摘要：给排水系统是市政道路和小区居民得以正常使用的重要设施之一，排水管道工程是隐蔽工程，确保其施工质量至关重要，顶管施工技术是一种用于城镇市政管道施工的非开挖掘管道推进技术，其是一个复杂的力学过程，它涉及材料力学、岩土力学、流体力学、弹塑性力学等诸多学科。虽然当前顶管技术的发展已经非常成熟，且顶管施工工艺和方法也层出不穷，但是顶管施工必须严格控制，确保顶管施工质量和工期的情况下尽可能降低施工成本，以达到社会效益与经济效益的双丰收。本文通过工程实例探讨了市政排水施工中的顶管施工技术措施，并从中提出了相应的质量保证，从而使顶管施工能够顺利进行。
关键字：市政给排水；顶管施工；施工技术
0引言
随着我国城市化进程的不断发展，市政给排水管道的铺设工程规模也越来越大，其对给排水管道的安全施工技术要求也愈来愈严密，愈来愈高端，同时对其的质量要求也越来越高，先进的施工技术已经成为其施工任务高效完成的重要保障。近年来，顶管施工技术无论在技术上、顶管设备上，还是施工工艺上都取得了很大进步。但是，在顶管施工中对质量控制还不能松懈，做好顶管施工前的施工准备工作，对施工人员进行施工技术、安全技术交底，从思想上首先确立质量和安全意识，同时，还必须结合当地的顶管施工技术的现状，科学设计顶管施工的路线和施工工艺，保证施工工艺的选择在符合当地经济的前提下，尽可能提高顶管施工的进度和精度，从而达到实际的使用意义。
1工程概况
某道路工程专业管线工程线包括：雨水、污水、给水、燃气、通讯和供电等管线的新建和改造。由于该路段地下管线特别繁多，污水、雨水管根本无法开挖施工，经研究决定交叉路口段污水管变更为顶管施工。
2顶管施工技术工艺
2.1工作井施工
用全站仪测放工作井位置及沉井壁的位置。用反铲挖机开挖基坑，人工挖探管线配合。在刃脚处铺设砂垫层，砂垫层，砂垫层应分层铺填、夯实，用水准仪找平。沉井制作采用一次制作一次下沉，井壁模板采用钢组合式定型模板或大模板组装而成，内外脚手架与模板系统要分离，各自成系统，以免由于下沉造成破坏。沉井水平钢筋采用帮条焊接，竖向钢筋采用竖向电渣压力焊，接头按设计或规范要求错开，内外钢筋要设钢筋支撑，每1.5m不少于一个，井壁预埋插筋要有加固措施。同时，沉井刃脚及筒身混凝土的浇筑应分段、对称均匀、连续进行。以免造成地基不均匀下沉而导致沉井倾斜、裂缝，如图1所示。
2.2施工准备
沉井底板砼强度达到砼设计强度的50%后，根据顶管设计高程及轴线预埋钢制导轨，上放顶管设备、液压千斤顶，坑上架设龙门架起重设备，液压油箱及动力设备。顶管施工前应认真熟悉图纸，然后进行顶管轴线的定位，工作坑的放样及进行高程测量。根据已施放轴线及平面位置，预埋导轨。轨道安装完毕后即进行顶管设备、液压千斤顶的安装调试，同时在沉井上架设龙门架起重设备、液压油箱及动力设备的安装。待砼底板强度达到设计要求的强度后开始进行管道顶进。
2.3导向钻孔
根据测量的轴线，操作定向钻机水平钻进，路面上部采用美国DigiTrakEclipseSST定向钻进导向系统控制钻头的方向，严格按设计曲线形成导向孔。若发现钻套偏离设计轨迹的趋势，通过调整钻头的倾角、旋转角等参数改变钻头方向。导向孔完成后，对发射坑入土口、接收坑出土口标高和方位进行复核，确保按设计曲线成孔。施工过程中，密切注意钻进过程中有扭矩、钻压突变、泥浆漏失等异常情况，发现问题立即停止施工，待查明原因后采取相应措施后施工。
2.4预（回）扩孔
导向孔完成后，卸下起始杆和导向头，换回扩孔钻头进行回扩。回扩过程中始终保持工作坑内泥浆液面高度高于地下水位标高。回扩过程中使用好泥浆，扩孔时控制好泥浆各性能参数，不定期进行检测，按照施工要求及时调整泥浆性能指标。选择桶式扩孔器较适宜，扩孔器通过旋转，将淤泥挤压到孔壁四周，起到很好的固孔作用，根据地层特点，合理控制回扩钻进速度，以利排查。分六次回扩，最后一次回扩合理采用相应挤扩式钻头，如回拖力和回扩扭矩较大，则需多回扩一次，以利孔壁成型和稳定。钻进过程中，应及时做好施工原始记录，记录内容应包括钻进时间，轴线角度、扭矩、顶力、土质情况等。密切注意钻进过程中有扭矩、钻压突变等异常情况，发现问题立即停止施工，待查明原因后采取相应措施后施工。回扩过程中，密切注意底层的变化，及时测量水平变化情况，根据地层的变化情况和水平变化情况及时采取相应措施，调整施工方按，使回扩控达到设计要求。回扩工艺完成后用我单位特制的检测工具进行检测，达到设计要求后进行回拖管道的施工。
