微型頂管施工技術在農污治理中的應用

於 芳

（海鹽縣水務投資集團有限公司，浙江 海鹽 314300）

1 微型頂管概述

微型頂管是一種為避免對地上建筑物造成破壞，在不開挖地面情況下，從地下鋪設管道的技術。施工工藝：首先利用液壓裝置將前導管按照設計軌跡推進貫通，然后以前導管作為導體，在前導管末端連接擴孔切削頭，并將要鋪設的管道同時頂進，最終完成管道鋪設。

2 工程實例應用

2.1 工程概況

2018年度海鹽縣農污處理設施工程(沈蕩、于城)須穿越沈蕩王廟塘河道（河道寬30m），污水管道管徑為DN300。該施工點距離嘉南公路約150m，距離鄉村道路北約100m，工作坑周邊為公路防護林及水稻田，大型設備進出場不便。結合工程特點、施工作業環境等因素，選擇微型頂管（改良型不排土）施工工藝。頂管工作井利用2090鋼筒工作井1座，采用搖管法施工。搖井深度為14.0m。起點為新建污水檢查井W25-1，最終接入井為嘉南公路東側綠化帶W14號現狀污水檢查井，施工長度為63.9m。污水管道采用樹脂混凝土管。圖1、圖2分別為施工平面和剖面示意圖。

2.2 微型頂管施工工序

2.2.1 微型頂管二次工法工藝流程

現場勘測→工作坑施工（一體化泵站基坑圍護井）→安裝加固后靠背→架設機臺→安裝激光經緯儀→頂進先導管→頂進黑管→安裝擠擴機頭→管道頂進→拆除管路。

圖1 施工平面示意圖

圖2 施工剖面示意圖

2.2.2 施工過程（1）推進機臺、機臺底座、激光經緯儀安裝。

根據管道中心軸線安裝推進機臺底座及機臺，并安裝徠卡導向儀。

（2）先導管頂進

德國徠卡導向儀根據管線中心、高程架設完畢后，依據設計坡度調整坡比，儀器設定好后開始先導管頂進施工。洞口開啟采用氣割的方式，分3次開孔，分別為導向孔、黑管孔、管道孔，開孔后安裝鏡面框進行止水止泥。

（3）黑管頂進

先導管按照激光經緯儀設定坡度頂進進入接收井，卸下導向頭，開始連接黑管，頂進黑管（見圖3）。

圖3 黑管頂進

（4）安裝擠擴機頭

黑管進入接收坑后，將擠擴機頭安裝好（見圖4），徐徐推進洞內，待機頭全部進洞后，安裝機頭所用的液壓油管及高壓水管。

圖4 安裝擠擴機頭

（5）黑管、簡易機頭拆除

頂進機頭推進過程中，在接收坑進行黑管拆除。

（6）樹脂混凝土管頂進

樹脂混凝土管頂進過程中，每節管線需要進行油缸推進及回縮，安裝液壓油管及高壓水管。頂進1m，接收坑拆除出土外管，依次循環完成整個頂管施工過程（見圖5）。精度控制在±2cm內[2]。

（7）機頭進入接收坑

管線按照設計長度施工完成后，機頭進入接收坑，卸下出土機頭，此段管線頂管完成。管道頂進結束后，用堵漏材料封堵管壁，防止漏水漏泥。

圖5 樹脂混凝土管頂進

（8）施工完成后，為保證成管質量，后期利用CCTV檢測機器人對管道進行質量檢測（見圖6），檢測管道線形、漏水、破損等情況[1]。

圖6 CCTV檢測成管

2.2.3 工作井尺寸對比作井因機器、管徑、地形等原因，管徑通常至少為6500，本工程采用的微型頂管施工工作井利用鋼筒井，管徑僅為2090，所需工作場地較小，節省施工成本。

表1 頂管工作井常用規格[2]

2.3 施工特點

與傳統大口徑頂管相比，微型頂管的工藝優點[3]：

（1）頂進速度快，土層越亂、越軟，施工速度越快；

（2）工作坑占地面積小，開挖面小，僅需一個鋼護筒的開挖面，且可回收再利用；

（3）管道鋪設精度高，通過經緯儀激光制導保證設計線形要求，基本無須調整，滿足排水管重力流要求；

（4）管道鋪設后與土層之間無間隙，不存在沉降隱患；

（5）小管道無須排土。

與水平導向鉆施工（即拖拉管）相比，微型頂管的優勢：管道鋪設精度高，適用于小管徑自流管。

3 工法的應用場景

針對農村生活污水治理特點，如污水管道口徑相對較小，鄉村道路（或為機耕路）狹小，大型施工設備進出不便等，可以推行微型頂管技術。微型頂管工作坑占地面積小，在與傳統施工工藝相比具有優勢的同時，也存在一些不足或局限。如果土層較硬，該工法易造成管道方向偏移或地表隆起，因此在南方地區的一般砂性和黏性地質條件下有著良好的應用效果。同時，也可為小口徑市政管道鋪設提供新的思路。

4 結 語

微型頂管工藝在實際污水管道工程應用中，施工速度快，占地面積小，施工精度高，環境影響小，在一般砂性、黏性地質條件下具有良好的應用效果。同時，配套使用的鋼護筒搖管技術能有效地解決工作井在淤泥質層中的施工難題。這套工藝為農污治理項目提供了良好的解決方案。