浅谈污水顶管施工和质量控制

　　摘要：随着社会发展的程度逐步提高，人们的环保意识也越来越高，城市污水是困扰人们的一个重要问题，也是制约环境的首要天敌。在污水处理的工程中，由于城市地下截污管网一般埋置较深，管道经过的路线又很长，地下地质条件较为复杂，途径的地区的现场条件也难以准确勘察，因此仅仅采用明沟开挖铺管技术是无法实现污水处理工程的最终完成的，近年来，在污水处理工程中，由于顶管技术能彻底解决管道埋设施工中对城市建筑物的破坏和道路交通的堵塞等难题，在稳定土层和环境保护等方面也大大地凸显其优势。顶管施工工艺在我国发展也因此极为迅猛，在此文中，笔者将对污水处理工程中顶管技术的施工技艺和质量控制以及相关问题进行一些探讨。

　　关键字：顶管施工发展历程存在问题施工要点质量控制发展方向

　　由于顶管施工是一种以不开挖或者少开挖为原则的通过油压驱动的一种埋设管道的施工技术。并且由于其施工是采用地下作业的方式，通过工作井把要埋设的管子顶入土内，并使其在地下避开一些已有的地下管线和障碍物穿行。这样的施工技艺对地面环境污染也会很大程度的减小，施工时产生的噪音相对传统的开凿挖沟式的施工技术也大大较小，降低了对施工区人们生活的干扰程度，由于顶管施工采取不开挖或少开挖的方式进行施工，几乎不会引起地面成讲的现象，其施工的破坏性也相对小，同时也大大缩减了施工的工程量，节约了工程施工的成本。因此，对于现代化发展迅猛的交通繁忙、人口密集、地面建筑物众多、地下管线复杂的城市而言，顶管技术是尤为重要的，它将为城市提供一个整洁、干净、舒适的环境打好基础。

　　尽管顶管施工是近几年才成熟的施工技术，其发展历程并不短，早在1954年，我国便实行了首次的顶管施工技术的实践，在早期，由于施工设备环境和施工技艺等条件的制约，顶管施工发展缓慢。但是随着施工技术的普遍提高，顶管技术也相应的发展壮大。由最初的人工手掘式施工方式发展到全机械的施工体系，我国的顶管技术上了一个新台阶。当然，由于施工的地质条件的复杂性，顶管施工所面临的适应性也相对存在一些问题。目前为止，我国并没有适用于中强度岩层以上的岩盘掘进机，适应土质范围不宽，且耐用性、机械化、自动化水平不够。施工技艺的地区不平衡等等。因此，对顶管施工技术的相关探讨是很必要的。

　　顶管技术的施工要点在于顶管测量从而纠正管子在地下延伸的偏差。为减少偏差，目前我国在顶管施工中使用最为广泛的有三种平衡理论：气压平衡、泥水平衡和土压平衡理论。下面，笔者将重点阐述一下顶管测量和顶管纠偏这两个施工要点。

　　(1)顶管测量

　　根据已经设定的管道中心线和开挖的工作井位来确定地面与地下工作的测量控制系统。应该选择可视度高以便于校核、不受干扰的地点设为整个测量系统的控制点。并对该控制点定期进行检查校对与保护。对于工作井内部的测量平台的设置，以地面水准点为参照，引入临时水准点，并在施工调换期进行仪器的校对和调整。另外，工作井内的顶进轴线可以通过经纬仪由涉及管道引进。地下作业时，必须对机头安装的姿势做不定期的调整，以达到对管道是否沿着设计轴线顶的最精确测量，一般而言，每顶进500mm必须测量一次，特殊情况下为保证精确度次数应该适度增加。全段顶完后，应在每个顶进管节的接口处对其轴线位置和高程进行测量，检测是否有错口，若出现错口的现象，应测出其相对高程。在测量控制体系中，工作井定位及高程控制是顶管能否按设计图纸施工极为重要的环节。

　　(2)顶管纠偏

　　纠偏是指纠正机头偏离设计轴线的施工工序。要纠正这种偏差使管道沿设计轴线顶进，顶管施工技艺必须利用设置在机头后部的纠偏千斤顶组这一设备，来改变机头端面的方向，减少机头的偏差程度。机头纠偏的好坏，将直接影响顶管施工的质量。在管道顶进的全部过程中，应控制工具管前进的方向，并应根据测量结果分析偏差产生的原因和发展趋势，确定纠偏措施。当管道采用手工掘进时，工具管进入土层过程中，每顶进30cm，测量不应少于一次，管道进入土层后正常顶进时，每顶进100cm，测量不应少于一次，纠偏时应增加测量次数。全段顶完后，应在每个管节接口处测量其轴线位置和高程，有错口时，应测出相对高差，并作出测量记录。

　　纠偏时应注意在顶进中纠偏和应采用小角度逐渐纠偏。

　　具体而言在工作井的开挖和顶进施工时要注意的是:

　　1、在开挖工作坑时，要依照施工方案以及施工现场的具体环境进行施工，并以此来工作坑的开挖长度，被顶管节的直径、机具设备、下管方式、出土方法等等。更为重要的是，开挖的工作坑除满足能安装顶管的机具设备的后背、导轨、顶进管节以外，还要有利于坑外出土工程的正常进行和作业人员的操作。在一般情况下，工作坑上口前缘距地面路缘不能小于2m，安放管节后每侧要有1m的工作面，管节后侧与千斤顶之间要有利于出土的空间，同时，要考虑排水这个环节而设置水坑及排水设施，工作坑壁的放坡系数要根据土质情况来设定，保证坑底的夯实。

　　2、顶进后背：后背的坚固与否直接影响顶管的效果，所以，后背所具有的能力必须能满足最大顶力的需要。

　　在顶管施工工程中质量控制的重要性并不亚于工程的其他任何一个环节，在施工前、施工中、施工后质量控制都是必不可少的。

　　一、施工前的准备

　　(1)强化质量意识，树立质量第一观念：

　　首先，要强化质量第一的观点和意识。强化质量意识，成立提高工序质量和工程质量小组，科学有序地解决施工中的关键质量问题，严格按规范、标准进行施工作业。

　　(2)人员设备配备：

　　使用符合标准的顶管施工设备，并配备足够数量的高水平的工程技术人员进行顶管施工作业，保证顶管质量。

　　二、施工过程的质量控制

　　在顶管施工过程中，对于工作井的开挖，顶管的顶进等关键工序工程的进行必须严格按照审批通过的“施工组织设计”和“施工方案”进行施工控制，有序进行，保证施工过程中的施工质量。

　　三、做好施工后的审查

　　施工完成后并不代表整个工程已经竣工，而必须对施工工程进行核审与检测以保证施工的质量。

　　最后，随着我国经济持续稳定地增长，城市化进程的进一步加快，我国的地下管线的需求量也在逐年增加，其前景是非常乐观的。加之人们对环境保护意识的增强,顶管技术将在我国地下污水管线的施工中起到越来越重要的地位和作用。这也是我今天与大家分享我对污水处理顶管技术的一些认识的原因。