關(guān)于污水管道頂管施工探討

米小光 李建榮 劉杰 劉浩 黃正彥

0 引言

隨著人們的生活水平的提高，城市住宅以及各種建筑也在不斷向現(xiàn)代化方向發(fā)展。在這樣的背景之下，城市污水排放量正在日益增加，造成的環(huán)境污染也在不斷加大。但是，人們的思想在不斷完善，所以對環(huán)境的要求也在不斷提高。為此，污水管道工程的數(shù)量開始增加，施工對環(huán)境造成的影響越來越大，為了充分減少污水管道施工過程對周圍環(huán)境的影響，提高施工的效率，我們對高效運(yùn)用頂管法技術(shù)的策略進(jìn)行了分析。

1 污水管道頂管施工技術(shù)原理

隨著施工技術(shù)的不斷發(fā)展，頂管法施工技術(shù)已經(jīng)逐漸成熟，并且被廣泛應(yīng)用到地下管道施工當(dāng)中。頂管施工指的是一種不需要開挖的施工方式，但是這種施工技術(shù)需要借助主頂油缸和管道之間的推力，這樣可以充分保證相關(guān)施工器械進(jìn)入井內(nèi)。其主要操作方式是，將掘進(jìn)機(jī)經(jīng)由工作井穿破土層，最終推到接收井當(dāng)中，并將其吊起。在這個(gè)過程中，就可以將掘進(jìn)機(jī)后面的管道埋在兩個(gè)井的中間，這樣既可以保證不挖掘，又能夠高效地完成地下管道的鋪設(shè)，這個(gè)施工過程就叫做頂管施工。此種施工技術(shù)的應(yīng)用范圍非常廣泛，不僅能夠用于污水管道的鋪設(shè)，它還能穿越公路和河流，即便地面有建筑，也能夠高效地實(shí)現(xiàn)管道埋設(shè)。當(dāng)前此種技術(shù)主要被應(yīng)用于污水管道、排水管道以及天然氣、石油管道的非開挖埋設(shè)當(dāng)中。從此角度來看，此種管道施工技術(shù)具有非常大的價(jià)值，應(yīng)該被各個(gè)城市推廣應(yīng)用。

2 頂管法施工相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)

管道施工期間利用頂管法施工需要遵循相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。首先需要考慮施工順序。在施工期間，相關(guān)人員要從工程整體出發(fā)考慮，確定施工的順序。一般為對設(shè)計(jì)以及施工的條件進(jìn)行調(diào)查、編制施工組織設(shè)計(jì)、頂管機(jī)具選型、采購管材、測量、正式施工、調(diào)試、頂進(jìn)、修繕。另外還要充分結(jié)合頂管沿線的地形，水文地質(zhì)等確定頂管施工的方法。頂管法施工比較特殊，不能隨意停頂，所以要安排好工作順序。另外，管節(jié)在起吊、運(yùn)輸?shù)臅r(shí)候，要做到輕放輕落。兩條相鄰的平行管道都是用頂管法施工時(shí)，要遵循先深后淺，先大后小的標(biāo)準(zhǔn)。

3 污水管道頂管施工中存在的問題

3.1 頂管出洞

在地下施工過程中，最常見的便是坍塌問題，特別是在城市管道施工過程中，因?yàn)槭芡临|(zhì)、施工方法等因素的影響，出現(xiàn)坍塌的幾率很大。在污水管道施工過程中也不例外，即便施工人員所使用的是頂管施工技術(shù)，不需要開挖，但是其中也存在一定的隱患。因?yàn)樵陧敼苁┕さ臅r(shí)候，有一個(gè)頂管出洞的環(huán)節(jié)，這個(gè)過程中需要將工具管頂?shù)酵夥?，在這個(gè)期間，管材會受到巨大的壓力，并且受力與不受力狀態(tài)的轉(zhuǎn)換過程極快，工具管前方很容易出現(xiàn)坍塌的情況，甚至還會出現(xiàn)軸線偏離的情況，這都會對整個(gè)施工過程造成損失甚至危害到施工人員的生命安全，所以需要相關(guān)工作人員在施工過程中將該問題重視起來，施工前應(yīng)做好施工場地的地質(zhì)勘察。

3.2 偏差控制

大部分比較大的工程施工都會存在偏差，為了保證施工項(xiàng)目的正常開展，在設(shè)計(jì)圖紙期間，相關(guān)工作人員就會將誤差控制在規(guī)定范圍內(nèi)，以此保證整個(gè)工程的后續(xù)使用效果。正是因?yàn)榭刂普`差非常重要，所以有些工程在施工過程中會出現(xiàn)偏差問題。污水管道頂管施工期間便是如此，在頂進(jìn)管道期間，頂管因?yàn)槠浔旧淼氖芰η闆r發(fā)生偏離計(jì)劃路線的情況，為了保證整個(gè)施工的準(zhǔn)確性，工作人員需要利用糾偏油缸改變管頂?shù)姆较颍瑥亩鴾p少偏差，所以在施工期間一定要做到調(diào)查工作。另外，還有一個(gè)容易出現(xiàn)偏差的情況，即管道被頂進(jìn)期間可能會發(fā)生扭動，最終會影響管道的出泥情況，對此，相關(guān)工作人員也應(yīng)該重視起來，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，解決問題。

