摘要：排水系统在市政基础设施建设中占有很大比例，为确保既有道路的畅通和道路两侧既有房屋、电力线及供水管道等设施的安全，污水排水管道施工常采用顶进法。本文以实际工程为例探讨了市政污水排水管道顶管施工技术要点。
关键词：污水排水管道；顶管；施工技术
中图分类号：TU992文献标识码： A
一、工程概况
某公路x段污水管道处于松散、稍密、中密砂层中，899m的D1000污水主干管沿公路从镇中心主干道上通过,道路两侧均是民用建筑,交通流量较大。故从本工程地质资料、埋设深度、交通影响和经济造价各方面来看不应采用大开挖直埋施工方法,宜选用顶管施工方法。顶管采用F型Ⅲ级钢筋砼管，管径d=1000mm，坡度i=0.001。
二、顶管顶力计算书
混凝土管的口径D=1000mm,壁厚t=100mm,管外径BC=1.2m,每米管的重力W=8.63KN/m,土的容重γ=18KN/m3，内摩擦角Ф=15º，土的内聚力C=10Kpa,管与土的粘着力C′=10Kpa,标准贯入数N=4,复土深度H=7m，顶程L=100m。
1、总顶力为初始顶力与各种阻力之和
F=F0+[(πBCq+W)μ′+πBCC′]L
F―总顶力（KN）F0―初始顶力BC―管外径q―管周边均布载荷（Kpa）μ′―管与土之间的摩擦系数
2、初始顶力F0=13.2πBCN=13.2×3.14×1.2×4=198.95（KN）
3、挖掘直径Bt=BC+0.1=1.2+0.1=1.3m
4、管顶的扰动宽度Be=Bt[]=1.3×()=2.65m
5、土的摩擦系数μ=tgΦ=tg15º=0.268
6、土的太沙基载荷系数
Ce=[1-e]=[1-0.243]=3.748m
7、管顶上方土的垂直载荷
We=(γ-)Ce=(18-)×3.748=39.18(Kpa)
8、冲击系数i=0
9、地面的动载荷
p===5.12Kpa
10、管周边的均布载荷q=We+p=39.18+5.12=44.3Kpa
11、管与土之间的摩擦系数μ¹=tg=tg=0.132
12、总顶力
F=F0+[(πBCq+W)μ′+πBCC′]L=198.95+[（3.14×1.2×44.3+8.63）×0.132+3.14×1.2×10]×100=6284.24KN=641.25吨（力）
使用2个500T千斤顶按70%效率计算T=500T×2×70%=700吨（力）因此T>F=641.25吨（力）所以以上千斤顶配置满足要求。
二、污水排水管道顶管施工技术
（一）顶进准备工作
1、稳导轨
（1）导轨38千克/米钢轨，导轨间距：B=1540毫米。工作井底板混凝土上预埋钢板，采用§=16mm钢板，间距为500毫米，与钢轨焊接。打掉工作井管口临时封口。（2）安装顶进设备。（3）检查所有管子型号是否正确，外观有无裂缝，检查合格后方可使用。
2、挖土
安管与接口完成后，将管内低压（36V）照明电线及其他管内延伸的各种管线安装完毕，即可在管前端工作面上挖土。管前挖土是保证顶进质量及防止地面沉降的关键，直接影响顶进管位的正确性，因此管前周围超挖应严格控制。正常进行顶进时，管端上方允许有不大于15mm的空隙，以减少顶进阻力。
管端下部135°中心角范围内不得超挖，保持管壁与土壁相平，也可留10mm厚土层不挖，在管子顶进时切去，防止管端下沉。根据该工程工作面土质及地下水位高的情况，在开挖过程中不得扰动管底地基土，及时顶进及时测量，挖出土方及时运走。
3、前封闭
前封闭及第一节顶管由电动葫芦吊至导轨上组装，组装后不加泥浆顶进。当前封闭管全部出顶管坑后安装后封闭密封圈。
（二）顶进
首节管下到导轨上应测量其高程、中心是否符合要求，确认合格后方可顶进。每顶进30cm要量测中心、高程一次，及时、细致操作，防止出现偏差。正常顶进时每50～60cm即对首节管前后两端用水准仪和经纬仪测量一次。
