市政道路污水管頂管施工方法分析

【摘要】近年來(lái)，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，我國(guó)的城市化進(jìn)程進(jìn)一步地加快，外來(lái)人口的大量涌入城市，城市的生活污水和工業(yè)污水排放量日益增長(zhǎng)。為了落實(shí)黨中央提出的“綠水青山就是金山銀山，建設(shè)生態(tài)文明是關(guān)系人民福祉、關(guān)乎民族未來(lái)的大計(jì)”政策，還廣大人民群眾一個(gè)清潔美好的環(huán)境，許多城市加強(qiáng)了對(duì)市政排放污水處理設(shè)施的建設(shè)，全面改善城市道路結(jié)構(gòu)的應(yīng)用功能。在市政道路污水管道施工中，與開(kāi)槽埋管相比，頂管技術(shù)更具優(yōu)越，特別是深覆土大管徑的管道工程和交通繁忙的城市主干道改造工程施工中顯得尤為重要。基于此，本文對(duì)市政道路污水管頂管施工技術(shù)進(jìn)行了探討。

【關(guān)鍵詞】市政道路；污水管道；頂管施工；方法分析

市政道路工程作為城市交通基礎(chǔ)建設(shè)的重要組成部分，其污水排放系統(tǒng)通常穿越于城市建筑、道路等，施工條件復(fù)雜困難。近些年，混凝土管頂管施工應(yīng)用技術(shù)越來(lái)越普遍，技術(shù)也越來(lái)越嫻熟，在新敷設(shè)的污水排放等地下管線及地下通道中，混凝土管頂管施工技術(shù)由于工程量相對(duì)較小，對(duì)環(huán)境破壞程度較低，工程造價(jià)相對(duì)較低等優(yōu)勢(shì)，已經(jīng)成為市政排污工程建設(shè)技術(shù)的首選。

1、市政道路污水管頂管施工技術(shù)概述

市政道路污水管頂管施工技術(shù)指的是借助主頂機(jī)械設(shè)備千斤頂油缸和污水管道產(chǎn)生的推力作用將掘進(jìn)設(shè)備與工具管從相應(yīng)的工作井推到接收井一項(xiàng)施工技術(shù)。市政道路污水管頂管中的頂進(jìn)用管一般包括兩大類(lèi)，即多管節(jié)和單管節(jié)。對(duì)于頂進(jìn)管中的多管節(jié)一般都是我們常用的鋼筋混凝土管。按管接口型式分為P、Q、S和G四種類(lèi)型，管節(jié)長(zhǎng)度在2 到3米之間，必須采用可靠的管接口，且在施工時(shí)和施工結(jié)束后都不會(huì)滲漏。施工中，在工作井和接收井施工完成以后，要按照工作井穿墻孔和接收井接收孔的真實(shí)坐標(biāo)來(lái)測(cè)量放線，定出管道頂進(jìn)軸線并將其投放到工作井的測(cè)量平臺(tái)上和井壁上。在工作井的四周鋪設(shè)測(cè)量控制網(wǎng)，鋪設(shè)完成以后定時(shí)定點(diǎn)的進(jìn)行檢查和復(fù)核。同時(shí)，要采用高精度水準(zhǔn)儀將提供的水準(zhǔn)點(diǎn)引進(jìn)工作井的接受井內(nèi)，并在沉降區(qū)外設(shè)置水準(zhǔn)后視點(diǎn)，以便校核井內(nèi)水準(zhǔn)點(diǎn)。

2、市政道路污水管頂管施工工序及施工問(wèn)題分析

根據(jù)本人多年對(duì)工程監(jiān)督經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合中山市南頭鎮(zhèn)東福北路至東福南路污水管道工程案例對(duì)頂管施工過(guò)程及遇到的施工問(wèn)題進(jìn)行分析。該工程北起東福北路中山市南頭鎮(zhèn)污水處理廠污水總收集井，南至東福南路與同樂(lè)東路交叉十字路口，是南頭鎮(zhèn)收集污水的一條主管線。起點(diǎn)至南三公路污水管道管徑1200MM，南三公路至終點(diǎn)污水管道管徑為1000MM。工程全長(zhǎng)3128米，工程造價(jià)1785.87萬(wàn)元。