3.3 地表隆起

眾所周知，任何地下工程在施工過程中都需要向外挖土，這樣才能夠?qū)⒐艿阑蛘咂渌O(shè)備放入地下。而頂管技術(shù)與普通的地下管道施工技術(shù)不同，它采取不開挖的方式進(jìn)行施工，在此期間就會出現(xiàn)一個(gè)不可避免的問題，地表隆起，即便在施工期間頂管掘進(jìn)機(jī)能夠保證管道施工的正常運(yùn)行，但是一旦機(jī)頭前端出現(xiàn)裂面，就很容易出現(xiàn)地表隆起的情況。為此，相關(guān)工作人員，在施工過程中一定要重視檢查工作的開展，避免類似問題產(chǎn)生。

3.4 地面沉降

在與地下管道施工相關(guān)的工程當(dāng)中，不僅會出現(xiàn)地表隆起的情況，還會出現(xiàn)地面下沉的現(xiàn)象。這是一個(gè)很簡單的道理，地下最為支撐的土被挖空，雖然沒有從表面向下挖，但是頂管施工技術(shù)也需要將管道放進(jìn)地下，這個(gè)過程中土體就會松散，地面就會出現(xiàn)沉降的情況，如果控制不好，還會出現(xiàn)更為嚴(yán)重的問題，所以施工的工作人員，一定要充分認(rèn)識到這一問題，對于頂管法施工引起的地表變形，應(yīng)事先做出預(yù)測，并符合建設(shè)單位的相關(guān)要求。

4 污水管道頂管施工方案

4.1 選擇頂進(jìn)設(shè)備

任何不開挖施工的項(xiàng)目，都需要利用大量的設(shè)備進(jìn)行輔助，又因?yàn)槲鬯艿理敼苁┕げ皇呛唵蔚男」こ?，所以需要使用的設(shè)備比較大，相關(guān)部門在選擇設(shè)備過程中，一定要從多個(gè)角度出發(fā)，充分考慮不同的問題，然后再對設(shè)備進(jìn)行選擇。其中最為重要的設(shè)備便是頂進(jìn)設(shè)備，該設(shè)備的選擇需要從施工場地的地質(zhì)、施工的外界條件以及設(shè)計(jì)的具體要求等角度出發(fā)進(jìn)行考慮，如果無法找到能夠滿足以上三方面內(nèi)容的設(shè)備，就會導(dǎo)致在施工過程中出現(xiàn)比較嚴(yán)重的問題，導(dǎo)致整個(gè)施工項(xiàng)目功虧一簣。為此，在選擇機(jī)頭的時(shí)候，需要結(jié)合具有權(quán)威性的地質(zhì)報(bào)告，交給經(jīng)驗(yàn)比較豐富的實(shí)際操作人員進(jìn)行分析，最終確定頂進(jìn)機(jī)頭的選擇。然后，還需要根據(jù)施工場地的具體情況去選擇合適的頂力設(shè)備，以此來建成主頂。頂管設(shè)備當(dāng)中會使用到液壓裝置，該裝置的構(gòu)造相對比較復(fù)雜，由液壓總站、液壓控制箱、管路及其他液壓元件構(gòu)成。為了可以有效地減少最初頂進(jìn)時(shí)所受的阻力，需要在現(xiàn)場拌制頂進(jìn)的時(shí)候需要的泥漿，從而保證后續(xù)頂進(jìn)工作的順利進(jìn)行。

4.2 完成管道頂進(jìn)與接口

污水管道頂管施工最重要的便是管道頂進(jìn)與接入過程，只要完成了這一步，所有后續(xù)的工作都會相對比較順利。在管道頂進(jìn)作業(yè)的時(shí)候，首先要完成設(shè)備的調(diào)試，保證在作業(yè)期間不會出現(xiàn)其他任何問題。然后，再利用吊車將管道放到導(dǎo)軌上面，在進(jìn)行頂進(jìn)作業(yè)的時(shí)候，先將機(jī)頭頂入土內(nèi)，保證土體在進(jìn)入到管內(nèi)之后形成一定的長度，這時(shí)就需要停止作業(yè)，通過人工挖土的方式來向外挖土，整個(gè)作業(yè)過程是在管道內(nèi)部完成的。清理完這些土之后，再進(jìn)行下一步的管道頂進(jìn)，通過不斷地重復(fù)作業(yè)，最終進(jìn)入相應(yīng)的位置，并保證可以將管道放入其中。接下來再進(jìn)行重復(fù)，直到所有管道都放入其中。但是，頂管施工并不是簡單地將管道放入地下，在此期間還需要采用注漿供給，來對接口進(jìn)行加固。當(dāng)長度達(dá)到一定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，工作人員就需要增加施工內(nèi)容，利用觸變泥漿套來減少管道和土體之間的摩擦。因?yàn)樵谶@個(gè)階段很容易出現(xiàn)塌陷等問題，所以還需要施工人員不斷的填土，以此來減少土體的變形或者沉降等。管道之間的接口所使用的材料也有一定的規(guī)格，需要利用鋼套環(huán)橡膠止水帶和軟土襯墊來進(jìn)行組裝。因?yàn)楣艿佬枰跹b，所以對接口處的材料要求比較高，不僅需要鋼套環(huán)不變形，還需要所使用的橡膠不移位或者翻轉(zhuǎn)，這樣才能夠保證接口不損壞，從而保證管道的密封性。另外，由于金屬類的零件具有易被腐蝕的特點(diǎn)，所以施工人員一定要為其做好防腐工作，以此來延長管道的使用壽命。在正式施工的時(shí)候，橡膠止水帶一定要用強(qiáng)力膠來粘貼，并且要與混凝土管道的凹槽契合，之后在對接之前要涂無腐蝕性的潤滑油，以此來減少摩擦，提高作業(yè)效率。

