尹海英 （湖南省資興市城市管理和綜合執(zhí)法局，湖南 資興 423400）

污水管網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)聯(lián)通項(xiàng)目建設(shè)直接關(guān)系著城市的排污效率和質(zhì)量。城市化背景下，城市生活生產(chǎn)的污水總量急劇增加，這給城市排污工作帶來(lái)較大壓力，建設(shè)排污管道已經(jīng)成為市政項(xiàng)目建設(shè)的重要內(nèi)容。在市政污水管道施工中，除復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境外，一些重要建筑物也會(huì)對(duì)污水管道項(xiàng)目施工造成影響，基于此，有必要進(jìn)行市政污水管道施工技術(shù)的全面優(yōu)化，泥水平衡頂管施工是一種高效化的管道施工技術(shù)，其在復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境長(zhǎng)距離管道施工中具有突出優(yōu)勢(shì)，本文結(jié)合東江河兩岸污水管網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)聯(lián)通工程建設(shè)實(shí)際，就泥水平衡頂管施工技術(shù)要點(diǎn)展開(kāi)分析。

1 項(xiàng)目概況

東江河兩岸污水管網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)聯(lián)通工程于2017 年11 月開(kāi)工建設(shè)，管道東江河北岸蓮花路向東人行道鋪設(shè)，新建管道實(shí)現(xiàn)了D1200mm污水干管與2號(hào)污水提升泵站的有效連接。管道總長(zhǎng)為581m，所用管道為三級(jí)鋼筋F型鋼承口混凝土管，采用橡膠圈進(jìn)行止水。在施工中，由于工程地質(zhì)條件復(fù)雜，從上往下包含了雜填土、細(xì)沙層、卵石土，項(xiàng)目開(kāi)挖深度較大，同時(shí)施工受附近建筑物影響，對(duì)此，采用泥水平衡頂管施工技術(shù)進(jìn)行建設(shè)施工，在施工中，嚴(yán)格控制泥水平衡頂管施工技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)；本項(xiàng)目井點(diǎn)從ZW1～ZW9，其中ZW1～ZW8 采用沉井施工工藝，而ZW9 井采用倒掛井施工工藝，在施工前，所有井四周采取高壓旋噴樁，并采用攪拌樁進(jìn)行井底止水處理。頂管完成后，對(duì)管道出入口封門(mén)處理，并進(jìn)行工作井、接收井內(nèi)砌筑和污水檢查，完成井口回填處理。泥水平衡頂管施工技術(shù)有效提升了本項(xiàng)目的施工進(jìn)度，保證了污水管道項(xiàng)目施工質(zhì)量。

2 泥水平衡頂管施工技術(shù)原理

作為一種較為常見(jiàn)的污水管道施工工藝，泥水平衡頂管施工技術(shù)會(huì)全斷面切削土體，然后通過(guò)泥水壓力作用，實(shí)現(xiàn)地下水及土壓力的平衡處理，最后通過(guò)泥漿輔助進(jìn)行頂管施工。在施工中，工作人員首先會(huì)準(zhǔn)備一定密度的泥水，采用這些泥水填滿頂管掘進(jìn)機(jī)的泥水倉(cāng)，其次對(duì)泥水倉(cāng)進(jìn)行加壓處理，使得泥和水壓力保持在平衡狀態(tài)，在頂進(jìn)施工中，可以通過(guò)千斤頂推力使微型盾構(gòu)機(jī)頭向前掘進(jìn)，然后將管道安裝在始發(fā)井導(dǎo)軌上，并向土層頂進(jìn)，最終使得管道安裝在設(shè)計(jì)位置上，完成頂管施工。

采用泥水平衡頂管法進(jìn)行施工，應(yīng)重點(diǎn)考慮三個(gè)方面的因素：一方面，應(yīng)重視泥漿濃度調(diào)節(jié)，這是因?yàn)槟酀{的濃度會(huì)對(duì)泥漿循環(huán)和盾構(gòu)機(jī)的應(yīng)用造成影響，對(duì)此應(yīng)避免泥漿濃度過(guò)高或過(guò)低導(dǎo)致的凝結(jié)和散開(kāi)問(wèn)題。另一方面，在施工中，應(yīng)重視工作井的布置，同時(shí)需對(duì)接收井的位置進(jìn)行合理調(diào)節(jié)，確保其位置間距的規(guī)劃滿足設(shè)備應(yīng)用需要，同時(shí)不會(huì)對(duì)附近的管線設(shè)施造成影響。此外，完成頂桿施工后，應(yīng)做好工作井、接收井的管道連接處理，并嚴(yán)格檢查頂管沉降、偏差等內(nèi)容，確保頂管施工質(zhì)量。

