蘇紹林

江西有色建設(shè)集團(tuán)有限公司

摘要：隨著我國城鎮(zhèn)建設(shè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，頂管施工工藝以其低廉的施工成本和巨大的社會(huì)效益也被廣泛地運(yùn)用于城市中的雨水和污水管道工程方面。頂管施工具有場(chǎng)地占地面積小與開挖量小等優(yōu)點(diǎn)，尤其適用于市政建設(shè)的污水管道工程及綜合性管道工程。本文對(duì)污水管道頂管施工中的技術(shù)工藝，技術(shù)質(zhì)量等問題進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：市政工程頂管施工；污水處理；施工技術(shù)

引言：

近年來我國城市建設(shè)在大規(guī)?？焖侔l(fā)展，大量管網(wǎng)及地下交通隧道等地下工程不斷在新建、擴(kuò)建和維修。對(duì)于人口集中、地面建筑物和地下管線十分密集、地面交通擁擠的繁華城區(qū)來說，傳統(tǒng)的明挖埋管方法逐漸受到限制下而采用頂管施工則顯示出極大優(yōu)越性。同時(shí)，城市可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略要求和人們對(duì)環(huán)保的日益重視，也使得非開挖頂管施工技術(shù)越來越受到重視。

正文

一、頂管施工的原理

頂管施工就是借助主頂油缸及管道間的中間推力，把工具管或掘進(jìn)機(jī)從工作坑內(nèi)穿過土層一直推到接收坑內(nèi)，與此同時(shí)，也就是把緊隨工具管或掘進(jìn)機(jī)后的管道埋在兩坑之間。帶拉桿的管節(jié)預(yù)制方法與普通管基本相同，其不同點(diǎn)主要為在管節(jié)前后兩段加設(shè)預(yù)埋拉桿。為了降低頂管對(duì)周圍土體的擾動(dòng)，在頂管過程中必須進(jìn)行注漿潤滑，這就需要帶注漿孔的管節(jié)。帶注漿孔管預(yù)制與件通管節(jié)預(yù)制基本相同，主要的不同點(diǎn)為它在普通管的前后兩端加設(shè)了注漿孔預(yù)埋件，以便注漿使用。管節(jié)的吊運(yùn)、裝車、下管均采用特制的吊車及專用吊管頂進(jìn)行。管節(jié)起吊嚴(yán)格遵守規(guī)范，輕吊輕放。

二、管道頂進(jìn)技術(shù)

全部設(shè)備經(jīng)過檢查并經(jīng)過試運(yùn)轉(zhuǎn)，前七節(jié)管用拉桿連接，以防止管節(jié)漂移。工具管要嚴(yán)格調(diào)零，將工具管調(diào)整成一條直線，此時(shí)儀表所反映的角度應(yīng)為零，調(diào)零后將糾偏油缸鎖住。防止工具管出洞后下跌，工具管出洞后，由于支撐面較小，工具管容易出現(xiàn)下跌，為此需在工具管下的井壁上加設(shè)支撐，同時(shí)工具管與第一節(jié)管之間連接，加強(qiáng)整體性。在頂進(jìn)時(shí)，封門拆除后將工具管立即切入土層。注意測(cè)量和糾偏。開始頂進(jìn)5m～10m范圍內(nèi)，施工偏差超過允許偏差時(shí)，應(yīng)采取措施立即糾正。工具管進(jìn)入土層后的管端處理還應(yīng)注意：在進(jìn)入接收井的工具管和管端應(yīng)設(shè)枕墊；管道兩端露在工作井中的長度不得小于0.5m。頂管結(jié)束后，管節(jié)接口的內(nèi)側(cè)間隙將按設(shè)計(jì)要求處理。

三、注漿工藝技術(shù)

1、頂管頂進(jìn)施工中的注漿技術(shù)

