城市建設(shè)過(guò)程中，排水工程作為地下的一環(huán)，尤其是城市污水的排放至關(guān)重要。污水管道等排水工程深在地下，管網(wǎng)復(fù)雜，施工難度大，是城市排水工程中的難點(diǎn)。本文主要淺析城市排水工程中污水管的頂管施工技術(shù)，希望能提高施工水排水工程的質(zhì)量。
頂管施工工藝分析
頂管施工工藝是指根據(jù)施工設(shè)計(jì)方案，在管道沿線設(shè)置工作井和接收井，借助于主頂油缸及管道間、中繼間等推力，把工具管或掘進(jìn)機(jī)從工作井內(nèi)穿過(guò)土層一直推進(jìn)到接收井內(nèi)吊起，與此同時(shí)，把緊隨工具管或掘進(jìn)機(jī)后的管道埋設(shè)在兩坑之間，是一種非開(kāi)挖施工方法。與傳統(tǒng)的明挖覆蓋法相比，頂管施工工藝具有可以減少施工周邊環(huán)境的影響，噪音以及震動(dòng)相對(duì)較小，對(duì)交通干擾小，無(wú)需隔斷交通，可在很深的地下鋪設(shè)管道以穿越障礙物(如建筑物公路、鐵路等)，而且在城區(qū)內(nèi)施工時(shí)可以節(jié)省大量的投資以及縮短工期等優(yōu)點(diǎn)，能徹底解決管道埋設(shè)施工中對(duì)城市建筑物的破壞和道路交通的堵塞等難題，尤其對(duì)交通繁忙、人口密集、地面建筑物眾多、地下管線復(fù)雜的城市是非常重要的。
對(duì)于市政道路排水工程而言，尤其是橫穿城市主干道的地面上的建筑物相對(duì)較多，若采用槽工藝或者開(kāi)槽施工支護(hù)，不僅投資相對(duì)較大，同時(shí)也容易造成對(duì)建筑的破壞，另外渣土堆放、外運(yùn)等都將會(huì)給市民工作、生活等帶來(lái)許多不便，而采用頂管施工工藝進(jìn)行地下管網(wǎng)施工能有效地避免以上問(wèn)題的發(fā)生，且不開(kāi)挖地面；不拆遷，不破壞地面建筑物；不影響交通；不破壞環(huán)境；施工不受氣候和環(huán)境的影響；不影響管道的段差變形；省時(shí)、、，綜合造價(jià)低。
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頂管技術(shù)是一項(xiàng)用于市政施工的非開(kāi)挖掘進(jìn)式管道鋪設(shè)施工技術(shù)。優(yōu)點(diǎn)在于不影響周?chē)h(huán)境或者影響較小，施工場(chǎng)地小，噪音小。而且能夠深入地下作業(yè)，這是開(kāi)挖埋管無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)。但是頂管技術(shù)也有缺點(diǎn)，施工時(shí)間較長(zhǎng)，工程造價(jià)高等。


頂管施工突出的特點(diǎn)就是適應(yīng)性問(wèn)題。針對(duì)不同的地質(zhì)情況、施工條件和設(shè)計(jì)要求，選用與之適應(yīng)的頂管施工方式，如何正確地選擇頂管機(jī)和配套輔助設(shè)備，對(duì)于頂管施工來(lái)說(shuō)將是非常關(guān)鍵的 。
目前世界上的頂管技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到了十分成熟的階段，各種各樣的頂管方式方法出現(xiàn)。但是，萬(wàn)變不離其宗，頂管施工技術(shù)的原理都是一樣的。一般都是垂直地面做工作井，然后用高壓液壓千斤頂，將水泥或者鋼制管道涂抹潤(rùn)滑介質(zhì)頂入地下，各種技術(shù)的差別就在于運(yùn)輸管道內(nèi)挖掘出來(lái)的泥土，石頭等渣子的方法，有人工的，有水抽式的，先進(jìn)的還有遙控的。

