引言
隨著我國社會經濟的快（kuài）速發展和（hé）城市化進程的不斷推進（jìn），城市中已有的排水係統已（yǐ）經無法滿足新時代要求,很多城市都需要對其排水係統（tǒng）進（jìn）行現代化改（gǎi）造（zào）叫排水係統是整個城市基礎設施的（de）重要構成（chéng）部分，在對排水係統進行改造施（shī）工時， 為了盡可能降低施工過程對（duì）道路及附近電網、供水管道的（de）影 響，對於汙水管網通常都是采用頂管施工方法囚。這種（zhǒng）方法具有施工過程控製簡單、占用麵積（jī）較小等優勢。 由於施工過程對附近的鐵路、公路、建築物等的影響相對比（bǐ）較小，其（qí）施工成本（běn）也相對較低閆。本文以某工程實例為（wéi）研究對象（xiàng）,詳（xiáng）細介紹了城市汙水管網采用（yòng）頂管（guǎn）施工方法（fǎ）進行施工（gōng）的過（guò）程（chéng）， 以期能夠為其他類似工程項目提供有力的借鑒。
1工（gōng）程概況
某城市在發展過程中，原有的汙水管網已經無（wú）法滿足實際需要，因此決定對其進行改造升級。本（běn）工程項目涉及（jí）三條汙水管線，分別為D2000、D900和D2200,三條汙水管線需要施 工的長度分別約為300 m、280 m和200 m。其中汙水管線D2000和D2200沿線先後經過（guò）了人行橫道、河流、機場路以及隧道，汙水管線D900主要沿著機場（chǎng）路東側進行建設施工。根 據相關設計要求， 汙水管道需（xū）要開挖的（de）深度與當（dāng）前地麵的距離大約為9 m。基於以上分析可以看出，該城市擬建設的汙水管道建設項（xiàng）目周邊環境相對較（jiào）為複雜，為了盡可能降低項目施工過（guò）程對周圍人行橫道（dào）、河流、道路、隧道等造成的（de）不利影 響，在充分（fèn）分析實際情況的（de）基礎上（shàng）最終決定通過頂管法進行施工。 以下針對城（chéng）市汙水管網頂管施工工（gōng）藝及施工方案進行（háng）詳細介紹。
2汙水管網頂管施工工藝分析
2.1工作坑設置（zhì）
本文所述工程項目的（de）管徑大小分別為（wéi）D900、D2000、D2200,總體的長度達到了 780 m。結合實際情況準備將頂坑設置在汙水檢查井部位，在（zài）一些特殊位置，比如過街路口兩側（cè）、管線拐角位置和河流兩側，可以根據實際需要設（shè）置（zhì）一定數量的頂坑，其餘位（wèi）置按（àn）照間隔30 m設置頂坑，最終整個工程（chéng）項目設置的頂坑數量（liàng）為22個，不包括（kuò）碰管（guǎn）位置的基坑（kēng）。為（wéi）在 保障頂管施工安全的前（qián）提下提升施（shī）工質量， 當頂進長度超過60 m時就需要通過雙（shuāng）向對頂的（de）方式進行施工，工作坑的（de）規格尺寸為7.6 mx6 m。
2.2工作坑的支護
考慮到工作坑鄰近（jìn）建築物和道路，因此通過人工直槽開挖的方式進行施工，開挖過程中通過輪換交替的方式自上而 下挖土，同時還要做好支撐工作，避免側邊出現（xiàn）塌方問題。具 體支護方式為“挖孔樁+噴錨護（hù）壁（bì）”聯合支護。
2.3工作（zuò）坑基礎
工作坑地基可能（néng）會（huì）出現下沉問題，進（jìn）而對（duì）管道頂（dǐng）進位置（zhì）的精確（què）性造成不良影（yǐng）響（xiǎng）。 因此需要在工作坑底（dǐ）部位置澆築C30混凝土，規格尺寸為7.6 mx6 mx0.3 m,以提升工作坑基礎的穩定性。
2.4後背牆
施工時采用的是400 t電動液壓頂管機，需要設置後背牆 為液壓頂管機提供反（fǎn）作用（yòng）力（lì），要求後背牆擁有足夠的力學性能，保證液壓頂管機在工作時不至於被壓潰。後背（bèi）牆在施（shī）工時必（bì）須確（què）保（bǎo）平麵的平整性，同時還要與頂進管道軸線保持垂（chuí）直， 避免受力（lì）出（chū）現（xiàn）偏差出現失穩問題,造成嚴重的施工安全事故。 為提升後背牆的強度（dù），需（xū）要利用C30混凝土進行澆築,規格尺寸（cùn）為 6 mx1 mx3 m。
