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摘 要：本文探析了在城市建设中管道施工的方法及工艺流程以及施工中注意的事项
关键词：污水 排水 管道 顶进
1、引言
随着改革的不断发展，城市建设规模的不断扩大，居民生活也明显加快，以前的管网已远不够需求了。但在繁华的城市施工中，管道纵横交错，技术复杂，施工条件苛刻。如用普通的施工方法，很难完成预期的目标，还可能会给周围建筑、道路带来危害。经过对各种施工方法的综合比较，认为顶管施工既能保证施工质量和工期，又能降低工程成本。顶管施工场地占地面积小，开挖量小，存在安全隐患小，而且施工质量高，节约资金，并能做到文明施工。
适用于市政建设的污水管道工程及综合性管道工程。
2、施工原理
顶管施工就是借助主顶油缸及管道间的中继间的推力，把工具管或掘进机从工作坑内穿过土层一直推到接收坑内，与此同时，也就是把紧随工具管或掘进机后的管道埋在两坑之间。这是一种非开挖的敷设底下管道的施工方法。
3、施工工艺
3．1、顶管设备组成及安装
顶管设备主要由后背、油缸支架、主顶油缸、主顶泵站、导轨、穿墙止水、泥浆搅拌及压注系统组成：
3.1.1、导轨：导轨用16#槽钢加工而成，下部用12#槽钢作成支撑导轨，两排导轨支架之间用8#槽钢作为水平连杆，连接两排导轨支架。
3.1.2、后背：后背是用来承受主顶油缸后坐力的构件，并将主顶油缸传来的集中力均匀的传给井壁。后背采用钢板、工字钢和砼加工而成，安装在主顶油缸的后面；
3.1.3、油缸支架：油缸支架是用来支撑并固定主顶油缸的构件，用12#槽钢加工而成；
3.1.4、主顶油缸：主顶油缸是顶进的主要设备，是管节顶进原动力，装载油缸支架上，后端紧靠后背，主顶油缸安装好后，用输油管与主顶泵站和控制台相连；
3.1.5、主顶泵站：主顶泵站是给主顶油缸供油以及主顶油缸回油的设备，该泵站安装在工作井旁；
3.1.6、穿墙止水：穿墙止水是安装在管节外壁与井壁之间的构件，其主要作用是在顶进过程中防止工作井外的泥、水沿管壁流入井内；
3.1.7、泥浆搅拌及压注系统：泥浆搅拌及压注系统是将膨润土搅拌成泥浆并充分膨化后输送到管壁与土壤之间的设施的总称，该系统安放在主顶油缸旁边。
3.1.8、工具管：
a、构造：工具管是顶管的关键机具，其主要作用为：掘进、防坍、出泥、导向。根据工程的特点和地质情况，本工程选用土压平衡式工具管。土压平衡式工具管前端端部为切削头。切削头的后面是隔板，隔板与切削头之间为土舱。隔板的后方为动力舱。动力舱内有纠偏油缸，油压装置，驱动电机等设备。
b、工作原理：随着工具管的推进，切削头不断向前推移，弃土进入土舱。土舱要保持一定的压力，使切削头在有土体压力的情况下向前推进。
3.2、顶管设备的选用
3.2.1、主顶站选用每台顶力400t，最大行程1300mm两台组成，设计总站顶力可达600t;
3.2.2、纠偏千斤顶选用每台顶力40t，最大行程110mm的8台，安装在顶头后面；
3.2.3、液压装置有液压总站、液压控制箱、管路及其它液压元件组成；
3.2.4、减少顶进阻力所需泥浆在现场拌制，膨润土系统有泥浆泵、拌浆池、储浆池、备用池、泥浆管、阀门等组成。
3.3、顶进过程的操作与控制
3.3.1、顶管出洞前，做各种设备调试工作，出洞时每500mm测量一次，出洞时，顶头标高比设计标高提高10mm.