（1）頂管施工采用優(yōu)質(zhì)的觸變泥漿材料

觸變泥漿的配合比將根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際地層、土質(zhì)及觸變泥漿的技術(shù)指標(biāo)確定。頂管結(jié)束后，需立即用水泥漿置換觸變泥漿，并密封注漿孔。觸變泥漿的配方（A漿）及主要性能指標(biāo)主要為：膨潤土-12%，純堿-6%。視粘度cp-30.5，失水量1/t-9。

（2）在管子預(yù)埋注漿孔，每隔3節(jié)管在一個(gè)斷面設(shè)置注漿孔4個(gè)，并具備排氣功能。

（3）漿體的配制、攪拌、膨脹時(shí)間，都必須按設(shè)計(jì)及規(guī)范要求進(jìn)行。

（4）壓漿方法要以同步注漿為主，補(bǔ)漿為輔。在頂進(jìn)過程中，要經(jīng)常檢查各推進(jìn)段的注漿減阻效果，從而及時(shí)加以改進(jìn)施工工藝。

（5）注漿設(shè)備和管路要可靠。具有足夠的耐壓和良好的密封性能。

2、頂管施工結(jié)束后的壓密注漿技術(shù)

（1）注漿孔統(tǒng)一編號(hào)并注明施工順序，孔位偏差小大于6cm，孔偏斜率符合設(shè)計(jì)要求。

（2）注漿施工按分序加密的原則。頂管段注漿范圍為管周lm，注漿孔的布置為兩邊各一排，緊貼管道外側(cè)，間距為lm。

（3）采用間隔跳躍式注漿法：即先注1.4.7…后注2.5.8…最后注3.6.9…注漿應(yīng)管道兩側(cè)同時(shí)進(jìn)行，兩側(cè)的注漿順序呈三角形分布，同一次序的孔可以同時(shí)施工，不同次序的孔，按規(guī)定次序進(jìn)行。

（4）注漿前應(yīng)做好孔口的注漿工作。當(dāng)有土粒進(jìn)入管內(nèi)時(shí)，立即沖洗干凈。

（5）注漿過程中發(fā)現(xiàn)壓力突然下降，流量突然增大時(shí)，應(yīng)立即停止，檢查是否冒漿、跑漿，當(dāng)發(fā)生以上情況時(shí)，應(yīng)立即采取措施處理。

四、頂管施工的測(cè)量、糾偏、糾扭技術(shù)

1、頂管測(cè)量技術(shù)

測(cè)量必須按照設(shè)定的管道中心線和工作井位建立地面和地下測(cè)量控制系統(tǒng)，控制點(diǎn)應(yīng)設(shè)在不易擾動(dòng)、線清楚、方便校核的地點(diǎn)。在頂管工作井內(nèi)的后部設(shè)置測(cè)量臺(tái)，其臨時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn)由地面水準(zhǔn)點(diǎn)引入，在交接班時(shí)進(jìn)行儀器高程的校核和調(diào)整，頂進(jìn)軸線由設(shè)計(jì)管道軸線通過經(jīng)緯儀引入工作井，然后對(duì)中觀測(cè)。測(cè)量頻率為每項(xiàng)進(jìn)500mm測(cè)量一次，全段頂完后，應(yīng)在每個(gè)管節(jié)接口處測(cè)量其軸線位置和高程。

2、頂管糾偏技術(shù)

糾偏是指機(jī)頭偏離設(shè)計(jì)軸線后，利用設(shè)置在后部的糾偏千斤頂組，改變機(jī)頭端面的方向，減少偏差，使管道沿設(shè)計(jì)軸線頂進(jìn)。項(xiàng)進(jìn)糾偏是采用調(diào)整四臺(tái)糾偏千斤頂組的方法，進(jìn)行糾偏操作，若管道偏左則千斤頂采用左伸右縮，反之亦然。如果同時(shí)有高程和方向偏差，則應(yīng)先糾正偏差大的一邊。糾偏應(yīng)做到在頂進(jìn)中采用小角度分級(jí)逐步進(jìn)行，勤調(diào)微糾。當(dāng)頂管機(jī)頭發(fā)生旋轉(zhuǎn)時(shí)，可采取在管內(nèi)的相反方向增加壓重塊或在中間站提供旋轉(zhuǎn)糾正力矩等方法糾正。