2.5操作台及下管、運土三角架
操（cāo）作台主要由橫截麵積為20 cmx20 cm的（de）方木（mù）加上厚度 為5 cm的鋼板鋪設而成。此外還需要在對應位置預留尺寸（cùn）為3.7 mx3 m的區域進行下管，利用40 t的吊車將特製的鋼筋混 凝（níng）土管（guǎn）從預留開口區域（yù）輸送至導軌上。管（guǎn）道頂進的同時要持續挖土，及時將土方運出管外，然後用專門的小輪車拖走，最後利用卷揚機（jī）提升至地麵進行集中處理。為防止施工期間出現降（jiàng）雨問題影響施工質量和（hé）進度，需要在工作坑（kēng）施工（gōng）位（wèi）置搭 設工作棚。
3城市汙水管網頂管施工方（fāng）案研究（jiū）
本工程項目中采（cǎi）用的施工工藝為液壓頂管法，相鄰管道接口位（wèi）置需要做特殊處理（lǐ）,避免出現腐蝕和滲漏的問題。用到 的主要設備為（wéi）400 t的液壓頂管機，正麵（miàn）與（yǔ）特製的鋼筋混凝土 管接觸（chù），背麵與後背牆接觸（chù），混凝土管需要預先放置在對應（yīng）的（de）軌道上。在頂進過程中需要配合人（rén）工挖土，要求每次挖土（tǔ）深度要小於頂鐵長（zhǎng）度，通過這樣的方式能夠降低（dī）挖土過程對管道周圍土方造（zào）成的不利影響，每次頂進的距離控製在200~300 mm範圍內。整個頂管過程中，如果（guǒ）發現土壤存在（zài）比較濕（shī）潤的問（wèn）題， 應該停止施工作業， 保持觀察， 確保安全穩定後才能夠繼續進行頂管施工。每完成一次頂管都要對（duì）相（xiàng）關技術參數進行測量確保在合理範圍內，發（fā）現偏差立即糾正。
(1) 布設（shè）測量係統（tǒng）。在設計規劃階段，首先需要通過經緯儀在施工區（qū）域地麵上（shàng）確定管（guǎn）道（dào）鋪設中線控製樁，並且利（lì）用混 凝土對（duì）控製樁進行固定（dìng）保護。完成工作（zuò）坑開挖（wā）工作後,再次通過經緯儀將位於地（dì）麵的（de）中線控製樁引至工作坑內部，同（tóng）樣需 要做好（hǎo）保護工作，避免（miǎn）控製樁遭受破壞（huài）,影響管道中（zhōng）線的準確 度。在對（duì）管（guǎn）道進行頂進時,需要每間隔一（yī）段距離對控製點進行複測，及時發現並解決問題。
(2) 導軌。導軌的設置是保障（zhàng）整個施工過程（chéng）順利進（jìn）行的關 鍵所在，因此必（bì）須確保可牢靠性,導軌（guǐ）高（gāo）程需要經過準確測量 與確認（rèn）。需要在導軌底部位置，用C30混凝土澆（jiāo）築厚度為30 cm的墊（diàn）層，且在混凝土內部預埋（mái）螺栓，然後通過螺栓連接將（jiāng）導軌牢靠固定在墊層（céng）中。完成導軌安裝工作後，要求導軌具 有等高、平行（háng）和順直的特征。
(3) 千斤頂安裝。主頂（dǐng）站需要使（shǐ）用兩台千斤（jīn）頂，且需要將 千斤（jīn）頂放置在（zài）專門的支架（jià）上，支架由特製型鋼焊接製作而成， 然後將（jiāng）支架焊接固定（dìng）在井底橫梁上。支架的製作要求千斤頂（dǐng）的著力點（diǎn）與管道中心（xīn）線垂直對稱，每（měi）個千斤頂的縱向坡度要 求和管道設計坡度保持一致。
(4) 頂管機。在選用頂管（guǎn）機型時， 需要充分考慮工（gōng）程實際 情況，綜合考慮頂進過程中的摩擦力（lì）以及頂管自（zì）身重力等因 素， 計算具體的頂管力（lì）大小， 基於計算結果（guǒ）選用對（duì）應的頂（dǐng）管機。本項目經過計算最終選擇（zé）的（de）是400 t頂管機，數量（liàng）為兩台。 具（jù）體定管（guǎn）過程中結合工程實（shí）際需要慢慢加大液壓千斤頂的作 用力。
