市政污水管道頂管施工工藝要點及注意事項分析

摘要：本文介紹了鋼筋混凝土污水管道工程的頂管施工工藝，就頂管施工過程中的技術特點及所采取的主要技術措施進行了總結，并提出了頂管施工后的質量控制措施。

關鍵詞：污水管道；頂管；施工；鋼筋混凝土

1.市政鋼筋混凝土污水管頂管施工工藝要點

1.1頂管材料設備選擇

管材的品種、規格、外觀質量、強度等級必須符合設計要求，并具有出廠合格證及試驗報告單。橡膠墊應符合設計要求，具有出廠合格證。其他材料密封膠、油麻、石棉、膨脹劑、水泥（少量）等，其質量應符合有關規定要求，水泥、膨脹劑應有產品合格證和出廠檢驗報告，進場后應取樣試驗合格。水泥、膨脹劑應有產品合格證和出廠檢驗報告，進場后應取樣試驗合格。本工程頂管管材采用三級鋼筋混凝土管，每節管長為3m，雙插口式，雙密封橡膠圈接口。

合理選擇頂管設備有利于城市污水管道頂管施工的進行，確保工程施工質量。頂管設備中的液壓裝置應由液壓總站、液壓控制箱、管路及其他液壓元件構成。為有效減少頂管頂進時受到的阻力，現場拌制頂進時應用的泥漿，該膨潤土攪拌系統由泥漿泵、拌漿池、儲漿池、備用池、閥門等構成。

1.2頂管設備安裝

頂管機械采用泥水平衡頂管機，頂進設備主要包括鋼后座、導軌、主頂液壓油缸、泵站、頂鐵、泥漿泵、四角支架等，需要做好配合安裝工作。導軌應選用鋼質材料制作，宜根據管材質量選配鋼軌作導軌。應在檢驗合格的基礎上安裝枕鐵或枕木，在檢驗合格的枕鐵或枕木上安裝導軌。當工作豎井底有水、土質松軟、管徑較大時，應澆筑水泥混凝土基礎，將枕鐵或枕木埋設于混凝

1.3管道的頂進與接口

管道頂進作業在工程準備工作及設備調試完成后進行，將管道通過吊車安放于導軌上，頂進作業時首先應將管機頭頂入土內，使土體在進入管內后形成土塞并至一定長度，才能停止管道的頂進作業，之后采取人工挖取方式在管內進行取土，并將土送出管外。清除完土塞后，繼續進行管道頂進作業。管材接口采用雙密封橡膠圈接口是較為常見的形式，施工中需要注意提高管道的整體性，減少管內底間產生錯口的情況。

1.4操作和控制管道的頂進過程

（1）應在頂管出洞前做好各種設備的調試工作，并在頂管出洞時以每 500 mm 的頻率測量一次，而且頂頭標高要比設計標高出 lOmm。（2）為防止管節出現漂移情況，用拉桿將前 7 節的管連接起來。（3）必須遵循勤頂、少頂的原則進行頂進操作。（4）為保證起到防水效果，應使用 F 型鋼套環橡膠圈，而且橡膠圈的外觀與斷面組織需具有致密、均勻、無裂縫、無孔隙等優點。（5）應在橡膠圈安裝前將黃油涂抹在鋼套環接口上，若接口出現位移、扭轉或露出管外的情況時，必須將鋼套環接口拔出并重新插好。（6）完成頂管全線后，為保證管道外圍的土體滲水少，能夠支撐管道，必須及時將膨潤土漿用2：l的水泥漿代替。（7）完成頂管后，先用水泥砂漿將管節接口后內側間隙密封，之后再實施防腐工作。（8）應用小角度在管道頂進過程中逐漸糾偏。

1.5校正管道的軸線、高程誤差

管道的軸線、高程產生誤差時，可以通過安裝在機頭前的導向油缸、糾編油缸實施糾偏，管道誤差由于是逐漸累積的，因此校正時可應用趨勢圖對偏差趨勢進行判斷，并以此進行逐漸糾正。在管道頂進過程中，應每500mm對管道的軸線或高程測量一次，并將測量出的數據用曲線圖繪制出來，該圖的繪制有利于分析機頭的偏差發展趨勢，根據實際的偏差情況可對管道的偏差角度進行逐漸校正。若曲線在曲線圖中達峰值，則頂管開始往正確角度偏轉，而且最前部的管機頭逐漸向管道中心靠攏，因此校正時可將角度逐漸減小趨于零。應在頂進過程中進行誤差校正，并盡可能減少糾偏產生的折角，以免造成校正經過的管形成連接誤差應力。

