宣 卓 （肥東縣重點工程建設(shè)管理中心，安徽 合肥 231600）

1 引言

在雨污管道施工工程中常規(guī)的施工方式為管道開槽施工，但這種施工方式往往會受到一定地形因素限制，造成不利于溝槽開挖。市政雨污水管道大口徑頂管施工技術(shù)是一種新式的施工技術(shù)，其能夠有效地免除溝槽開挖、使作業(yè)面更加地光滑，在提升施工效率的同時，有效地保持管道的密閉性，并且對原有工程影響極小。雖然管道頂管施工造價高于其他方式，并且施工周期較慢，但是由于其成熟的施工工藝依然應(yīng)用較廣。本研究將結(jié)合實際工程案例，對管道頂管施工的應(yīng)用進行分析總結(jié)。

2 工程概況

合肥某道路工程中雨污頂管施工，設(shè)計道路污水以店埠河為界，分為二段，工程污水方案最終確定如下：①橋頭集至店埠河路段，該道路規(guī)劃用地為倉儲用地，現(xiàn)狀主要為農(nóng)田用地，區(qū)域范圍內(nèi)地勢北高南低，距離北側(cè)撮鎮(zhèn)污水廠在5.5km～6.5km，距離較長且存在逆坡?，F(xiàn)依據(jù)物流園的排水規(guī)劃，并結(jié)合規(guī)劃部門意見，沿本道路敷設(shè)D500污水管，排至東華路，遠期地塊開發(fā)投入使用后向南排至小型污水處理設(shè)施處理。②店埠河以東路段屬于循環(huán)經(jīng)濟園區(qū)，該段落污水經(jīng)過前期與肥東縣規(guī)劃局和循環(huán)園區(qū)溝通，確定并經(jīng)過與園區(qū)委托的規(guī)劃設(shè)計單位對接后，該段污水通過撮鎮(zhèn)路、長樂路和四頂山路排入污水處理廠進行深度的處理。

圖1 污水系統(tǒng)圖

3 工程施工方法

3.1 污水工程設(shè)計

設(shè)計道路污水以店埠河為界，分為二段，下面分段進行介紹。經(jīng)過與合肥市規(guī)劃局、肥東縣規(guī)劃局、循環(huán)經(jīng)濟園區(qū)管委會等單位的溝通咨詢，工程污水方案最終確定如下：①橋頭集至店埠河路段，該道路規(guī)劃用地為倉儲用地，現(xiàn)狀主要為農(nóng)田用地，區(qū)域范圍內(nèi)地勢北高南低，距離北側(cè)撮鎮(zhèn)污水廠在5.5km～6.5km，距離較長且存在逆坡?，F(xiàn)依據(jù)物流園的排水規(guī)劃，并結(jié)合規(guī)劃部門意見，沿本道路敷設(shè)D500污水管，排至東華路，遠期地塊開發(fā)投入使用后向南排至小型污水處理設(shè)施處理。②店埠河以東路段屬于循環(huán)經(jīng)濟園區(qū)，該段落污水經(jīng)過前期與肥東縣規(guī)劃局和循環(huán)園區(qū)溝通，確定并經(jīng)過與園區(qū)委托的規(guī)劃設(shè)計單位對接后，該段落污水通過撮鎮(zhèn)路、長樂路和四頂山路排入污水處理廠進行深度的處理。

圖2 平面示意圖

3.2 過路預(yù)留管設(shè)計

為避免道路建成后，其他類管線過路再次開挖，排水設(shè)計時在K8+860、K10+345、K10+400、K11+280、K11+347、K12+323、K12+400、K12+800、K12+850、K13+281、K13+387、K13+810、K13+870、K14+360、K14+415、K14+895、K14+980相交路口預(yù)留過路管涵，以便遠期其他管線過路使用。