(5) 管道（dào）連接與密封（fēng）。需要在所有特製混凝土管壁上（shàng）塗抹瀝青,相鄰兩根管（guǎn）口內側需（xū）要預留10~20 mm的間（jiān）隙（xì），並（bìng）且（qiě）通過麻絲瀝青填料對縫（féng）隙進（jìn）行填（tián）充，以達到密封和緩衝的目的。 頂緊後管口之間的間隙控製在5〜10 mm最（zuì）為（wéi）合適（shì）。管節入土 後，管（guǎn）節相鄰接口部（bù）位需要通過內漲圈對中器進行（háng）對中，管道和內漲圈之間的縫隙通過木楔塞緊。完成混凝土管鋪設工作後,通過內抹縫以（yǐ）及內（nèi）抹帶工藝（yì）對管口（kǒu）部位實施密（mì）封處理（lǐ）。由 於汙水管網（wǎng）施工需要（yào）穿過道（dào）路，並且與附近建（jiàn）築（zhù）物距離很小， 為避（bì）免（miǎn）出現土方塌陷、管道滲水（shuǐ）等問題,進而對（duì）附近道路和建築物造成威脅。在完成頂管工作後，需要將開挖的區域與管道之間的縫隙進行填充密封，並且確保外接頭銜接的完善性，最（zuì） 後還要按（àn）照（zhào）規範標（biāo）準做（zuò）閉水實驗。為了提升管道附近土方的 穩定（dìng）性，需要向附近區域注入水泥砂漿，其水灰比為1:0.5,注 漿壓（yā）力控製在0.3〜0.5 MPa範圍內，整個壓漿過程（chéng）可以劃分成為兩個階段，其中（zhōng）第1個（gè）階（jiē）段將（jiāng）注漿壓力控製在0.3 MPa,持 續時間為5 min,然後（hòu）再進一步將注漿壓力（lì）提升（shēng）到0.5 MPa,直 到完成整個過程為止。由（yóu）於不同（tóng）區域的土體性（xìng）質存在差異，具 體的注（zhù）漿量需要結合（hé）現場情況來確定。
(6) 掘進與頂進方法。 通過人工方式（shì）進行掘進， 需要及時將挖（wā）出的土方用小輪（lún）車運出， 然後利用卷揚機提升至地麵後 集中處理。本項目中每次掘進的長（zhǎng）度需要控製在50 cm範圍 內,頂進過程中需要利用C20混（hún）凝土預製的墊塊進（jìn）行導向,墊 塊的規格尺寸為100 cmx60 cmx20 cm。掘進和（hé）頂進（jìn）過程需要交替進行（háng），每次頂進過程中都需要做好相關記錄工作，比如管道高程、中線控製（zhì）和壓力情況等（děng）。整個掘（jué）進和頂進過程需要實現連續作業，中間盡量不要出現停止作業。 管道頂進過程中如 果出現意外問（wèn）題時，比如前方出現塌方、後背出現（xiàn）傾斜或（huò）管道頂進出現（xiàn）嚴重偏差（chà）等，都應該立即停止作業，需要查（chá）明原因並排除（chú）問題（tí）後再繼續作業。
(7) 糾偏。 特製鋼筋混凝土管在頂進過程中，如果不（bú）同（tóng）位置受力不均勻，那（nà）麽在前進時可能會偏離設（shè）定方（fāng）向（xiàng），此時需（xū）要對（duì）其方向進行糾偏處（chù）理。每次糾偏角度必須控（kòng）製在0.5。範圍（wéi） 內，每頂進距離為1m時就對其角度偏差進行測量，發現存在偏（piān）差（chà）及時處理。 如果偏差（chà）角度（dù）確實較大，則需要采用多次小角 度糾偏的方式進行操作， 避免一次糾（jiū）偏過大導致管道側壁產（chǎn）生較大的壓應力。
(8) 閉水試驗。 完成（chéng）管道安裝工作後， 為確（què）保管道施工質 量，需要對施工的汙水管道開展閉水實（shí）驗工作，閉水時間需要持續24 h,滿足要求後才能繼續後續工作。
4結（jié）束語
在城（chéng）市範圍內開展汙水管網施工工作時，由於城市環境 相（xiàng）對較為複（fù）雜，為盡可能降低施工過程對周圍環境河流、建築物等造成的不利影響，通常會采用頂管（guǎn）施工方法。 本文（wén）以某（mǒu）城市建設（shè）的汙水管（guǎn）道工程項目為案例，詳細闡述了利用頂管施工方法進行施工的工藝及方案（àn），以期通過本文的寫作能夠為其他類似工程項目提供良好的借鑒。
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