沈路燕

（上海奉賢賢潤水務建設有限公司，上海市201499）

0 引言

雨污水管道是現(xiàn)階段城市管道建設中的重要內(nèi)容，就具體的雨污水管道建設來看，采用傳統(tǒng)的方式做管道建設，一方面工程量巨大，會有大量的成本消耗，另一方面會對城市美觀性以及生態(tài)環(huán)境形成較大的影響，所以其利用的弊端顯著。頂管施工技術能夠有效的避免上述問題，在具體實踐中的作用優(yōu)勢顯著，因此在雨污水管道的建設中采用此技術具有顯著現(xiàn)實價值[1]。

1 頂管發(fā)展史

頂管法施工是繼盾構(gòu)施工之后發(fā)展起來的地下管道施工方法，最早于1896年美國北太平洋鐵路鋪設工程中應用，已有百年歷史。20世紀60年代在世界各國得到推廣：近20年，日本研究開發(fā)土壓平衡、水壓平衡頂管機等先進頂管機頭，并提出相應工法。中國從50年代在北京、上海開始試用，1986年上海穿越黃浦江輸水管道，采用鋼頂管應用計算機控制，激光導向等先進技術，單向頂進距離1120m，頂進軸線精度：左右＜±150 mm，上下＜±50 mm。1997年上海黃浦江上游引水工程的長橋支線頂管工程，中國創(chuàng)造鋼管頂管世界記錄，一次最大頂進距離為1 743 m，鋼管直徑3.5 m。

2 頂管施工技術概述

頂管施工技術是一種非開挖的施工方法，是一種不開挖或者少開挖的管道埋設施工技術。頂管法施工就是在工作坑內(nèi)借助于頂進設備產(chǎn)生的頂力，克服管道與周圍土壤的摩擦力，將管道按設計的坡度頂入土中，并將土方運走。一節(jié)管子完成頂入土層之后，再下第二節(jié)管子繼續(xù)頂進。其原理是借助于主頂油缸及管道間、中繼間等推力，把工具管或掘進機從工作坑內(nèi)穿過土層一直推進到接收坑內(nèi)吊起。管道緊隨工具管或掘進機后，埋設在兩坑之間。從工程實踐應用來看，在奉賢區(qū)的工程建設中，此技術發(fā)揮了巨大的效用[2]。

3 頂管施工技術在雨污水管道建設中的應用

頂管施工技術在目前的城市管道建設中被普遍采用，主要是因為此種技術使用對城市環(huán)境的影響較小，而且實際應用效果顯著。在雨水管道的建設中，此技術有著重要的應用，以下便是對其應用的具體分析。

3.1 工程案例

在奉賢區(qū)的發(fā)展過程中，隨著新城地位的突出和影響力的加劇，其規(guī)模不斷加大，人口不斷提升，原有的雨污水管道在實際利用中呈現(xiàn)出負荷過重的情況，因此需要新建雨污水管道。在奉賢區(qū)金錢公路東側(cè)、奉浦大道大道北側(cè)設污水提升泵站1座，污水管道總長度3 693 m。出于環(huán)境、施工安全等方面的考慮，部分管道施工決定采用頂管施工技術，頂管施工長度為864 m，采用F型鋼承口鋼筋混凝土管，管徑DN1200~DN1650，局部路段平面圖見圖1。

3.2 施工設計

雨污水管道的頂管施工技術的施工設計具體包括三個部分：第一是施工樣圖設計。在樣圖設計中，對于管道的埋深，管道的承壓和荷載等要通過計算做詳細的確定，這樣，管道施工中的安全可以得到保證。第二是管道的施工方案設計。在施工樣圖的基礎上，考慮施工的工程量和施工周期，需要對具體的施工進度做科學的計算，根據(jù)具體的機器使用進度確定人員規(guī)模和材料使用等，這樣，具體的施工方案會得到更加全面的設計。該工程頂管基本在市政道路下穿過，地下管線眾多，對地面沉降要求較高，因此，選用性能先進的頂管機頭，是控制地面沉降、加快工程建設速度的關鍵。該工程污水干管管徑為DN1200以上，故采用泥水平衡式頂管工具頭，所有操作均可通過遙控在地面進行，且對地面沉降控制較好。第三是施工監(jiān)管的設計。在施工的過程中，要避免突發(fā)事件的發(fā)生，應在施工設計的時候?qū)ν话l(fā)性事件做應急預案設計，以確保整個施工的安全性。頂管施工的基本施工設計圖見圖2。

圖2 頂管施工的基本施工設計圖

3.3 施工準備

施工準備需作好三方面工作。第一是需要對施工區(qū)域的地質(zhì)環(huán)境做具體考察，確定土壤的工程條件，比如土壤的含水量和穩(wěn)定性。比如，如果在考察中發(fā)現(xiàn)施工土壤的含水量較高，那么在施工中需要利用排水措施排出土壤水分，這樣，土層工程條件提升，荷載穩(wěn)定性加強。第二是做施工人員以及材料、設備的準備。這些要素是施工中必須要重視的，因此在準備工作開展的時候必須要第一時間確認。第三是做管理要素的準備，包括技術條件、管理人員水平等。

