市政工程污水頂管施工技術分析

張建鋒 中鐵建工集團有限公司

1 前言

現階段，在市政工程當中，排水工程是一個十分重要的環節，該工程將直接影響城市居民的日常生活與工作，同時也有效推動著城市經濟水平的發展。從如今我國的經濟發展實際情況來看，隨著經濟發展水平越來越高，城市化建設過程中人們也越來越重視排水工程的施工管理。

在具體施工過程中，頂管施工技術已經得到了十分普遍的運用，并取得了不錯的效果。借助于頂管施工技術，不僅能夠有效提高施工質量，同時也能夠在一定程度上確保施工安全，消除以往常見的堵塞等問題。而想要確保頂管施工技術能夠得到更加合理的運用，必須要著重分析其具體的應用策略。

2 污水管道頂管技術背景

在市政工程當中的排水工程內，通過污水管道頂管施工技術的合理運用，可以有效降低施工過程中的道路開挖面積，只需要將所需工作井按照垂直方式挖出即可，從而有效提高了排水工程施工效率，也能夠降低市政工程在施工過程中對附近環境造成的不良影響。

運用污水管道頂管技術時所采取的排水管道質量良好，具有較強的密封性，但是造價成本較高[1]。在頂管施工過程中，主要的工藝流程包括挖掘工作坑、準備混凝土管道、組裝混凝土管道、油泵、千斤頂等設施頂進施工、管道貫通等。在此期間，工具管能夠被拆卸反復利用，而后砌筑工作井，最終完成頂管回填工作。

3 市政工程污水頂管施工技術優勢與劣勢

3.1 優勢

在市政工程當中應用污水頂管施工技術，相較于傳統開挖方式優勢更加明顯。比如，工程量更小，不再需要開挖地表表面，只需做好管道當中的土層斷面工作即可，同時頂管施工過程中的開挖部分，也只需要開挖工作坑和接收坑即可，不會對城市道路交通產生較大影響[2]。

除此之外，采取頂管施工技術還可以有效降低在施工過程中對附近環境與建筑物產生的不良影響，從而推動新時期我國市政工程的安全、文明、規范化發展。通過污水頂管施工技術的應用，一方面可以有效提高施工效率，加快施工進度，另一方面也能夠節省許多的人工成本與設備成本。

3.2 劣勢

污水頂管施工技術在施工期間將具備更多的特點與優勢，但是也存在各種各樣的缺陷與不足。例如，相較于傳統開挖施工方式來說，污水頂管施工方式具有更小的施工曲率半徑，但是在具體施工過程中會導致許多曲線交織到一起，進而致使施工難度進一步加大，為市政工程的建設與完善帶來嚴重影響，導致工程施工無法順利開展。

除此之外，在采用這種技術進行軟土層開挖過程中，如果因為施工技術不足或者設備缺陷而導致開挖偏差較大時，會增加施工難度，同時也較難糾正施工偏差。所以為更好地提升施工質量，需要以此為基礎不斷創新與優化設計，改善當前的施工方案。

4 市政工程污水管道頂管施工的質量管理

4.1 現場踏勘

首先，在施工開始之前，需要仔細考察施工現場，包括對施工現場附近人車流量、建筑物等，做好考察并詳細記錄，同時在施工正式開始前規劃好施工所需交通路線，確保通向施工區域內的路口都設置清晰的引導標識。在人車流量較為密集的時間段內，還需要有專門人員做好現場疏導，避免出現交通事故。

其次，在施工開始之前，還應該考察附近的排水系統網絡，確保所設計的排水線路能夠滿足管道工程需求，避免因為工程施工而導致的二次污染問題。另外，還需要準確的核查與落實施工現場重要物資，比如通信設備、天然氣設備以及電力設備等，確保設備的正常使用不會受到干擾[3]。

最后，要全面核實并調查施工區域附近的橋臺基礎、基坑深度以及樁基礎等。

4.2 技術支持

在開始頂管施工之前，需要仔細分析施工區域的地質條件，更好地掌握施工區域附近的土壤性質，以便于了解地下排水設施當中污水管道的源頭與目的地。除此之外，如果施工地區具有砂質問題，需要研究分析其中的具體含沙量與沙細度；如果存在巖層，需要詳細分析施工區域的裂縫分布實際，并做好全面調查工作；如果存在風化的巖層，則需要全面了解這個巖層當中的實際風化程度，保障這一地區的強度與結構特征，能夠滿足頂管技術在應用過程中的具體需求。

