葉繼紅

（中鐵十六局集團(tuán)有限公司，北京 100018）

1 工程概況

在南寧市安武大道（秀峰路—朝陽(yáng)溪污水廠）污水管工程中，南、北兩側(cè)非機(jī)動(dòng)車道下已建有污水管，且該路段的污水在秀峰路與安武大道交叉口處排往秀峰路污水管。但目前秀峰路無(wú)現(xiàn)狀道路及現(xiàn)狀污水管，造成安武大道污水管無(wú)排水出路，因此需新建污水管。

本項(xiàng)目新建的污水管布置在道路北側(cè)規(guī)劃綠化帶或道路紅線外，污水管管徑分別為0.8，0.5m，管徑0.8m采用機(jī)械頂管施工，管徑0.5m采用開槽施工。

2 給排水管道頂管施工特點(diǎn)及應(yīng)用

2.1 給排水管道中頂管施工特點(diǎn)

頂管施工技術(shù)是先進(jìn)的地下管道施工技術(shù)。因頂管施工可采用非開挖技術(shù)實(shí)現(xiàn)給排水管道在建筑物、道路或河流下的穿越，施工過(guò)程中占地面積小，可減少對(duì)既有建筑或道路的破壞，不僅能加快施工進(jìn)度、縮短工期、減少施工成本和資金的投入，還能避免施工過(guò)程中對(duì)交通運(yùn)輸和周邊居民生活的影響。

此外，頂管施工技術(shù)產(chǎn)生噪聲小、粉塵密度低，有利于減少地下給排水管道施工過(guò)程中對(duì)周邊環(huán)境的污染，對(duì)周邊居民及施工人員的身體健康影響較小。

2.2 給排水管道中頂管施工技術(shù)的應(yīng)用

給排水管道的頂管施工技術(shù)主要應(yīng)用于繁華地段施工、市政管網(wǎng)建設(shè)及舊城改造等施工環(huán)境中。在城市中人群流量大的繁華地段及交通流量大的地區(qū)給排水管道施工中，采取頂管施工技術(shù)可以避免地面開挖，不破壞已有道路，從而確保交通的正常通行，緩解交通壓力。

3 給排水管道頂管施工技術(shù)流程

3.1 泥水平衡頂管施工流程

本工程采用泥水機(jī)械頂管施工。泥水平衡頂管施工流程如圖1所示。

圖1 泥水平衡頂管施工流程

3.2 千斤頂?shù)倪x用

本工程頂管施工時(shí)，擬選用2臺(tái)200t的千斤頂進(jìn)行頂進(jìn)，要求將頂力控制在1 400～2 000kN。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，800mm頂管頂進(jìn)長(zhǎng)度L取89m；管外壁與土的單位面積平均摩阻力f取4kN/m2；管外徑Dg取1.02m；平衡控制土壓力P取200kN/m2。頂管頂力計(jì)算如下：

經(jīng)計(jì)算，F(xiàn)p=1 461kN。因此，依據(jù)計(jì)算公式、頂管尺寸、外界條件等因素，本工程800mm直徑頂管擬采用2臺(tái)200t液壓千斤頂提供推力。

4 給排水管道中頂管施工技術(shù)要點(diǎn)

4.1 頂進(jìn)管選用

頂管施工技術(shù)涉及許多領(lǐng)域的相關(guān)知識(shí)，施工過(guò)程較復(fù)雜，頂進(jìn)管的選擇對(duì)于給排水管道中頂管施工的順利進(jìn)行十分重要。在選擇頂進(jìn)管時(shí)，對(duì)材質(zhì)、長(zhǎng)度、承載力及直徑等要求十分嚴(yán)格。常用的頂進(jìn)管是鋼筋混凝土管，但在腐蝕程度高的地下環(huán)境中，鋼筋混凝土管的使用壽命將極大降低，因此，要結(jié)合周邊的地質(zhì)環(huán)境合理選擇頂進(jìn)管，保證給排水管道的使用壽命，減少后期維護(hù)成本。

頂進(jìn)管的內(nèi)徑需嚴(yán)格按照施工方案進(jìn)行確定，外徑可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況進(jìn)行選擇，確保施工順利進(jìn)行。

4.2 頂管井選用

給排水管道施工中常用的頂管井結(jié)構(gòu)主要是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，施工過(guò)程中需用到工作井和接收井。頂管井的形狀受其結(jié)構(gòu)的影響，如單孔井常為圓形、正方形或矩形。

頂管井的形狀決定其能承受多大的作用力，不同形狀頂管井承受力的大小為：圓形＞正方形＞矩形。當(dāng)頂管井需要承受的作用力較大時(shí)，可在井內(nèi)設(shè)置內(nèi)撐，以保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。

4.3 施工前準(zhǔn)備

給排水管道施工工藝復(fù)雜，對(duì)施工質(zhì)量要求高，具體要求如下。

1）施工準(zhǔn)備階段要詳細(xì)研究了解施工圖紙內(nèi)容，明確軸線、高程等標(biāo)注事項(xiàng)。

2）施工前完成相關(guān)資料的準(zhǔn)備工作，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況做好施工方案的編制。

3）做好現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的安裝，確保設(shè)備滿足規(guī)范要求，設(shè)備使用前需做好相應(yīng)的檢測(cè)和加固工作，對(duì)主要的設(shè)備如頂管設(shè)備、液壓千斤頂?shù)冗M(jìn)行性能檢測(cè)。

