制用浆量，压力控制在水压力的1.1―1.2倍。
材料：膨润土：烧碱：水=1：0.05：4.5配比，经试验，确保泥浆性能良好，必要时加其他外加剂。
为使泥浆能及时将管壁空隙灌满，灌浆速度要与顶进速度相适应，注意观察，防止跑冒，并保证泥浆达到量。
造浆后应静置24小时后方可使用。
3顶管施工的测量、纠偏、纠扭技术
3.1顶管测量技术
测量必须按照设定的管道中心线和工作井位建立地面和地下测量控制系统，控制点应设在不易扰动、线清楚、方便校核的地点。在顶管工作井内的后部设置测量台，其临时水准点由地面水准点引入，在交接班时进行仪器高程的校核和调整，顶进轴线由设计管道轴线通过经纬仪引入工作井，然后对中观测。测量频率为每项进500mm测量一次，全段顶完后，应在每个管节接口处测量其轴线位置和高程。
3.2顶管纠偏技术
纠偏是指机头偏离设计轴线后，利用设置在后部的纠偏千斤顶组，改变机头端面的方向，减少偏差，使管道沿设计轴线顶进。项进纠偏是采用调整四台纠偏千斤顶组的方法，进行纠偏操作，若管道偏左则千斤顶采用左伸右缩，反之亦然。如果同时有高程和方向偏差，则应先纠正偏差大的一边。纠偏应做到在顶进中采用小角度分级逐步进行，勤调微纠。当顶管机头发生旋转时，可采取在管内的相反方向增加压重块或在中间站提供旋转纠正力矩等方法纠正。
3.3顶管纠扭技术
顶进过程中常常遇到管道扭转，这将影响管道出泥、电机安装等，必须加强控制，避免扭转角度过大。纠偏时，注意纠偏油缸不要对管节形成扭矩;稳定主项油缸后座，管道内安装的设备应对称布置，避免布置在同一侧。纠正管节扭转的有效方法为压重纠扭，即在管道单边压重，使管道在相反的方向扭转。
4顶管施工安全措施
（1）详细阅读、熟悉掌握设计、建设单位提供的图纸资料，并在施工前组织相关部门技术交底会议，进一步搜集资料。对施工范围内的公用管线和上部构筑物设置监测点，核对清楚实际情况，施工过程中做好沉降量连续观测，做好记录，上交有关部门签字确认，由建设单位见证。
（2）在编制施工方案时，把保护公用管线和地面构筑物作为设计主要内容之一。
（3）工程施工前，向有关单位提出监护书面申请，办妥相关手续。
（4）工程实施前，把施工现场详细情况向现场施工技术负责人、工地主管、班组长以及每一位操作人员层层交底，建立保护责任制，明确各级人员职责。
（5）工程实施前，落实保护措施，委派专职人员负责监护和保护工作，各工段、施工队和班组设兼职保护负责人，组成监护体系，严格按照经审定的施工方案实施，并设置必要的安全标志牌。
（6）工程实施前组织对参与施工的所有人员进行“保护公用管线和构筑物的重要性和破坏危害”教育。
（7）工程实施时，严格按照施工组织设计的要求进行，各级负责人深入现场监护，督促操作人员遵守操作规程，制止违规操作、违章操作和违章施工。
5、其它有关顶管施工技术措施
5.1穿墙顶进
顶管出洞口对顶管来说是非常重要的环节,为了顺利顶进,在接收井四周仍然采取了深层水泥搅拌对穿墙管前方2m范围内的土体进行加固,起到挡土、阻水的作用。
5.2触变泥浆减阻
采用触变泥浆进行减阻,通过压入的泥浆在管壁形成泥浆套。
5.3顶管节接头及防水措施
混凝土管采用F型橡胶密封圈柔性接口,氯丁橡胶楔形胶圈,由制管厂配套供应,接头内设止水钢环。当管节正常顶进安成后,管节之间都能达到良好的密封状态。
5.4作业面通风选用大型风扇作鼓风式通风。
5.5管道严密性试验
在顶管施工和检查井施工完成后,对各井位之间管道进行严密性试验,管道严密性试验采用闭水法试验。管道不得有漏水现象,其渗水量应小于允许渗水量。
6、顶管施工过程中应注意的问题
6.1顶管出洞
即打开钢封门,将工具管顶出井外,顶管出洞是整个顶管工程的关键环节,此时要防止工具管前方土坍塌和工具管偏离设计轴线。
6.2纠偏
是指上具管偏离设计轴线后,利用工具管内的纠偏机构(纠偏油缸改变管端方向,减小管线偏差的过程。
6.3纠扭
顶进过程中常常遇到管道扭转,这对管道出泥,电机安装等有较大的影响,因此必须加强控制,避免扭转角度过大。
6.4导轨偏移
基坑导轨在顶管施工过程中产生左右或高低偏移。
6.5洞口止水幽撕裂或外翻。
6.6后靠背严重变形、位移或损坏。
7结束语
随着科学技术的不断发展，顶管技术不断的改善，并且被广泛的应用。它具有极少占用场地；开挖量少，可保持地面交通畅通；不影响地面构筑物设施的安全，拆扦量少；截污管埋深于其它管线，不影响其它埋深浅的管线正常使用；不受气候变化影响，可以连续施工，缩短工期等优点。污水管道的布置变得越来越灵活多变，顶管施工很大程度上也满足人们对污水处理施工的要求。因此，在城市的污水管道施工应充分利用顶管技术，但在施工过程中应严格控制施工程序和工程质量。