簡而言之，就是施工單位既需要全面勘察施工區域內的地質條件，也需要做好詳細的記錄與規劃，從而確保施工方案能夠滿足施工場地當中的規范化需求[4]。

4.3 頂管線路確定及井位設計

結合調查施工現場的實際情況，明確具體的污水頂管線路設計方案，防止對不良土層所產生的影響，同時防止管道線路在鋪設期間所導致的城市道路影響與城市綠化影響。要保障頂管線路以及附近的市政設施存在合理的距離，滿足檢查標準，避免因為管道線路與市政設施之間的安全距離過近而產生的不良影響。

除此之外，還需要做好井位設計工作，結合當前的具體標準設計與之相關的井間距，按照施工場地內的土層實際情況，確定污水頂管的頂進深度，不宜過長或過短。

4.4 頂力及管材設計

在施工正式開始之前，要建立一個三維立體模型來判斷所有的參數是否滿足基礎設計需求，同時借助于模型結構明確頂力分布情況，從而更好地改善頂管受力問題。

在管材設計過程中，需要結合當前管材的實際情況，包括混凝土強度、細節處理以及鋼筋布置等，可以根據實際需求設計軸向受壓管材，結合土層實際變化情況，做好及時調整，并按照頂管施工過程中可能出現的各種特殊情況，做好應對工作。除此之外，還要關注管道當中存在的偏心壓力與局部應力，防止因沒有預留出足夠的安全空間而導致的不良影響問題出現。

4.5 施工質量控制

在正式施工開始之前，針對施工區域內的施工設備、測量設備以及施工人員進行全面檢查，保障施工人員能夠滿足上崗標準需要、施工設備能夠滿足施工建設需求，以及測量設備具有相關的標準證書等。此外，還需要針對施工所用的管道材料做好抽樣檢查與處理工作，確保管道內部水壓以及外部壓力荷載能夠滿足相關的標準規范，確保污水頂管施工可以順利開展，同時也能夠有效提高市政工程污水頂管施工的整體施工質量，使其滿足相關的建設標準。

5 污水管頂管施工中常見問題

5.1 閉水試驗問題

在進行污水頂管實際施工過程中，因為管道端頭沒有良好的氣密性、施工基礎不夠均勻以及施工質量與標準不符等因素，經常致使閉水試驗的最終結果無法滿足施工標準需求的問題發生。

基于此，一旦管道出現較大的滲漏面積或者滲漏范圍，在漏水情況嚴重到不能夠采取有效措施加以補救的情況下，就需要將該部分污水頂管工程進行返工處理[5]。假如滲漏面積相對較小，相關工作人員針對管道當中出現嚴重滲漏的部位進行詳細的檢查與標記，在徹底排出管道內部的大量積水之后，采取涂刷等有效措施補救管道滲漏部位，常見的涂刷材料主要有水泥漿與防水涂材。

5.2 排水管道問題

如果在污水頂管施工過程中，工作人員使用了不合理的施工技術，就可能導致排水管道出現位置偏移的現象，進而無法滿足實際施工需求，也可能由于施工前的測量工作發生了較大誤差，導致管道嚴重偏移問題的發生。

為有效防止上述問題，在開展測量工作過程中，要求測量人員應當嚴格遵守測量標準規范開展工作，確保測量數據的可靠性與準確性，從而夯實后續施工的基礎[6]。在施工區域內，一旦出現必須要繞開的建筑物，則需要在適合的位置設置一個轉角不小于135°的工作井，作為連接使用。此外，在測量與驗收縱坡和軸線過程中，需要加強把控工作質量與規范性，確?？v坡和軸線施工質量能夠滿足污水頂管施工需求。

5.3 基坑回填土問題

在污水頂管施工期間，基坑回填土發生沉陷屬于一種十分常見的施工問題，這種問題出現的主要原因，就是由于在回填土施工過程中，回填材料的質量以及其中的含水量與施工標準不符，與此同時，壓實所采用的機具也有可能成為回填土沉陷的出現原因。

一旦發生了基坑回填土沉陷這種問題，就需要及時挖出質量不滿足施工標準的回填材料，而后將質量更加優質的回填土材料重新回填到基坑當中，避免因回填材料質量問題而導致的沉陷，同時也能夠有效提高污水頂管工程基坑的穩定性[7]。一旦由于回填土沉陷而導致建筑物發生嚴重的基礎脫空與破壞等問題，則可以通過灌注漿的方式對建筑物基礎進行填充，從而提高建筑物整體穩定性。