3.4 施工執(zhí)行

施工執(zhí)行須注意兩點：第一是施工的規(guī)范化操作。在具體的頂管施工技術應用中，技術應用的步驟、環(huán)節(jié)、機械設備的具體操作以及人員的實際操作執(zhí)行等都必須要保證規(guī)范和標準。簡言之，具體執(zhí)行的規(guī)范是保證施工質(zhì)量的重要措施，因此無論是在施工前還是施工中，必須強調(diào)規(guī)范化操作。第二是做好施工過程中的管理工作，主要指的是機械設備的管理和人員的管理。從實際分析來看，人員和設備的不合理使用會造成施工的混亂，這對于施工安全來講十分不利，因此在現(xiàn)場中強化管理十分必要。總而言之，在施工執(zhí)行的過程中對具體的規(guī)范性操作和場面管理做強化，施工質(zhì)量、安全會有更可靠的保障。

該工程在頂管頂進過程中，地層對頂管阻力較大，易堵塞刀盤切削口，排泥管道也會給頂管施工帶來困難。而且，由于土層的不均勻性，頂管方向不易控制，易產(chǎn)生頂偏等不良現(xiàn)象。

針對會遇到的施工問題采取以下解決措施：

（1）減小頂管施工的外壁摩阻力，通過管壁外優(yōu)質(zhì)潤滑泥漿的制作和壓注措施降低頂進阻力；為了對正面的土體進行改良，在機迎土面的上部布置了注漿管。

（2）針對頂管方向不易控制的措施，適當調(diào)整掘進機殼體的長徑比，使糾偏過程的承載面積增加，提高糾偏穩(wěn)定性；在掘進機后面緊跟一套中繼間，用于輔助糾偏，使原來掘進機的一組糾偏裝置變?yōu)槎M糾偏裝置，增加了方向控制的可靠性；嚴格執(zhí)行方向偏差報警制度，一旦施工中出現(xiàn)偏差值超過5 cm時，作業(yè)人員應立即停止頂進，并逐級向上匯報，經(jīng)技術負責人匯同有關施工人員研究分析原因后，方可繼續(xù)頂進，從而避免盲目頂進。

（3）針對頂管沉降控制的措施，頂進過程的控制措施，嚴格控制正面土壓力；嚴格控制機頭糾集量；頂管接近管線時應放慢頂進速度，并加大膨潤土泥漿注漿量，以控制管線沉降；進出洞口的滲漏及管道下沉的針對性措施，在頂管施工前，必須對進出洞口的土體進行預加固，采取雙液漿法加，加固強度為0.3~0.4 MPa；頂管進入接收坑后，應盡快對洞口進行封堵，并利用前幾節(jié)管子底部。預埋注漿孔向管道下部土體壓注水泥漿，同時也向洞圈進行壓漿。

3.5 施工監(jiān)督

施工監(jiān)督工作在雨污水管道的具體建設中十分必要，尤其是利用頂管施工技術做的具體的管道建設，監(jiān)督工作更要做全面。就施工監(jiān)督來看，其工作強化需要做好兩方面：第一是構(gòu)建完整的監(jiān)督體系，并對體系中的監(jiān)督環(huán)節(jié)責任進行明確，這樣，執(zhí)行環(huán)節(jié)的人員會更加清楚的知道自身的職責所在，有了責任目標的明確，其監(jiān)督工作的落實效果會更加突出；第二是監(jiān)督工作要建立反饋機制，這樣，監(jiān)督中發(fā)現(xiàn)的問題可以及時反饋，問題的具體解決也會更具實效，當然，為了實現(xiàn)這種實效性的提升，利用網(wǎng)絡構(gòu)建信息共享平臺現(xiàn)實意義顯著。

3.6 施工檢驗

施工檢驗是頂管施工技術應用的最后一項重要工作。在具體的檢驗中，首先需要確定檢驗的項目。分析目前的實踐，檢驗的項目主要來自于工程設計，即設計中的具體項目是工程檢驗的參考項目。其次是要確定檢驗的標準，具體詳見表1。

在工程設計的時候，根據(jù)工程的規(guī)模做了相應的參數(shù)設計，在具體檢驗的時候可以比對工程設計參數(shù)和實際參數(shù)，如果差異在允許范圍內(nèi)則合格，如果不合格，則需要找到不合格的原因并改善。簡單來講，檢驗是把握工程質(zhì)量的最后一道關卡，只有做好檢驗工作，頂管施工技術的具體利用實效才能得以加強。

表1 允許偏差表

4 結(jié)語

綜上所述，雨污水管道建設是目前城市建設中的重要內(nèi)容，因此需要得到足夠的重視。頂管施工技術在實際利用中的效果顯著，積極的利用其做雨污水管道的建設可以控制成本，也可以減少施工對環(huán)境的破壞，因此分析此種施工技術的具體應用環(huán)節(jié)并就其中的注意事項做強調(diào)，可給管道施工提供豐富的參考。