顶进时应昼夜三班不间断施工，防止因中途停置摩擦力增加，造成顶进困难。当遇下列情况时，应停止顶进，迅速采取措施处理，方可继续顶进：顶管前方发生塌方或遇障碍物；后背倾斜或严重变形；顶铁发生扭曲变形现象；管位偏差过大，且校正无效；顶力较预计增大，超过管口许可承受的能力。
（三）测量与纠偏
1、测量工作
（1）在第一节管顶进、校正偏差过程中，确保测量间隔为30cm，保证管道入土的位置正确，对于管道进入土层后的正常顶进，测量间隔为100cm；
（2）对于中心测量，顶进长度在60m内，采用垂球拉线的方法进行测量，要求两垂球的间距尽可能拉大，用水平尺测量第一节管前端的中心偏差；
（3）在高程测量中，用水准仪及高程尺，根据工作坑内设置的水准点高程，测第一节管前端与后端管内底高程，掌握第一节管道的走向趋势，并使测量后与工作坑内另一水准点闭合；
（4）全段顶完后，在每个管节接口处测量其中心位置和高程，有错口时，测出错口的高差。
2、纠偏
顶管误差纠偏要逐步进行，产生误差后无法将已顶好的管道立即校正到位，需缓缓进行，使管道逐渐复位。常用的方法有以下两种：
（1）超挖纠偏法偏差在1cm～2cm以内时采用此法，在管道偏向的反侧适当超挖，在偏向侧不超甚至留坎，形成阻力，使管在顶进中向阻力小的超挖侧偏向，逐渐回到设计位置。
（2）顶木纠偏偏差大于2cm时采用此法，即用方木的一端顶在管道偏向的另一侧内管壁上，另一侧斜撑在垫有木板的管前土壤上，待支顶牢固后顶进，同时在顶进中配合超挖纠偏法，边顶边支。利用顶进时斜支撑分力产生的阻力，使顶管向阻力小的一侧校正。
（四）填充注浆
顶管工序结束后，进行水泥浆充填，最大限度地消除因顶管施工造成的地面沉降，水泥浆充填可以有效地补偿顶管管外侧空隙部分，从而达到管体外侧土体密实。填充完毕后，做好施工记录，并保存有关资料。
注浆材料以低标号水泥为主，为节约材料可适当添加粉煤灰，具体注浆材料的配比暂按水泥:粉煤灰＝1:1(重量比)，加水量以目测稠度适当，(可参考水：灰＝1:1)并能够具备注浆泵适用。
（五）顶管的接口
混凝土管口处待顶管完成后作管口处理。接口填打石棉水泥，填缝前先清理接缝，然后用清水湿润缝隙，按规定要求配制、填打石棉水泥，填缝完毕及时养护，钢板内涨圈与管内壁空隙用石棉水泥填满打实，钢板内涨圈外露部分涂热沥青防腐。
四、市政污水排水管道顶管施工质量控制
（1）检查管子外观质量，管子应无破损及纵向裂缝，断面要平直，管壁应光洁。检查合格后的管子方可用起重设备吊到工作坑的导轨上就位。
（2）管前挖土是控制管节顶进方向和高程、减少偏差的重要作业，是保证顶管质量及管上构筑物安全的关键。
（3）两导轨要安置平行、等高，略高于该处管道的设计高程，坡度与管道坡度一致；导轨要牢固，不得在使用中产生位移，并经常检查校核。根据本工程情况，要求一次顶进不得超过30cm。
（4）顶铁无歪斜扭曲现象，安装直顺，油压控制箱设置在千斤顶附近，并与千斤顶配套。
（5）顶进开始时，应缓慢进行，待各接触部位密合后，再按正常顶进速度顶进。
（6）顶管施工完毕顶坑回填以后，尽快压浆。顶管外观质量要求，目测直顺、无反坡、清洁、不积水、管无裂缝。
（7）型钢焊接，满足规范要求。
（8）钢筋混凝土接口处要求填料饱满、密实，且与管节接口内侧表面齐平；内套环接口应对正管缝，填料密实、均匀，每侧凹进套环边缘1～2mm。
（9）顶管中如遇塌方或超挖空隙必须进行处理。
参考文献
[1]赵梦.DN1350污水管道顶管施工技术[J].科技资讯,2013年8期.
[2]蒙贵红.浅谈城市排水管顶管施工技术[J].新建设：现代物业上旬刊,2011年9期.