2.1市政道路污水管頂管施工的前期準(zhǔn)備

根據(jù)施工圖紙對(duì)施工全線進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘察，確認(rèn)沿線路口、廠區(qū)門(mén)口、各種管線位置與施工圖紙是否一致。對(duì)管線的走向、埋深有不清楚，應(yīng)通知其業(yè)主進(jìn)行確認(rèn)，甚至通過(guò)儀器檢測(cè)來(lái)弄清楚。確認(rèn)工作井、接收井所在位置滿足施工條件后，對(duì)施工所在區(qū)域進(jìn)行圍蔽，做好各種安全警示標(biāo)識(shí)及交通導(dǎo)流工作。

2.2工作井和接收井施工

根據(jù)地質(zhì)報(bào)告及污水管頂管施工工藝要求，本工程設(shè)計(jì)的污水管頂管工作井、接收井采用現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)，井底標(biāo)高介于10.8～8.0米，設(shè)計(jì)井體下部為鋼筋混凝土，井體上部采用砌磚，砌磚高度控制在1.5m以內(nèi)。井體開(kāi)挖澆筑混凝土采用水泥攪拌樁護(hù)壁止水，井底同樣采用水泥攪拌樁封底止水。井壁施工方法為自上而下分層開(kāi)挖、分層澆筑，根據(jù)地質(zhì)情況每層高度要求控制在1～1.5米左右。最后澆筑井底鋼筋混凝土底板。待鋼筋混凝土底板砼澆筑完畢且強(qiáng)度達(dá)到50%以上后，立模澆筑后背墻鋼筋混凝土。在這個(gè)施工過(guò)程中最容易遇到的施工問(wèn)題是水泥攪拌樁基底止水問(wèn)題。個(gè)別井底有流沙現(xiàn)象，水泥攪拌樁成型不佳，加上井底深度深，井底承受的壓力大，出現(xiàn)較為嚴(yán)重的冒水冒沙現(xiàn)象。施工單位采取搶挖、拋石反壓等方法，最后澆筑水下商品混凝土加以解決。

2.3市政道路污水管頂管頂進(jìn)施工工序

2.3.1主要設(shè)備安裝

（1） 導(dǎo)軌安裝：導(dǎo)軌采用鋼軌與型鋼焊接，導(dǎo)軌長(zhǎng)6m，兩條導(dǎo)軌順直、平行、等高。導(dǎo)軌安裝在工作井鋼筋混凝土底板上，安裝牢固，以保證在管道頂進(jìn)時(shí)不發(fā)生位移；導(dǎo)軌安裝的軸線偏差≤3mm，頂面高程誤差控制在0-3mm，兩軌內(nèi)距誤差為±2mm。

（2） 千斤頂油缸安裝：本工程采用4臺(tái)100t千斤頂油缸，千斤頂油缸安裝在穩(wěn)定牢固的支架上。千斤頂油缸的軸線與管壁重合。

（3） 工作機(jī)頭安裝：本工程采用泥水平衡機(jī)械糾偏式工作機(jī)頭，直徑大于鋼筋砼管外徑20mm，以減少管材與土壁之間的阻力，以利于注漿（根據(jù)需要）。工作機(jī)頭與第一節(jié)砼管間采用膠圈接口。

（4） 控制室應(yīng)安放在工作井邊平整牢固的位置，工作人員既能操控儀器設(shè)備，又能觀察到外面機(jī)械設(shè)備工作狀況，及時(shí)與外面工作人員取得聯(lián)系。

2.3.2管材的運(yùn)輸及吊裝：

管材由供貨廠家進(jìn)行運(yùn)輸，管材運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)后利用運(yùn)輸車(chē)自帶吊機(jī)卸車(chē)，將管材均勻排列在堆管場(chǎng)，盡量不要疊加。堆管場(chǎng)設(shè)置在工作井邊，鋪設(shè)一槽鋼及滾桿，利用人工將管材滾至工作井邊。采用小型吊車(chē)進(jìn)行，吊裝作業(yè)前必須對(duì)吊裝設(shè)備委托有資質(zhì)的單位進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)合格后方可進(jìn)行使用，在使用期間內(nèi)對(duì)吊車(chē)進(jìn)行定期檢測(cè)；吊車(chē)操作人員必須經(jīng)過(guò)考試取得資格證書(shū)后才能上崗操作。