3、頂管糾扭技術(shù)

頂進(jìn)過程中常常遇到管道扭轉(zhuǎn)，這將影響管道出泥、電機(jī)安裝等，必須加強(qiáng)控制，避免扭轉(zhuǎn)角度過大。糾偏時(shí)，注意糾偏油缸不要對(duì)管節(jié)形成扭矩；穩(wěn)定主項(xiàng)油缸后座，管道內(nèi)安裝的設(shè)備應(yīng)對(duì)稱布置，避免布置在同一側(cè)。糾正管節(jié)扭轉(zhuǎn)的有效方法為壓重糾扭，即在管道單邊壓重，使管道在相反的方向扭轉(zhuǎn)。

五、其它有關(guān)頂管施工技術(shù)措施

1、穿墻頂進(jìn)

頂管出洞口對(duì)頂管來說是非常重要的環(huán)節(jié)，為了順利頂進(jìn)，在接收井四周仍然采取了深層水泥攪拌對(duì)穿墻管前方2m范圍內(nèi)的土體進(jìn)行加固，起到擋土、阻水的作用。

2、觸變泥漿減阻

采用觸變泥漿進(jìn)行減阻，通過壓入的泥漿在管壁形成泥漿套。

3、頂管節(jié)接頭及防水措施

混凝土管采用F型橡膠密封圈柔性接口，氯丁橡膠楔形膠圈，由制管廠配套供應(yīng)，接頭內(nèi)設(shè)止水鋼環(huán)。當(dāng)管節(jié)正常頂進(jìn)安成后，管節(jié)之間都能達(dá)到良好的密封狀態(tài)。

4、作業(yè)面通風(fēng)

選用大型風(fēng)扇作鼓風(fēng)式通風(fēng)。

5、管道嚴(yán)密性試驗(yàn)

在頂管施工和檢查井施工完成后，對(duì)各井位之間管道進(jìn)行嚴(yán)密性試驗(yàn)，管道嚴(yán)密性試驗(yàn)采用閉水法試驗(yàn)。管道不得有漏水現(xiàn)象，其滲水量應(yīng)小于允許滲水量。

六、頂管施工過程中應(yīng)注意的問題

1、頂管出洞

即打開鋼封門，將工具管頂出井外，頂管出洞是整個(gè)頂管工程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，此時(shí)要防止工具管前方土坍塌和工具管偏離設(shè)計(jì)軸線。

2、糾偏

是指上具管偏離設(shè)計(jì)軸線后，利用工具管內(nèi)的糾偏機(jī)構(gòu)（糾偏油缸）改變管端方向，減小管線偏差的過程。

3、糾扭

頂進(jìn)過程中常常遇到管道扭轉(zhuǎn)，這對(duì)管道出泥，電機(jī)安裝等有較大的影響，因此必須加強(qiáng)控制，避免扭轉(zhuǎn)角度過大。

4、導(dǎo)軌偏移

基坑導(dǎo)軌在頂管施工過程中產(chǎn)生左右或高低偏移。

5、地表隆起

在任何一種頂管施工中，若操作不當(dāng)，都會(huì)使機(jī)頭前方沿滑裂面范周內(nèi)的土體遭破壞使地表隆起。

6、地面沉降

在頂管機(jī)過后或頂管施工完成以后，在管子中心線左右兩側(cè)的地面產(chǎn)生沉降，并且隨著時(shí)間的推延，沉降槽的寬度與深度均與日俱增。

七、結(jié)語

隨著工程技術(shù)的發(fā)展，將會(huì)出現(xiàn)更為先進(jìn)的頂管施工工藝及施工機(jī)械。頂管施工工藝也會(huì)進(jìn)一步地廣泛應(yīng)用于我國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的各個(gè)領(lǐng)域。在采用頂管施工技術(shù)后，減少了大量的土方開挖量，縮短了工期，減小了對(duì)周圍建筑物和周邊居民的影響，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

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