泥水平衡頂管施工頂進(jìn)施工應(yīng)遵循“先挖后頂，隨挖隨頂”的原則，連續(xù)作業(yè)，避免中途停止，頂進(jìn)開(kāi)始時(shí)，應(yīng)緩慢進(jìn)行，待各接觸部位密合后，再按正常頂進(jìn)速度頂進(jìn)。工作坑內(nèi)設(shè)備安裝完畢，經(jīng)檢查各部分處于良好狀態(tài)。即可進(jìn)行試頂。首先將工具頭下到導(dǎo)軌上，就位以后，裝好頂鐵，連接好各系統(tǒng)并檢查正常后，校測(cè)工具水平及垂直標(biāo)高是否符合設(shè)計(jì)要求，合格后即可頂進(jìn)工具頭，然后安放混凝土管節(jié)，再次測(cè)量標(biāo)高，核定無(wú)誤后進(jìn)行試頂，待調(diào)整各項(xiàng)參數(shù)后即可正常頂進(jìn)施工。接口在頂進(jìn)前先用粘的牢膠水將遇水膨脹止水圈貼在鋼筋混凝土管口上，止水圈偏于管厚度中間偏外放置，使管與管頂緊后管里縫有2-3cm的深度，利于頂機(jī)頂力將其壓實(shí)，管里縫再用水泥砂漿勾縫填充密實(shí)，素水泥漿抹內(nèi)帶壓光，防止?jié)B水。為防止頂進(jìn)過(guò)程中管與管錯(cuò)口，兩管之間接口處安裝鋼內(nèi)脹圈固定，或安裝鋼卡，將管與管控制在同一圓心上，同時(shí)防止頂管導(dǎo)致周?chē)馏w松動(dòng)，在管壁外側(cè)安裝設(shè)置鉆有蜂窩狀小孔的壓漿管（d50mm鋼管），以便管道頂進(jìn)完成后對(duì)土體與管道之間空隙壓漿，使頂進(jìn)管道與周?chē)馏w密實(shí)無(wú)空隙，防止管頂土層沉降。
1、頂管施工技術(shù)簡(jiǎn)介
頂管施工技術(shù)是一種專(zhuān)門(mén)用于道路排水工程施工的非開(kāi)挖管道排水工程施工技術(shù)，其優(yōu)點(diǎn)是施工速度快，管道內(nèi)壁較光滑，因此管道的密封性非常好。此外，該技術(shù)的性非常高，對(duì)周?chē)h(huán)境的影響程度很低。但是頂管施工技術(shù)依然存在很多問(wèn)題，比如頂管施工的周期較長(zhǎng)，相比其它施工技術(shù)工程造價(jià)更昂貴。目前來(lái)講，污水管頂管施工技術(shù)已經(jīng)發(fā)展的比較成熟，其施工工藝及方法也是層出不窮。
2、頂管施工技術(shù)原理分析
頂管施工技術(shù)是一種比較新型的管道施工技術(shù)，它能夠在不開(kāi)挖地面的前提下，僅通過(guò)沿著垂直方向開(kāi)挖一個(gè)施工工作井，然后應(yīng)用液壓千斤頂將水泥注入到地下。該技術(shù)主要是應(yīng)用地下管道間中繼站以及主頂
油缸等方面的作用力，從而將設(shè)備從井內(nèi)推至地質(zhì)層，與此同時(shí)，隨著排水管道緊隨頂管頂進(jìn)的設(shè)備進(jìn)行埋設(shè)，便實(shí)現(xiàn)了泡水管道的非開(kāi)挖鋪設(shè)。
3、頂管施工工藝及流程
就目前來(lái)講，我國(guó)常采用的頂管施工方式主要有兩種，即開(kāi)放型頂管施工方式以及密封型頂管施工方式。其中，密封型頂管施工方式是應(yīng)用的為廣泛的，密封型頂管施工技術(shù)又可以細(xì)分為泥水式推進(jìn)法、泥濃式推進(jìn)法以及土壓式推進(jìn)法。下面就密封型頂管施工技術(shù)的三種推進(jìn)法進(jìn)行介紹。
3.1泥水式推進(jìn)法
通過(guò)使用刀盤(pán)掘進(jìn)機(jī)對(duì)正面壓力進(jìn)行平衡，通過(guò)調(diào)節(jié)循環(huán)水壓可以起到平衡地下水壓的作用。該推進(jìn)法的優(yōu)點(diǎn)是能夠保證施工過(guò)程的延續(xù)性，因此，該施工工藝速度非常快，此外，在實(shí)際施工過(guò)程中，由于對(duì)地表的沉降作用較小，因此不需要對(duì)地基進(jìn)行任何改良處理。
3.2土壓式推進(jìn)法
通過(guò)向工作切削倉(cāng)投入一定比例的混合材料，從而起到平衡地下水壓以及正面土壓的作用，和泥水式推進(jìn)法不同，土壓式推進(jìn)法不需要泥漿泵等輸送設(shè)施，這在很大程度上降低了工程造價(jià)；此外，土壓式推進(jìn)法不需要對(duì)泥漿進(jìn)行特殊處理，因此簡(jiǎn)化了施工步驟。該方法的掘進(jìn)機(jī)能夠同時(shí)選用單刀或多刀平衡掘進(jìn)機(jī)，其施工管道的直徑一般在1.0-3.0m之間。
3.3泥濃式推進(jìn)法
泥濃式推進(jìn)法主要采用二次注漿處理方法，不僅降低了掘進(jìn)機(jī)與地層間的阻力，而且能夠?qū)⑹┕み^(guò)程中產(chǎn)生的廢棄物及時(shí)排出，保證了工程施工的順利進(jìn)行。