3.3.2、前7节管用拉杆联结，以防管节漂移。
3.3.3、顶经过程中，严格按照勤顶；少顶的原则操作。
3.3.4、采用F型钢套环橡胶圈防水，楔形橡胶圈的外观和断面组织应致密、均匀、无裂缝、孔隙或凹痕等缺陷，钢套环接口无疵点，焊接接缝平整，肋部与钢板平面垂直。
3.3.5、木垫环采用20mm厚的松木加工制作而成，加工时要求凹凸口应对中，环向间隙应均匀。
3.3.6、安装橡胶圈前涂抹黄油，如发现有位移、扭轉或露出管外，必须拔出重插。
3.3.7、顶管全线结束后，应立即用2：1水泥浆将膨润土将置换出来，以确保管道外围土体有足够的支撑和较少渗水。
3.3.8、顶管结束后，管节接口后内侧间隙用水泥砂浆密封，在进行防腐
3.3.９、纠偏时应在顶进过程中采用小角度逐渐纠偏。
3.3.10、管道顶进应连续作业。
3.3.11、顶进过程中应注意加强压浆，触变泥浆应严格按照专用配比配制，压浆孔内压浆止回阀，同时每节压浆管的分路要装球阀，这样，如果认为有必要时，把不需要压浆的地方关闭，集中向需要的地方压浆，压浆管前要装压力表，观察注浆压力，全部压浆管采用Φ20的橡胶管, 每顶进1米，须压浆120升左右，严格控制压力及压浆量 。
4、注意问题
4.1、顶管出洞
顶管出洞即打开钢封门，将工具管顶出井外，顶管出洞是整个顶管工程的关键环节，此时要防止工具管前方土坍塌和工具管偏离设计轴线。
4.2、纠偏
纠偏是指工具管偏离设计轴线后，利用工具管内的纠偏机构(纠偏油缸)改变管端方向，减小管线偏差的过程。
4.3、纠扭
顶进过程中常常遇到管道扭转，这对管道出泥、电机安装等有较大的影响，因此必须加强控制，避免扭转角度过大。
4.4、导轨偏移
基坑导轨在顶管施工过程中产生左右或高低偏移。
4.5、洞口止水圈撕裂或外翻
4.6、后靠背严重变形、位移或损坏
4.7、主顶油缸偏移
4.8、地表隆起
在任何一种顶管施工中，若操作不当，都会使机头前方沿滑裂面范围内的土体遭破坏使地表隆起。
4.9、地面沉降
在顶管机过后或顶管施工完成以后，在管子中心线左右两侧的地面产生沉降。并且，随着时间的推延，沉降槽的宽度与深度均匀与日俱增。
5、总结：
顶管工艺的施工从技术上讲是完全可行的，相对于开槽埋管从社会效益与经济效益上来讲更具有优越性。从根本上改变了城市管网乱挖现象；另外一方面从切实做到保护环境入手，加大推广顶管施工技术力度势在必行，可以预见未来的管线铺设技术将以顶管工艺为支撑。
关键词：污水 排水 管道 顶进
1、引言
随着改革的不断发展，城市建设规模的不断扩大，居民生活也明显加快，以前的管网已远不够需求了。但在繁华的城市施工中，管道纵横交错，技术复杂，施工条件苛刻。如用普通的施工方法，很难完成预期的目标，还可能会给周围建筑、道路带来危害。经过对各种施工方法的综合比较，认为顶管施工既能保证施工质量和工期，又能降低工程成本。顶管施工场地占地面积小，开挖量小，存在安全隐患小，而且施工质量高，节约资金，并能做到文明施工。
适用于市政建设的污水管道工程及综合性管道工程。
2、施工原理
顶管施工就是借助主顶油缸及管道间的中继间的推力，把工具管或掘进机从工作坑内穿过土层一直推到接收坑内，与此同时，也就是把紧随工具管或掘进机后的管道埋在两坑之间。这是一种非开挖的敷设底下管道的施工方法。
3、施工工艺
3．1、顶管设备组成及安装
顶管设备主要由后背、油缸支架、主顶油缸、主顶泵站、导轨、穿墙止水、泥浆搅拌及压注系统组成：
3.1.1、导轨：导轨用16#槽钢加工而成，下部用12#槽钢作成支撑导轨，两排导轨支架之间用8#槽钢作为水平连杆，连接两排导轨支架。
3.1.2、后背：后背是用来承受主顶油缸后坐力的构件，并将主顶油缸传来的集中力均匀的传给井壁。后背采用钢板、工字钢和砼加工而成，安装在主顶油缸的后面；
3.1.3、油缸支架：油缸支架是用来支撑并固定主顶油缸的构件，用12#槽钢加工而成；
3.1.4、主顶油缸：主顶油缸是顶进的主要设备，是管节顶进原动力，装载油缸支架上，后端紧靠后背，主顶油缸安装好后，用输油管与主顶泵站和控制台相连；