3 泥水平衡頂管施工技術(shù)要點(diǎn)

3.1 做好工作坑處理

作為泥水平衡頂管施工技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)，工作坑的處理對(duì)于后期頂管施工具有較大影響，在進(jìn)行工作坑出洞口止水處理的同時(shí)，還應(yīng)關(guān)注工作坑封底、頂進(jìn)后背坑等問(wèn)題的處理。東江河兩岸污水管網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)聯(lián)通工程建設(shè)中，在工作出土管理中，工作井、接收井下沉出土及流沙外運(yùn)10km，高壓旋噴樁及頂管項(xiàng)進(jìn)時(shí)出泥漿及時(shí)外運(yùn)，運(yùn)距12km。在出洞口設(shè)置開(kāi)馬頭門(mén)，通過(guò)該裝置完成工作坑止水處理。工作基坑處理中，配置鋼筋并預(yù)埋導(dǎo)管，完成固定地腳設(shè)置后，將地腳焊接在底板鋼筋網(wǎng)上，采用C25 混凝土進(jìn)行澆筑施工。后背坑施工中，要求后背立面與頂管中線相互垂直，同時(shí)要求加強(qiáng)后背范圍的土地，可有效避免變形回彈問(wèn)題的發(fā)生。

3.2 進(jìn)行設(shè)備規(guī)范安裝

頂管施工依賴(lài)于較多的機(jī)械設(shè)備，在施工前，應(yīng)進(jìn)行這些設(shè)備的規(guī)范安裝，其安裝質(zhì)量直接關(guān)系后期頂進(jìn)的效率與質(zhì)量。設(shè)備安裝要求包括：首先，制作完成工作坑底板后，應(yīng)在工作坑內(nèi)安裝設(shè)備，在實(shí)際安裝中應(yīng)格外重視主頂油缸、支架、鋼后靠背、主頂油泵站等單元的安裝，并對(duì)安裝單元的性能參數(shù)進(jìn)行調(diào)試。其次，針對(duì)泥水系統(tǒng)的安裝，應(yīng)從管外單元和管內(nèi)單元兩個(gè)部分進(jìn)行安裝技術(shù)管理，就管外系統(tǒng)而言，應(yīng)重視泥漿處理器、倒?jié){泵、排泥泵、水泥管等裝置規(guī)范、精準(zhǔn)。而在管內(nèi)單元安裝中，本項(xiàng)目以要求在每個(gè)鋼管頂進(jìn)管底端兩側(cè)設(shè)置卡箍式接頭，接頭位置位于頂進(jìn)管底端兩側(cè)，同時(shí)將電纜懸掛在水泥管側(cè)面，安裝止水裝置，并設(shè)置高度匹配的機(jī)頭。最后，在頂進(jìn)中心線上安裝設(shè)備的測(cè)量系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)頂進(jìn)與測(cè)量的同步作業(yè)。

3.3 精確實(shí)施頂力計(jì)算

要提升頂進(jìn)設(shè)備的工作效率，保證排污管道的線形平整，在泥水平衡頂管施工中，還需進(jìn)行頂力的有效計(jì)算。在施工中，探測(cè)獲得迎面頂力F1和頂進(jìn)阻力F2兩個(gè)參數(shù)后，按照式（1）即可實(shí)現(xiàn)最大頂力F的有效計(jì)算[3]。

項(xiàng)目施工中，針對(duì)迎面頂力、頂進(jìn)阻力的探測(cè)和計(jì)算，工作人員不僅需要考慮靜止土壓力系數(shù)K0，而且需系統(tǒng)分析管道外徑D 和改管道所在的土層密度γ，此外，除掘進(jìn)機(jī)中心高度H0外，工作人員還需考慮摩擦阻力F、頂進(jìn)長(zhǎng)度L等參數(shù)，具體計(jì)算過(guò)程如式（2）所示。