2.3.3管道接口

（1）管節(jié)接口主要由外套環(huán)（鋼套環(huán)）橡膠止水帶和軟木襯墊組成。鋼套環(huán)在加工處至現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)輸?shù)跹b過(guò)程中不能變形，接口不損壞，以確保管節(jié)在對(duì)接過(guò)程中，橡膠帶不移位、不翻轉(zhuǎn)，確保管節(jié)的密封性。同時(shí)，鋼環(huán)套在進(jìn)場(chǎng)前還必須做好防腐處理。

（2）橡膠止水帶應(yīng)保持清潔、無(wú)油污，并存放在陰暗處，防止老化。施工中，將橡膠止水圈用強(qiáng)力膠水粘貼于混凝土管口凹槽處，并粘貼牢固，在管節(jié)對(duì)接前涂無(wú)腐蝕性潤(rùn)滑油以減少摩阻，防止橡膠止水圈翻轉(zhuǎn)、移位和斷裂。

2.3.4管道頂進(jìn)測(cè)量

因單次污水管頂管頂段較長(zhǎng)，井內(nèi)測(cè)量時(shí)需用長(zhǎng)邊控制短邊，要求測(cè)量精度高。測(cè)量?jī)x器采用J2激光經(jīng)緯儀。測(cè)量時(shí)采用盤(pán)左盤(pán)右閉合測(cè)量，以抵消儀器差。水平測(cè)量正常情況下用激光經(jīng)緯儀光束控制，復(fù)核時(shí)前視、后視距離應(yīng)盡量相等以抵消儀器差。具體工作如下：

（1）將管道的軸線及水準(zhǔn)點(diǎn)引進(jìn)工作井內(nèi)，控制導(dǎo)軌及千斤頂?shù)陌惭b。

（2）設(shè)備安裝完成并試運(yùn)行后，在工作井的后部中心位置設(shè)置并固定測(cè)量架，以測(cè)量監(jiān)控頂進(jìn)過(guò)程。

（3）前五節(jié)管道頂進(jìn)時(shí)每進(jìn)尺0.5m測(cè)量一次軸線和高程；正常頂進(jìn)后每頂進(jìn)2m-5m測(cè)量一次。

2.3.5 頂進(jìn)糾偏

管道頂進(jìn)發(fā)現(xiàn)偏差時(shí)應(yīng)及時(shí)（ 下轉(zhuǎn)200頁(yè)）（上接198頁(yè)）糾偏，管道糾偏過(guò)程采取偏差糾偏的方式。分次糾偏，不得猛糾硬調(diào)。糾偏需做到勤測(cè)勤糾。糾偏油缸行程控制在50mm內(nèi)，以防止工具管與管道脫離。若是同時(shí)產(chǎn)生方向與高程的偏差，則應(yīng)當(dāng)先對(duì)偏差較大的問(wèn)題進(jìn)行糾正。

2.3.6管道頂進(jìn)

（1） 開(kāi)始頂進(jìn)前要對(duì)全套設(shè)備進(jìn)行試運(yùn)轉(zhuǎn)，以確認(rèn)設(shè)備的完好性，對(duì)導(dǎo)軌及管道的軸線、標(biāo)高再次進(jìn)行復(fù)測(cè)，確認(rèn)無(wú)誤后方可開(kāi)始頂進(jìn)。

（2） 對(duì)進(jìn)場(chǎng)的鋼筋混凝土管道、鋼套環(huán)和橡膠止水圈質(zhì)量進(jìn)行認(rèn)真檢查，核對(duì)廠家的出廠合格證及廠家送檢檢測(cè)報(bào)告，確定鋼筋混凝土管其強(qiáng)度是否滿足設(shè)計(jì)及施工要求，不合格產(chǎn)品不得使用。在管道的外壁適當(dāng)打蠟以減少管道與土體阻力。打蠟時(shí)，先將管材烘干，將溶化的蠟液刷到管壁后，再用汽油噴燈烘烤至蠟液滲入砼中。