3.1.5、主顶泵站：主顶泵站是给主顶油缸供油以及主顶油缸回油的设备，该泵站安装在工作井旁；
3.1.6、穿墙止水：穿墙止水是安装在管节外壁与井壁之间的构件，其主要作用是在顶进过程中防止工作井外的泥、水沿管壁流入井内；
3.1.7、泥浆搅拌及压注系统：泥浆搅拌及压注系统是将膨润土搅拌成泥浆并充分膨化后输送到管壁与土壤之间的设施的总称，该系统安放在主顶油缸旁边。
3.1.8、工具管：
a、构造：工具管是顶管的关键机具，其主要作用为：掘进、防坍、出泥、导向。根据工程的特点和地质情况，本工程选用土压平衡式工具管。土压平衡式工具管前端端部为切削头。切削头的后面是隔板，隔板与切削头之间为土舱。隔板的后方为动力舱。动力舱内有纠偏油缸，油压装置，驱动电机等设备。
b、工作原理：随着工具管的推进，切削头不断向前推移，弃土进入土舱。土舱要保持一定的压力，使切削头在有土体压力的情况下向前推进。
3.2、顶管设备的选用
3.2.1、主顶站选用每台顶力400t，最大行程1300mm两台组成，设计总站顶力可达600t;
3.2.2、纠偏千斤顶选用每台顶力40t，最大行程110mm的8台，安装在顶头后面；
3.2.3、液压装置有液压总站、液压控制箱、管路及其它液压元件组成；
3.2.4、减少顶进阻力所需泥浆在现场拌制，膨润土系统有泥浆泵、拌浆池、储浆池、备用池、泥浆管、阀门等组成。
3.3、顶进过程的操作与控制
3.3.1、顶管出洞前，做各种设备调试工作，出洞时每500mm测量一次，出洞时，顶头标高比设计标高提高10mm.
3.3.2、前7节管用拉杆联结，以防管节漂移。
3.3.3、顶经过程中，严格按照勤顶；少顶的原则操作。
3.3.4、采用F型钢套环橡胶圈防水，楔形橡胶圈的外观和断面组织应致密、均匀、无裂缝、孔隙或凹痕等缺陷，钢套环接口无疵点，焊接接缝平整，肋部与钢板平面垂直。
3.3.5、木垫环采用20mm厚的松木加工制作而成，加工时要求凹凸口应对中，环向间隙应均匀。
3.3.6、安装橡胶圈前涂抹黄油，如发现有位移、扭轉或露出管外，必须拔出重插。
3.3.7、顶管全线结束后，应立即用2：1水泥浆将膨润土将置换出来，以确保管道外围土体有足够的支撑和较少渗水。
3.3.8、顶管结束后，管节接口后内侧间隙用水泥砂浆密封，在进行防腐
3.3.９、纠偏时应在顶进过程中采用小角度逐渐纠偏。
3.3.10、管道顶进应连续作业。
3.3.11、顶进过程中应注意加强压浆，触变泥浆应严格按照专用配比配制，压浆孔内压浆止回阀，同时每节压浆管的分路要装球阀，这样，如果认为有必要时，把不需要压浆的地方关闭，集中向需要的地方压浆，压浆管前要装压力表，观察注浆压力，全部压浆管采用Φ20的橡胶管, 每顶进1米，须压浆120升左右，严格控制压力及压浆量 。
4、注意问题
4.1、顶管出洞
顶管出洞即打开钢封门，将工具管顶出井外，顶管出洞是整个顶管工程的关键环节，此时要防止工具管前方土坍塌和工具管偏离设计轴线。
4.2、纠偏
纠偏是指工具管偏离设计轴线后，利用工具管内的纠偏机构(纠偏油缸)改变管端方向，减小管线偏差的过程。
4.3、纠扭
顶进过程中常常遇到管道扭转，这对管道出泥、电机安装等有较大的影响，因此必须加强控制，避免扭转角度过大。
4.4、导轨偏移
基坑导轨在顶管施工过程中产生左右或高低偏移。
4.5、洞口止水圈撕裂或外翻
4.6、后靠背严重变形、位移或损坏
4.7、主顶油缸偏移
4.8、地表隆起
在任何一种顶管施工中，若操作不当，都会使机头前方沿滑裂面范围内的土体遭破坏使地表隆起。
4.9、地面沉降
在顶管机过后或顶管施工完成以后，在管子中心线左右两侧的地面产生沉降。并且，随着时间的推延，沉降槽的宽度与深度均匀与日俱增。
5、总结：
顶管工艺的施工从技术上讲是完全可行的，相对于开槽埋管从社会效益与经济效益上来讲更具有优越性。从根本上改变了城市管网乱挖现象；另外一方面从切实做到保护环境入手，加大推广顶管施工技术力度势在必行，可以预见未来的管线铺设技术将以顶管工艺为支撑。