陆锡元

摘要：市政基础设施地下给排水管道顶管施工技术，在穿越城市建筑、公路、深埋等重难、复杂施工条件时，有其独到的优势，就某地外环路排水工程污水管的顶管施工技术运用，作简要的介绍。同时，作者也论述了路基路面排水、路基防护和坡面防护等施工技术,确保施工质量达到优良。

关键词：路基施工 路面排水市政道路 顶管施工技术

Abstract: the municipal infrastructure underground water supply and drainage pipe pipe jacking technology, in through the city construction, highway, buried and other heavy difficult, complex construction condition, has its unique advantage, has certain place drainage engineering of the sewage pipe waihuan pipe jacking technology use, introduces briefly. At the same time, the author also discusses the subgrade pavement drainage, roadbed protection and slope surface protection and construction technology, to ensure the construction quality to achieve the good.

Keywords: subgrade construction municipal road pavement drainage pipe jacking technology

中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：

1市政排水工程施工的重要性

排水系统是其服务区内其他工程设施得以正常使用的重要设施之一，确保其施工质量至关重要。由于历史的原因，许多城市的排水管网建设大都滞后于水厂建设，存在诸如管线老化、管径偏小或布局不合理等问题，制约了排水企业的发展。为此，近年来各地都投入了大量的建设资金对市区排水管网进行改造。市政排水管道工程是城市建设的基础工程之一，是城市的基础排水管网系统，分布非常广泛，在城市的每个角落基本都可见。随着环保意识的增强，在工业设施、现代化设施和公共服务设施等地方都设有排污管道。由于一些环境因素以及施工中管理和操作的失误，另外，从事市政排水工程施工的专业技术人员太少，不能满足工程需求；一些质量低劣的市政排水管材流入建材市场；一些企业施工管理力量薄弱，建设工程大量使用民工，而且又缺少熟练的专业的技术人员的指导，造成施工质量粗糙，质量事故时有发生，容易造成管道断裂泄露、排水不畅、水倒流，管道周围地面或路面发生沉陷或变形，导致市政排水管道工程质量无法得到保证。

2 工程概况

某地外环路是环岛主干道，路段I<3+240～K6+760为工程项目，其中K6+180～+715．5段位于别墅群区，地下污水管道位于右幅车行道与自行车道间的绿化带下。管道埋深5．77～8．44m，管材为DN800的预应力钢筋混凝土管。因别墅群尚未搬迁又属于深埋管道，因此采用顶管技术施工。

3 顶管参数及设备安装

3.1顶管工程力学参数确定顶管推力就是顶管过程中管道受到的阻力，包括工具管切土正压力、管壁摩阻力。

3.1.1工具管切土正压力。

F1=S1×K1=πr2×K1=π×0.482×50=36.2t式中F1为顶管正阻力，t；S1为顶管正面积，m2；K1为顶管正阻力系数，t/m2。工具管切土正压力与土层密实度、土层含水量、工具管切土状况有关，根据有关统计资料，软土层一般为20～30t/m2，硬土层一般为30～60t/m2，本工程顶管经过地层为亚粘土和砂质亚粘土，K1。取50t/m2

3.1.2管壁摩擦阻力。

F2=S2×K2=πDL×K2=π×0.96×140×0.9=380t

式中F2为顶管侧摩擦力，t；S2为顶管侧面积，m2；K2为顶管侧阻力系数，t/m2。管壁摩擦阻力一般在0．5～1．2t/m2之间，本工程采用触变泥浆减阻，管壁摩擦阻力取0．9t/m2，顶进长度按140m计。

3.1.3顶管总阻力。

F=F1+F2≈420t

考虑地下工程的复杂性及不可预见因素，顶管设备取1．4倍能力储备，设备顶进能力应为600t。

3.2后背墙。

后背墙作为千斤顶的支撑结构。本工程后背采用工作井两边内墙加宽的方式制作，后背墙高2．76m，厚30cm，为使后背受力均匀，后背墙上用钢板进行铺垫。后背墙壁面与管道顶进方向要垂直，垂直度允许偏差0．1％H，水平扭转度0．1％L（H、L为高、长）。

3.3工作井导轨安装。

导轨的作用是引导管节按设计的中心线和坡度顶进，导轨安装时必须安装牢固，满足管节中心高程及坡度的要求。本工程导轨为双排120工字钢、[20槽钢焊接而成，导轨为预制加工。导轨安装利用测量仪器监控，允许偏差为：轴线位置<3mm，顶面高程0～+3mm，两轨内距±2mm。

4顶管施工技術

4.1穿墙前注浆止水处理

顶管工作井穿墙洞口前方应采用压浆止水处理，注浆材料用水泥、石灰、枯土搅拌成浆液，并与自然土混合。为保证工具头顺利成功出洞，洞口搅拌范围应保证在4 x4m处。浆液配合比为石灰:水泥:钻土=2:1:3，使注人的浆液与自然土固结后能让工具头顺利穿墙同时能起挡土和止水的作用(注人浆液量不得超过自然土的17%)。