3.4 嚴(yán)格進(jìn)行泥漿管理

泥漿的管理和應(yīng)用對(duì)于泥水平衡頂管施工質(zhì)量具有較大影響。從作業(yè)過(guò)程來(lái)看，機(jī)頭刀盤(pán)發(fā)生切割作用時(shí)，會(huì)獲得一定的泥沙，在混合水之后，這些泥沙會(huì)轉(zhuǎn)化為泥漿，這些泥漿為頂管作業(yè)創(chuàng)造了有利條件。在泥漿管理中，首先要進(jìn)行泥水濃度控制。泥水濃度管理不僅要考慮損失壓力，而且需要考慮地下水的壓力和重力加速度等因素。保證泥水濃度合理，加快泥水向土層的滲入速度，這有助于提升頂進(jìn)的效率。同時(shí)在泥漿應(yīng)用中，應(yīng)避免因泥沙顆粒過(guò)大造成管道堵塞問(wèn)題。針對(duì)這一問(wèn)題，應(yīng)通過(guò)泥水分離機(jī)進(jìn)行泥沙的分離和沉淀處理。通常當(dāng)泥餅的含水率小于5%時(shí)，則將其棄用，剩余的泥漿會(huì)通過(guò)回流作用轉(zhuǎn)移到調(diào)整箱中，通過(guò)黏度、密度的二次調(diào)整，有效滿足施工需要，為泥漿噴護(hù)創(chuàng)造有利條件。

3.5 施工過(guò)程檢測(cè)

泥水平衡頂管施工受周?chē)h(huán)境影響較大，尤其是地下水對(duì)于頂管施工具有深刻影響，同時(shí)，頂進(jìn)設(shè)備的振動(dòng)及管道的頂進(jìn)又會(huì)對(duì)周?chē)h(huán)境造成影響，基于此，在項(xiàng)目施工中，應(yīng)重視周?chē)h(huán)境的有效檢測(cè)。本項(xiàng)目建設(shè)中，重點(diǎn)進(jìn)行地下水位檢測(cè)和周?chē)ㄖ锏某两当O(jiān)測(cè)。在地下水位檢測(cè)中，本項(xiàng)目開(kāi)挖深度較大，其中，所挖地區(qū)1m～2m 為雜填土，中部2m～6m 為細(xì)砂層，底部為卵石土。為減少地下水文環(huán)境對(duì)本項(xiàng)目施工的影響，施工人員應(yīng)按照《基坑工程施工監(jiān)測(cè)規(guī)程》的要求開(kāi)展施工區(qū)域的水文環(huán)境監(jiān)測(cè)，在實(shí)際檢測(cè)中，合理設(shè)置監(jiān)測(cè)點(diǎn)位，同時(shí)針對(duì)檢測(cè)結(jié)果，實(shí)施排水處理，排水后，要求施工坑槽內(nèi)無(wú)積水、淤泥和有機(jī)雜物，這不僅滿足了開(kāi)槽埋管基坑、牽引井基坑的工作需要，而且為騎馬井基坑作業(yè)創(chuàng)造了有效環(huán)境。

4 泥水平衡頂管施工效果評(píng)估

結(jié)合本項(xiàng)目頂管施工情況來(lái)看，在復(fù)雜地區(qū)進(jìn)行長(zhǎng)距離的管道施工，泥水平衡頂管施工技術(shù)具有較為突出的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。一方面，在泥水平衡頂管施工模式下，土壓的平衡通過(guò)泥水平衡裝置完成，該裝置能使得管道處于主動(dòng)和被動(dòng)土壓之間，不僅保證了掌子面的穩(wěn)定，而且有效地避免了頂管施工對(duì)周?chē)馏w的干擾。

5 結(jié)語(yǔ)

合理使用泥水平衡頂管施工技術(shù)，能有效提升市政污水管道項(xiàng)目的施工質(zhì)量。結(jié)合東江河兩岸污水管網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)聯(lián)通工程建設(shè)實(shí)際可知，在市政污水管網(wǎng)項(xiàng)目建設(shè)中，工作人員只有系統(tǒng)認(rèn)識(shí)到泥水平衡頂管施工技術(shù)的應(yīng)用原理和優(yōu)勢(shì)，并結(jié)合施工環(huán)境，加強(qiáng)施工過(guò)程各技術(shù)要點(diǎn)的綜合管理，才能有效提升泥水平衡頂管施工技術(shù)應(yīng)用水平，促進(jìn)市政污水管道建設(shè)工程的有序發(fā)展。