3.3 管線位置

依據(jù)合肥市規(guī)劃局下發(fā)管線綜合標(biāo)準(zhǔn)橫斷面圖，這條道路目前只針對機動車道開展了相關(guān)的施工，對于其他兩條道路，即非機動車道及人行道還沒有相關(guān)的規(guī)劃實施，因此，管道設(shè)計主要集中在機動車道下，以便一并實施，對于本次不進行實施管線置于非機動車道和人行道。雨水管線在道路中心線兩側(cè)14.5m處；污水管線分兩段位置設(shè)置，店埠河以西段本次與機動車道一并實施，設(shè)置在道路中心線兩側(cè)11m處；店埠河以東段根據(jù)肥東縣規(guī)劃局來函，暫無污水排放需要，設(shè)計時將污水管布設(shè)在機動車道外側(cè)，位于道路中心線兩側(cè)21m處。

3.4 管道材料

D700及污水管選用的材質(zhì)為鋼帶增強聚乙烯螺旋波紋管，這種材質(zhì)已經(jīng)達到了國家相關(guān)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求。環(huán)剛度≥12.5kN/m。管道施工應(yīng)滿足中國工程標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)要求。在D700以上部分的排水管普遍選用的是鋼筋混凝土材質(zhì)的平口管，在管道的接口處采取水泥砂漿進行抹帶。頂管所選用的材質(zhì)是F型混凝土管，而且選用的這個材質(zhì)已經(jīng)達到了國家施工要求的相關(guān)管材規(guī)定。在交口處的D600預(yù)留管選用的材質(zhì)也是混凝土排水平口管。在雨水口處用于連接使用的管道材質(zhì)選用的是D300平口式鋼筋混凝土圓管，均以i＝0.01坡向雨水檢查井，雨水口連接管基礎(chǔ)參見04S516P22。所有雨水口連接管和管道覆土小于0.7m的排水管須采用C15混凝土包封處理。

3.5 管道基礎(chǔ)及接口

鋼帶增強聚乙烯螺旋波紋管熱收縮套管（帶）接口，砂石基礎(chǔ)。管道基礎(chǔ)見04S520-57（管頂填砂 50cm）；管道與檢查井的連接見04S520-59、60；鋼筋混凝土管道選用混凝土作為管道的基礎(chǔ)，參見標(biāo)準(zhǔn)圖04S516-17；管道接口參見 4S516-23、28。

3.6 雨水口

本次對于雨水口位置的設(shè)計模式是偏溝式，設(shè)計的理念就是將雨水口設(shè)置在道路相對低點位置，具體的設(shè)計可以參看排水平面圖；對于設(shè)計的雨水口的深度通常情況下要超過1.0m。采用D300進行管口的連接i=0.01縱坡流向雨水檢查井。所有雨水口連接管與覆土小于0.7m的排水管道均須進行管道加固。

4 施工步驟

4.1 井施工

針對工程中豎井的施工，首先要了解現(xiàn)場地質(zhì)狀況，豎井的主要構(gòu)成有鎖扣圈梁、底板、井墻，鎖扣圈梁主要采用c30鋼筋混凝土作為其材料，施工現(xiàn)場需要對其進行澆筑；井墻的結(jié)構(gòu)主要采用的是格柵鋼架、錨噴、錨桿，厚度大約維持在30cm左右；底板的材料主要是由c16、錨噴，平均的厚度超過了30cm。在施工時，需要對頂管進行反復(fù)的核查，確保土體的強度能夠達到工程的要求，從而能夠更加準(zhǔn)確地確定鋼板和混凝土的厚度。能否將管材順利進行頂進最重要的步驟就在于確定準(zhǔn)確底板和混凝土的強度。

4.2 管材的選擇安裝

在安裝管材前，需要系統(tǒng)檢查管材的質(zhì)量，如果工程中選用的管材出現(xiàn)了質(zhì)量問題，必須要防止其應(yīng)用在現(xiàn)場施工中，更要防止其在管道施工中使用，要保證管道吊起之前將膠止水圈上好。當(dāng)管材已經(jīng)在軌道上吊放完成以后，才能將環(huán)形頂鐵進行相應(yīng)的安放，管材進行連接時要保持謹(jǐn)慎，切忌發(fā)生碰撞破壞管體質(zhì)量，尤其是要對管材口進行科學(xué)的拼接處理。在施工中如果損壞了管材，或者安放好的管材發(fā)生了翻轉(zhuǎn)和出槽等相關(guān)的問題，安裝的管材就必須要進行更換，重新調(diào)節(jié)橡膠圈，然后才能繼續(xù)地進行安裝管材工程。當(dāng)完成拼接管道工作后，要進行管材的頂進施工處理，具體操作要采用液壓千斤頂來完成。