（3） 管道頂進(jìn)施工中隨時(shí)觀察頂管施工的周?chē)练降耐临|(zhì)變化迅速，保證工程建設(shè)的順利進(jìn)行就必須關(guān)注和了解沿管線土層的變化，以便采取有效措施進(jìn)行補(bǔ)救。頂管施工技術(shù)有很多的優(yōu)點(diǎn)，但操作不當(dāng)也會(huì)造成地表的下沉，針對(duì)要經(jīng)過(guò)回填土的地段要采取措施進(jìn)行加固處理。針對(duì)施工中出現(xiàn)的有毒氣體要加強(qiáng)監(jiān)測(cè)力度，如果需要人工作業(yè)的時(shí)候，要考慮到人員的健康，定時(shí)監(jiān)測(cè)管內(nèi)有毒氣體含量，進(jìn)行及時(shí)有效的通風(fēng)，規(guī)避不必要的麻煩。

（4） 管道頂進(jìn)施工中還應(yīng)時(shí)刻觀察挖出土方土質(zhì)及頂進(jìn)速度的變化，調(diào)整施工方法保證機(jī)械設(shè)備頂進(jìn)工作正常運(yùn)行。在中山市南頭鎮(zhèn)東福北路至東福南路污水管道工程中就遇到了施工現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)與地質(zhì)報(bào)告資料不一致的情況?，F(xiàn)場(chǎng)表現(xiàn)為頂進(jìn)速度極慢，幾乎無(wú)法頂進(jìn)，挖出的土方為含少量泥沙的堅(jiān)硬貝殼類(lèi)土質(zhì)，一般的注漿潤(rùn)滑減阻做法也毫無(wú)作用。通過(guò)組織該工程責(zé)任主體各方研究分析認(rèn)為：首先對(duì)此段進(jìn)行加密鉆探，確認(rèn)該段的地質(zhì)情況及其長(zhǎng)度；其次是根據(jù)地質(zhì)鉆探確認(rèn)為堅(jiān)硬貝殼類(lèi)砂質(zhì)土情況，更換機(jī)頭上刀具，提高刀具的硬度，以便將堅(jiān)硬貝殼類(lèi)砂質(zhì)土進(jìn)行切割；再次是嚴(yán)格控制機(jī)頭的方向，減慢頂進(jìn)推進(jìn)速度，以便增加機(jī)頭切割的力矩。最后順利打通了該段頂管工程。

3、市政道路污水管頂管驗(yàn)收

該市政道路污水管開(kāi)工前各方配合建設(shè)單位辦理好建設(shè)工程施工許可證工作，開(kāi)工有開(kāi)工報(bào)告。開(kāi)工后同步做好施工資料的填寫(xiě)簽證；原材料進(jìn)場(chǎng)送檢，不合格的材料不允許使用；監(jiān)理單位及時(shí)組織各方責(zé)任主體進(jìn)行隱蔽工程驗(yàn)收及各子分部、分部驗(yàn)收工作。施工單位及時(shí)整理工程竣工驗(yàn)收資料。現(xiàn)場(chǎng)做閉水試驗(yàn)、CCTV錄像、軸線和高程等功能性檢測(cè)，全部合格。在建設(shè)行政主管部門(mén)監(jiān)督下，由建設(shè)單位組織各方責(zé)任主體共同對(duì)本污水管道工程進(jìn)行竣工驗(yàn)收，質(zhì)量評(píng)定為優(yōu)良。由施工單位申請(qǐng)組織，最后該工程被省市兩級(jí)建設(shè)主管部門(mén)評(píng)定為優(yōu)良工程。

結(jié)語(yǔ)：

隨著我國(guó)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，國(guó)家不斷加強(qiáng)城市整體功能設(shè)施的完善工作。地下各種管道建設(shè)將會(huì)大量增加，污水管道頂管設(shè)計(jì)和施工也會(huì)增多，管徑加大，長(zhǎng)度加長(zhǎng)，將是今后大城市污水管頂管施工的發(fā)展趨勢(shì)。為了更好地確保城市道路工程施工的質(zhì)量，提升市政道路的安全系數(shù)，延長(zhǎng)道路的使用期限，則需要施工企業(yè)管理者不斷加強(qiáng)對(duì)施工過(guò)程進(jìn)行有效地監(jiān)督與管理，對(duì)頂管施工的路線與施工的工藝展開(kāi)合理化的規(guī)劃與設(shè)計(jì)，進(jìn)而確保頂管施工順利展開(kāi)。

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作者簡(jiǎn)介：

蘇文中，中山市南頭鎮(zhèn)城鄉(xiāng)建設(shè)服務(wù)中心。