4）施工材料要準(zhǔn)備充足，避免或減少因材料不足或質(zhì)量不符對(duì)施工過(guò)程的影響。

5）根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙和施工方案做好施工場(chǎng)地的位置確定，保證給排水頂管施工的順利進(jìn)行。

4.4 頂管施工

頂管施工要依據(jù)施工方案的要求，借助頂進(jìn)設(shè)備將頂管送至規(guī)定位置。給排水頂管施工前要做好工作井和接收井的設(shè)置，以確保工作井能滿足千斤頂?shù)氖褂靡蟆２粌H如此，頂進(jìn)過(guò)程中由機(jī)頭控制方向，將準(zhǔn)備好的頂管推進(jìn)指定位置，將前端土體排出。

5 施工注意事項(xiàng)

5.1 壓漿

5.1.1 泥漿套的利用

給排水管道的頂管施工過(guò)程可利用泥漿套減少推進(jìn)過(guò)程的阻力，其在施工過(guò)程中也可起到支撐作用。泥漿套可采用觸變泥漿制成，在頂管過(guò)程中將減阻泥漿注入管道外壁。在施工過(guò)程中，要關(guān)注尾端壓漿工作，管道的中部管節(jié)要及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)漿。

5.1.2 管道壓漿

管道的壓漿過(guò)程可有效避免施工產(chǎn)生的地面沉降，在頂管施工完成后可在頂管外壁噴射水泥漿，噴漿設(shè)備可采用高壓注漿機(jī)。灌注漿液可采用1∶1水灰比的水泥砂漿，通過(guò)加入對(duì)鋼筋混凝土沒有侵蝕作用的外加劑，可提高漿液的流動(dòng)性，利于灌漿。灌漿過(guò)程中設(shè)置的壓力由小到大逐漸增加，孔口灌漿壓力值可設(shè)置為200kPa。

5.1.3 灌漿

若使用充填壓入式的灌漿方式，則需先進(jìn)行下游孔的灌漿后，再進(jìn)行上游孔的灌漿。灌漿孔的次序要提前劃分，施工中必須按照順序進(jìn)行，避免對(duì)工程質(zhì)量造成影響。在設(shè)計(jì)灌漿壓力下，當(dāng)單位吸漿量＜0.12（或0.14）L/min，繼續(xù)施灌30（或60）min，即可結(jié)束。

灌漿流程結(jié)束后要采用木塞封閉。當(dāng)漿液滿足終凝條件時(shí)，取出木塞并采用M10水泥砂漿繼續(xù)灌實(shí)，結(jié)束后表面抹平。頂管施工前每節(jié)管道須預(yù)留灌漿孔，并預(yù)先封堵，在實(shí)施回填灌漿前將各預(yù)留灌漿孔打開。灌漿孔的灌漿過(guò)程必須連續(xù)，中間不能間斷。

5.2 糾偏

給排水管道的頂進(jìn)路線必須與施工方案的路線相一致，利用監(jiān)測(cè)儀器和檢測(cè)設(shè)備對(duì)施工中可能存在的問(wèn)題進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)分析，出現(xiàn)的問(wèn)題和偏差要及時(shí)給予糾正。頂管的頂進(jìn)頻率一般是30min/次，每次頂進(jìn)1m的距離，每頂進(jìn)1個(gè)管節(jié)就要測(cè)量1次軸線，檢測(cè)中心線是否符合要求，必要時(shí)進(jìn)行多次復(fù)測(cè)，可利用激光儀和鉛錘測(cè)量，從而保證中心線的精度，避免產(chǎn)生偏差。

為保障周邊環(huán)境的安全，本工程采用精密水準(zhǔn)儀進(jìn)行地面沉降監(jiān)測(cè)。在主要行車道及周邊地面布設(shè)觀測(cè)點(diǎn)，每20m布置1條橫測(cè)線。將觀測(cè)點(diǎn)定期觀測(cè)的數(shù)據(jù)與初始數(shù)據(jù)相比較，沉降值與允許沉降值接近時(shí)需進(jìn)行地層加固。

5.3 進(jìn)出洞

給排水管道中頂管施工的工作井預(yù)留洞口直徑比管節(jié)外直徑大，以保證頂管的出洞。頂管施工完成后要對(duì)產(chǎn)生的間隙進(jìn)行封閉，封閉的方式可采用洞口止水法。

5.4 防水加固

復(fù)雜地質(zhì)條件下的給排水管道施工難度較大，特別是含水率大、土質(zhì)疏松、易塌方等地區(qū)，要避免頂管施工過(guò)程中砂石的涌入，因此要做好防水和加固工作。

6 結(jié)語(yǔ)

給排水管道頂管施工技術(shù)是較先進(jìn)、科學(xué)的施工技術(shù)，既能提高施工效率，縮短工期，降低施工成本，又能減少對(duì)現(xiàn)有建筑物和設(shè)施的破壞，保證交通運(yùn)輸?shù)恼＿\(yùn)行，從而降低施工噪聲和粉塵的形成，避免對(duì)周邊居民日常生活的影響。本工程采用泥水平衡頂管掘進(jìn)機(jī)進(jìn)行給排水管道的頂進(jìn)工作，可降低施工過(guò)程中對(duì)周圍土體的擾動(dòng)，減少對(duì)地面沉降和隆起的影響，對(duì)頂管施工技術(shù)在給排水管道中的運(yùn)用和發(fā)展起到良好的促進(jìn)作用。