1.6頂進中的注漿減阻措施

頂進過程中，需要經常進行壓觸變泥漿工作，以減少頂進的阻力，觸變泥漿由拌漿、注漿和管道三部分組成。頂進時，通過向管道外壁壓入一定量的減阻泥漿，在管道外圍形成一個泥漿套，減小管節外壁和土層間的摩阻力，從而減小頂進時的頂力。觸變泥漿的壓漿泵，宜采用活塞泵或螺旋泵，管路接頭宜選用拆卸方便 密封可靠的接頭，每個注漿孔宜安裝閥門，注漿遇有機械故障、管道堵塞、接頭滲漏等情況時，經處理后方可繼續頂進。減阻泥漿的性能要穩定，施工期間要求泥漿不失、不沉淀、不固結，既要有良好的流動性，又要有一定的稠度。頂進前要做泥漿配合比試驗，找出適合于施工的最佳泥漿配合比。

1.7頂管完畢檢查驗收

混凝土管頂管作業完成后，及時對管子凹部進行注漿，防止管子下沉和路面塌陷，向監理報驗并現場測量驗收。驗收合格后，填寫施工資料，請旁站監理檢查簽字。

2.施工質量控制措施及注意事項

2.1為保證城市污水管道頂管施工過程的技術質量，必須做好以下幾方面措施

（1）施工時，做好現場坐標、水準點的復測和保護工作。

（2）在工程施工現場，嚴禁使用不符合強度與裂縫要求的管道材料，加強管材質量控制。

（3）做好測量及記錄第一節管道水平、高程的工作，若出現極大偏差需及時上報并采取相應措施，減少誤差帶來的影響。

（4）及時運出管道內的挖土，預防管道出現沉降現象，對出土數量進行詳細記錄。

（5）千斤頂的安裝需注意保證其頂力位置與頂進抗力位置處于同一軸線，為避免千斤頂出現頂進力偶，應保證安裝的四個千斤頂用力處于均衡狀態。

（6）在管道頂進時，對頂進設備的情況進行記錄，若設備頂力出現異常增大的情況，則必須停止頂管施工，詳細分析異常原因后，才能采取對應措施進行之后的管道施工。

（7）在管道頂進過程中，應根據施工現場實際的地質變化，應用不同方法保證頂管施工的順利進行，如改造頂管的機頭、固結泥砂、降低土體的地下水位等。

2.2鋼筋混凝土污水管道頂管施工過程中應主要注意以下幾點

（1）地面沉降。由于管頂土層的不穩定，土體松散，地下水、超挖等情況，常在頂管施工完成以后出現地面沉降現象，而且管道中心線兩側沉降地面的寬度與深度隨著時間的推移逐漸增加。

（2）地表隆起。頂管施工操作不當，可導致地表因頂管掘進機施工前端土體遭到破壞而隆起。

（3）管道軸線糾偏。檢測發現工具偏離設計軸線后，可利用工具管內的糾偏油缸不斷調整工具管的糾偏角度，改變管端方向，有效減小管線偏差。

（4）管道扭轉。加強控制頂進過程中遇到的管道扭轉角度，有利于確保管道出泥與電機安裝的順利進行。

（5）頂管出洞。頂管出洞是頂管工程施工中的重要環節，鋼封門打開后，可將工具管向井外頂出，頂出時應預防工具管前方出現土坍塌以及工具管偏離設計軸線的情況。

（6）導軌偏移。頂管施工過程中，應采取措施避免基坑導軌產生左右或高低偏移的情況。

（7）應盡量避免洞口止水圈撕裂或外翻，后靠背遭到嚴重的變形、位移或損壞，以及主頂油缸偏移的情況。

3.結語

污水管道頂管施工隨著科學技術的發展不斷改善，并廣泛應用于城市污水管道工程建設，逐漸解決了由于施工現場條件導致的管道敷設問題。城市化的發展促使污水管道的布置需靈活多變，而頂管施工安全可靠、干擾性低、工期短、成本低等優點，有效提高了污水管道的施工效率。

參考文獻：

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[2]何大鵬，陳磊.頂管施工工藝及質量控制[J].山西建筑，2010（09）.