4.3 重視施工質(zhì)量

4.3.1 準(zhǔn)備工作

在正式開始施工之前，相關(guān)技術(shù)人員要做好相關(guān)的準(zhǔn)備工作，與施工人員做好相關(guān)工作的對接。比如技術(shù)人員要對施工場地的坐標(biāo)、水準(zhǔn)點(diǎn)相關(guān)的數(shù)據(jù)做好復(fù)測，保證不會在細(xì)節(jié)上出現(xiàn)問題。另外，還要對管材以及設(shè)備等進(jìn)行反復(fù)審查，保證其沒有任何實(shí)質(zhì)性的問題，才能夠進(jìn)行使用。如果在檢查過程中發(fā)現(xiàn)有裂縫或者不符合標(biāo)準(zhǔn)的管材，一定要嚴(yán)格禁止使用，否則會導(dǎo)致所有人的努力白費(fèi)。所以，在檢測期間，一定要對每一個(gè)管道進(jìn)行測量，了解他們水平測量數(shù)據(jù)以及高程測量數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)偏差較大的問題一定要上報(bào)，尋找合適的方法采取緊急措施。正式進(jìn)入場地之后，需要相關(guān)施工人員快速地進(jìn)行設(shè)施搭設(shè)，為施工人員提供后勤保障。負(fù)責(zé)人還要在準(zhǔn)備階段，帶領(lǐng)所有參與施工的人員熟悉圖紙，保證所有人了解的都是相同的圖紙，并確定頂進(jìn)管道的長度，最終埋深以及管道的設(shè)計(jì)要求等，只有所有人都充分掌握了管道的具體結(jié)構(gòu)，才能夠最大限度上降低誤差，減少錯(cuò)誤發(fā)生。為了保證頂管施工的順利進(jìn)行，還要注重與相關(guān)部門進(jìn)行溝通，辦好所有的手續(xù)，了解施工場地的所有地下管線，了解地下是否存在障礙物等，為施工的正常開展做好準(zhǔn)備。另外，施工過程中還要為他人考慮，做好相關(guān)的圍護(hù)搭設(shè)，標(biāo)明安全警示等，保證路人以及附近居民的人身安全，做好一切準(zhǔn)備工作后便可以正式開始了。

4.3.2 做好應(yīng)急處理

在施工過程中，想要提高施工質(zhì)量，首先要充分做好應(yīng)急準(zhǔn)備。因?yàn)?，如果哪個(gè)環(huán)節(jié)的應(yīng)急準(zhǔn)備沒有做好，很容易出現(xiàn)坍塌的情況，這不僅影響質(zhì)量，甚至還會導(dǎo)致施工無法正常開展。為此，在施工的時(shí)候，一定要及時(shí)將管道前方的土運(yùn)出來，避免出現(xiàn)管道沉降的情況，在這個(gè)過程中還要做好出土記錄，如果出現(xiàn)意外可以結(jié)合數(shù)據(jù)尋找應(yīng)急措施。另外，在安裝千斤頂?shù)臅r(shí)候，一定要保證千斤頂?shù)捻斄ξ恢煤晚斶M(jìn)的抗力在同一條線上，在作業(yè)期間保持四個(gè)千斤頂用力平衡，避免出現(xiàn)誤差。在管道頂進(jìn)的時(shí)候，還要對設(shè)備的作業(yè)情況進(jìn)行記錄，一旦出現(xiàn)故障便可以結(jié)合記錄盡快找到故障原因，從而保證污水管道頂管施工的最終質(zhì)量。

5 結(jié)束語

綜上所述，就當(dāng)前情況來看，污水管道頂管施工技術(shù)還不夠成熟，通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)其中還存在很多的問題。所以，相關(guān)部門如果想要使用該技術(shù)，就需要充分了解問題，并根據(jù)問題做好一切防范措施，保證施工正常開展的同時(shí)，也要保證管道頂管施工的質(zhì)量。