總體結(jié)構(gòu)及工作原理總體結(jié)構(gòu)：發(fā)生器由供料系統(tǒng)、反應(yīng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和系統(tǒng)構(gòu)成：發(fā)生器外殼為PVC材料。工作原理：由計(jì)量泵將LV酸鈉水溶液與鹽酸溶液輸入到反應(yīng)器中,在一定溫度和負(fù)壓下進(jìn)行充分反應(yīng),產(chǎn)出以二氧化LV為主,經(jīng)水射器吸收與水充分混合后形成消毒液后,通入被消毒水中。
一、項(xiàng)目概況
某市政管道工程位于某市區(qū)車(chē)行道上，地下管線繁多，交通流量很大，經(jīng)研究決定污水管采用頂管施工，管材為DN1000III鋼筋混凝土頂管，污水管道全長(zhǎng)約1000米，埋深約6-7米，分為6個(gè)頂管施工段，長(zhǎng)一段為192m。施工單位計(jì)劃采用總頂力為800噸（4個(gè)200噸千斤頂）的泥水平衡式頂管機(jī)進(jìn)行管道施工。
二、頂管施工流程
（1）做好施工計(jì)劃，合理安排好人員、材料、設(shè)備。
（2）工作井內(nèi)安裝頂管設(shè)備，管材由廠家運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)，吊裝就位后在管道內(nèi)安裝注漿管等管線。
（3）安裝好頂壓環(huán)并卡牢管后端，檢查頂進(jìn)系統(tǒng)的安裝是否良好，校核管線標(biāo)高和方向，各方面都準(zhǔn)備良好后方可操作頂進(jìn)。
（4）開(kāi)動(dòng)機(jī)頭，轉(zhuǎn)速由慢轉(zhuǎn)快，然后啟動(dòng)進(jìn)出泥泵出泥，然后操作頂進(jìn)架進(jìn)行頂進(jìn)，直到頂完一節(jié)管。
（5）停止頂進(jìn)，進(jìn)出泥系統(tǒng)旁通，千斤頂回油，活塞回縮。
（6）吊裝下一節(jié)管道，準(zhǔn)備進(jìn)行下一節(jié)管道的頂進(jìn)。
三、施工技術(shù)準(zhǔn)備
根據(jù)地質(zhì)勘探資料，針對(duì)土層變化情況，制定出頂進(jìn)參數(shù)，采取如下的措施：
（1）砂質(zhì)土層
在該層中頂進(jìn)刀管道堵塞少，刀盤(pán)切削阻力小，頂進(jìn)速度快，該土層對(duì)泥水平衡式頂管施工來(lái)說(shuō)是一種良好的土質(zhì)。由流體力學(xué)可知，通過(guò)一定通流截面的含沙水流流量（流速）越大，水流中所能飽和的含沙量也越大。因此，在面對(duì)砂質(zhì)土層時(shí)應(yīng)該使用較大的流量快速頂進(jìn)。同時(shí)應(yīng)該注意不要流量太大而導(dǎo)致機(jī)頭下泥砂沖空而導(dǎo)致下沉。
（2）淤泥質(zhì)土層
在該層中刀盤(pán)的切削阻力并不會(huì)改變多少。由于淤泥土的成分粒度比砂還小得多，很容易懸浮于水中形成懸濁液，故頂進(jìn)時(shí)管道不容易堵塞，在流量不大的情況下就能以很快的速度頂進(jìn)。但機(jī)頭前方的淤泥質(zhì)土在水流的沖刷下很容易被沖空，在該土質(zhì)頂進(jìn)時(shí)容易使機(jī)頭下沉，因此應(yīng)避免在不頂進(jìn)時(shí)打開(kāi)工作閥沖刷機(jī)頭，同時(shí)流量也不應(yīng)過(guò)大，注意下沉糾偏。
（3）粉質(zhì)粘土層
在水力作用下，硬粘土碰撞泥水管壁而逐漸形成泥團(tuán)，可能堵塞管道彎頭及蝶閥。頂進(jìn)時(shí)時(shí)刻注意流量的變化值，當(dāng)變化較大時(shí)考慮水流反向沖刷，注意反向時(shí)間不能超過(guò)一分鐘，另外適當(dāng)減小刀盤(pán)每轉(zhuǎn)動(dòng)一圈時(shí)所切削泥土厚度，同時(shí)適當(dāng)加大進(jìn)水流量。
（5）砂層
僅僅下部才有細(xì)砂段，采用如前面所采用的方法進(jìn)行頂進(jìn)，對(duì)于整個(gè)斷面大部分為砂層，注意控制正面壓力以抵抗砂層坍塌，刀頭前端密封倉(cāng)壓力控制在1MPa～2MPa之間，頂進(jìn)速度不得小于10cm/min，當(dāng)發(fā)現(xiàn)正面壓力小于1MPa時(shí)，停止進(jìn)出水，至壓力上升到控制值時(shí)再打開(kāi)進(jìn)出水閥門(mén)。正常情況下水壓控制在50MPa～60MPa之間。