5 管道頂進施工

①通過對頂進的鉆頭進行相應(yīng)的技術(shù)改良，能夠有效地降低頂進所受到的阻力，提升的推力速度會跟著頂管距離的拉大而持續(xù)地加速。在對管材進行頂進時，一定要防止管材由于受到壓力后出現(xiàn)的損壞，只有大幅地降低管壁處的阻力才能夠使工程圓滿地完成。在進行施工的過程中，所使用到的管材周邊在進行注觸時會變成泥漿，通過相關(guān)的工藝保持管材與土之間形成的干摩擦轉(zhuǎn)變成為濕摩擦，這樣做的好處就是能夠?qū)⒆枇p小到最低。制作工程所使用的觸變泥漿的具體方法就是將膨潤土、燒堿、CMC、水按照一定的比例進行混合，具體的比例為0.3∶0.2∶0.01∶1混合配制后將其進行放置24h，等其充分地混合均勻以后才能夠投入工程使用。在對其進行施工時，要從機頭開始進行通過壓漿系統(tǒng)，將觸變泥漿通過注漿孔壓進位于前三節(jié)的管道，由此可以形成一個厚度大約10mm的泥漿套，確保頂管能夠滑行于泥漿套中，這樣就可以最大限度地使摩阻力降低。利用壓力表和流量表對壓入的泥漿進行有效地控制，使其所受到的壓力能夠達到1.1～1.2倍的地下水壓。在進行施工操作的過程中，必須先將泥漿進行壓入操作，然后才能夠進行頂管，之后保持兩個操作逐項完成，最后先將頂進停止，然后不斷地進行補漿，通過這種操作方式能夠最大限度地保持住泥漿套的性能。

②對施工中的頂進線路要進行科學(xué)地控制。具體操作方式要利用相關(guān)設(shè)備，并按照正確的操作方式進行施工，要保持一定的預(yù)見性。為了確保管道的設(shè)計思路是按照高程和頂進方向進行設(shè)計的，那么就要在開展頂進的過程中利用相關(guān)的工具持續(xù)地測量高程方向，通過不斷地測量將出現(xiàn)的偏差進行調(diào)整，然后根據(jù)反饋的情況，再對千斤頂進行糾正，從而使機頭的方向得到相應(yīng)的調(diào)整，最終實現(xiàn)控制頂進的方向，使得工程設(shè)計的管道能夠沿著軸線進行頂進。

6 注意事項

工程中地面如果出現(xiàn)沉降或隆起的時候應(yīng)該引起重視。頂管施工過程中沉降觀測點要按照一定的間距進行沿線布設(shè)，施工期間要對地面出現(xiàn)的沉降量進行實時的監(jiān)測。對端面進行開挖的過程中過多或過少的取土行為會使地面出現(xiàn)一定程度的變化。為防止出現(xiàn)這種不良情況，可采取以下措施進行化解：在壓漿時要對壓力進行科學(xué)的控制，要保證“泥漿套”上面的土體所受到的壓力達到相對的平衡。在管道接口處進行密封時要嚴(yán)格控制其質(zhì)量，避免出現(xiàn)不必要的滲漏。在埋藏較淺距地面1.5m處，可在局部管道將鋼板壓入沿線，加載的形式采用的是將砂包進行上堆，這樣能夠更好地防止觸變泥漿發(fā)生上浮，導(dǎo)致泥漿套不能充分地發(fā)揮其功能。

7 結(jié)語

在本次雨污混流管道施工中，根據(jù)工程的實際情況，結(jié)合工程進行綜合性的分析，采用內(nèi)嵌鋼管頂進技術(shù)相較于支護開槽施工更具有操作性，能夠極大滿足施工要求，可為將來雨污管道施工提供了一定的借鑒與參考。