6 市政道路工程污水頂管施工技術的應用

6.1 施工準備

在施工正式開始之前，必須做好測量放線工作，及時糾正存在的偏差，提高施工數據的精確度。一旦管道直徑低于1500mm，則需要控制軸線位置偏差不超過100mm，并將內地高程的偏差控制到30mm～40mm 之間；在工作井與接收井管徑為1000m 時，則需要采用拉森鋼板樁。與此同時，還需要做好場地平整處理，嚴格按照相關要求來保管施工所需材料。為確保吊車設備在應用過程中不受影響，還需要在施工場地內規劃預留好停車與行車空間。

6.2 頂管測量，糾偏

在第一管道頂進工作完成之后，需要及時糾正偏差，并做好頂管間距測量工作，保障間距不大于30cm，確保頂進期間不會發生嚴重的位置偏移問題。在頂進后續管道時，需要控制好間隔，具體應當控制到100cm 以下，借助于激光儀器來測量高程，并及時修正偏差。在糾錯過程中，如果管道位置偏左，則需要將力度向左延伸，偏右就需要向右延伸，而在兩側位置都發生偏移的情況下，就需要及時修正差距更大的一側。在修正過程中需要堅持循序漸進的基本原則，從而確保有效調節偏差。

6.3 止水圈的合力應用

頂管機應當直接穿越洞口，從而達到土層，在此期間最為常見的一種問題就是沒有做好止水帶密封工作，因此可能導致開挖一側的土層承受力出現不均勻的問題，進而導致泥土出現流失問題，而一旦情況比較嚴重，則還很有可能導致洞口土體塌陷問題的發生。由此可見，施工單位必須要充分認識到這方面的重要意義，并有一個全面且清晰的認知，及時采取有效措施進行控制。

對于洞口密封工作，要求施工單位不僅要提高重視程度，同時也需要結合污水頂管施工工程的實際情況來制作止水圈，確保止水圈能夠滿足工程實際所需，通過這種方式也能夠有效避免上述洞口土地塌陷問題的發生[8]。

6.4 注漿減阻

從距離較長的污水頂管工程來看，最常用的一種方式就是注漿作業。首先針對頂管機當中的機頭部位進行灌注漿處理，同時采取跟蹤補漿這種基本方式處理中間部位的間隙。在注漿口位置安裝壓力檢測表，并使其與出口之間的距離維持不低于1m，還要將壓力檢測表安裝到機頭部位，確?？梢詫崟r觀察注漿力度，開展更加有效的質量控制。

在注漿作業開展期間，不能夠出現過大的阻力，借助于觸變性泥漿來填充管道附近間隙，有效降低污水頂管的整體阻力，同時所生成的泥漿保護層，也可以有效避免在地面沉降期間出現較大壓力。

6.5 洞口止水

在應用污水頂管技術時，如果想要確保順利取出混凝土管，就需要確保預留洞口位置的準確性，同時相較于管節來說，其外徑應當更大一些，借助于持續頂進的施工方式完成封堵。制作工作井、接收井過程中，需要在洞口部位進行止水處理，主要的方法與操作流程為：在洞口部位預埋直徑為10mm的鋼法蘭，借助于表面焊接方式連接螺栓，而后安裝直徑約為16mm的鋼法蘭，通過鋼板進行壓緊處理。施工時需要做好工作井的適時檢查，掌握實際情況。

頂管施工展期間，進出洞口屬于關鍵的一個環節，在穿墻施工完成之后，掘進機所處方向會直接影響管道方向以及管節拼裝。所以，在穿墻施工時，必須借助有效措施保障井外泥水不能夠流入洞內，同時也需要防止出現流沙與塌方等問題。為進一步提高頂進方向的精準度，在施工期間還需要注重管道軸線偏差問題，確保能夠及時發現并處理，從而為后續施工提供有利條件。

7 結束語

綜上所述，通過本文分析不難發現，在當前的市政工程污水頂管施工過程中，最常用的一種施工方式就是泥水平衡施工，即注漿作業。在施工期間，需要充分考慮多種多樣的因素，包括施工區域地質條件、水源、附近環境、附近建筑物等，因此，污水頂管施工質量的提升需要做好綜合考量。