2.5回拖管材
回拖前应检查电热熔焊接质量，待焊接自然冷却，检查合格后方能进行拖管。将连接好的管材沿施工场地安放好，依次连接接头、钢帽、分动器、钻杆。管材预连接好，接管完成后马上开始拉管。在回拖管道过程中，密切注意孔内情况、钻机操作手应密切注意钻机回拖力、扭矩的变化。回拖应平稳、顺利，严禁蛮拖。管材要一次性拖入已成形的孔洞中，中途尽量避免停顿，减少回拖的阻力。
2.6管道顶进
采用人挖机顶的方法进行，安放第一节顶管时应认真复核管道轴线、高程，准确无误后方可开始进行管道顶进。控制点应设在不易扰动，视线清楚，方便核对的地方，并加以保护。工程开工前先进行现况管线调查，复核管线的位置与高程，现场使用的水准点闭合后方能使用。顶力设备为300t油压千斤顶，行程L=700mm。根据顶力计算，安装千斤顶，与管道中心线对称布置。顶管施工时，顶力不超过5000KN。导轨使用140槽钢，经计算D=1000钢筋混凝土管导轨宽度为700mm，导轨高程用顶管坑内的水准点测设。钢制导轨底部和两侧用槽钢焊接固定。工程中规定管前挖土长度以30cm为宜，最多不能超过50cm。首节管下到导轨上应测量其高程、中心是否符合要求，确认合格后方可顶进。首节管入土后，每顶进100cm要激光尺测量中心高程一次，及时、细致操作，防止出现偏差。工作坑内设的两个进行校核的水准点、中心点，施工时应对其妥善保护，防止碰撞。
2.7穿墙止水
为避免地下水和泥土大量涌进工作井，在穿墙管内事先填埋经夯实的黄粘土，打开穿墙管闷扳，应立即将工具管顶进。此时穿墙管内的黄粘土受挤压，堵住穿墙管与工具管的环缝，起临时止水作用。当工具管尾部接近穿墙管而泥浆环尚未进洞时，停止顶进，绕盘根，表轧兰，再借助管道顶进的顶力，带动轧兰将盘根压入穿墙管环缝。盘根压得不宜过紧，以不漏浆为宜留下一定的压缩量，以便盘根磨损后再次压紧止水。
3顶进阶段的质量控制
在顶第一节管时，以及在校正偏差过程中，测量间距不应超过30cm，以保证管道入土的位置正确；管道进入土层后的正常顶进，测量间隔不宜超过300cm。常用的纠偏方法有顶木纠偏，该方法是在偏差大于2cm时，在超挖纠偏不起作用时采用。用圆木或方木的一端顶在管子偏向的另一侧内壁上，另一端斜撑在钢板或木板的管前土壤上，支顶牢固后，在顶进过程中配合超挖纠偏法，边顶边支。利用顶进时的斜支撑分力产生的阻力，使顶管向阻力小的一侧校正。此外，还可以应用千斤顶纠偏法，该方法基本同顶木纠偏法，只是在顶木上用小千斤顶强行将管慢慢移位纠正。为减小后座顶力，利用工具管尾部的压浆孔压入以膨润土为主的泥浆作减阻手段，可把管壁摩阻力减到1.0t/m2以下。顶管进入接收井的预留洞时，其允许进洞误差平面为±10cm，高程为±8cm。要求是相当高的，为确保顺利进洞，应提高轴线测高精度，特别是把轴线设至井下时尽量减少精度损失，在确认进洞无误后，在接收井内做好接收的一切准备工作，包括接收平台的搭设等。此外，接口是顶管工程的关键部分，保证做好接口部分是顶管工程成败的关键，因此对组成接口的每一部分都必须严格遵照有关规程的要求逐一分别严格制作。顶进前必须在现场作试安装，对不合格的砼成品管应予以剔除。
结束语：
综合上述，市政给排水管道系统是现代化城市不可缺少的重要城市市政基础设施，市政排水管道铺设工程虽然施工工序不太复杂，但由于大多项目是在市区施工，环境复杂，有的地下管线及电缆情况不明，在确保既有工程安全的前提下，还要考虑地上交通等因素的影响，导致施工难度增加，施工质量和工期往往无法保证。顶管施工技术具有施工速度快，施工管道内表面光滑，密封性能好，施工安全性好，基本不影响施工区域周围环境或者影响很小，但是，顶管施工周期较长，工程造价昂贵，因此，在施工过程中，必须严格质量控制，保证施工技术工艺符合设计规范要求，从而保证市政污水管施工的顺利实施。
参考文献
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