4.2顶竹顶进

完成灌浆并达到止水强度后，可进行人工凿除穿墙位置的混凝土，并将工具管吊下工作坑，然后安装好工其管。准备工作就绪后，吹除最前端的挡土钢板，清除硬块，顶进工具头到穿墙竹内.使工具头与第一节钢管采用刚性联结。在此过程中，应在工具头最前端压满泥浆，避免工其头的‘磕头”现象。特别要注意防止路面塌方，因此应根据出土情况确定顶进速度。顶进中要求边压触变泥浆边顶进，要坚持不压浆不顶进的原则顶进。同时须严格按设计线路顶进，可利用削土刀盘上可伸缩的超提刀，结合千斤顶编组进行纠偏。经常对顶进轴线进行测量，检查顶进轴线是否和设计轴线相吻合。在顶进一节碎管后，应回缩千斤顶，并拆开水、电、气、泥浆竹路.再吊人下一节竹段。调直对中.安装好管材的接头止水材料，然后依次进行接通各管线，开动油泵顶进管节行程，回缩千斤顶，测址、加顶铁等操作。最后该复顶进至一节碎竹后，再重复上述流程。

4.3顶竹出洞

顶管出洞即顶管机和第一节管子从工作井中破出洞口封门进人土中。顶竹机进、出洞处以及后靠土体加固，需对后靠土体及进、出洞区域土体进行高压旋喷桩加固，从而确保顶管机出洞的绝对安全。同时须在工作井安装洞口止水装置，防止顶管机进、出预留洞导致泥水流失。并保证在顶进过程中压注的触变泥浆不流失。

4.4顶管纠偏

纠偏是指机头偏离设计轴线后，利用设置在后部的纠偏千斤顶组，改变机头端面的方向，使管道沿设计轴线顶进，减少偏差。顶进纠偏是采用调整4台纠偏千斤顶组的方法，进行纠偏操作，若管道偏左则千斤顶采用左伸右缩，反之亦然。

5路基路面排水

水是影响路基强度和稳定性的另一重要因素,许多路基病害是由水的侵蚀造成的,另外,从保护环境、不损害当地农田水利设施角度考虑,也必须做好路基排水,形成排水系统,并与地区排水规划相协调。在路基施工中应重视施工排水,防止因各种原因造成的水患给路基、路面施工造成不必要的损失。

5.1地面排水

最通常采用的地面排水设施是边沟、截水沟、跌水、急流槽以及地表的排水管。对于高速公路和一级公路上的排水沟渠,一般都要求铺砌防护。普遍采用浆砌片石加固、而水泥混凝土预制板块也开始广泛应用。高速公路和一级公路通过水网地段的路基,过去逢沟设涵的做法在一些地方有了改进,对路线两侧的灌溉沟渠重新系统布置,免去了穿越路线的排灌涵洞,从而提高了路基的工程质量。

5.2路面排水

路面排水的任务是迅速排除路面范围内的降水,减少水从路面渗入,使之不冲刷路基边坡。路拱横坡应≥2%。

雨水排出路面有两种方式。第一种是集中排水,在硬路肩外侧设置水泥混凝土预制块或现浇沥青混凝土的攔水带,以其与硬路肩路面构成三角形的集水槽流水,每隔20～50m间距设一泄水口与路堤边坡急流槽衔接将雨水排到坡脚排水沟中。设超高路段的排水通过设在中央带的园形开口排水沟或雨水井进行排除。在西部降水量低的地区大多采用在中央分隔带设过水槽排水。第二种是分散排水,多用于西北地区地势平坦,路线纵坡小于0.3%的长路段,除了硬化路肩和加固路基边坡外,在经过地下水位较高的绿洲地带,也要防止边坡上部的植草向上生长挡住横向排水出路造成路表积水,改进的方法是硬化路肩,设置路肩排水沟,增大沟坡排水。

5.3地下排水

路基地下排水仍多用暗沟、盲沟、渗沟、渗井等,其特点是以渗透力式排水,当水流量较大,多采用带渗水管的渗沟。传统的砂砾料反滤层多改用有反滤功能的土工织物,几年前研制的带有钢圈、滤布和加强合成纤维组成的加劲软式透水管直径8～30cm,很适用于地下排水。

6 结论

总之,公路的路基质量对公路的使用性能影响较大。因此在进行路基施工时应严格按照规范、按照设计进行。同时针对不同的路基项目采取不同的具体措施,通过在施工中不断总结经验,逐步积累公路路基施工质量控制方法,对于提高公路使用品质,降低工程造价,是非常重要的一个环节。那么，顶管施工技术在该地区深埋污水管道施工中，由于各项技术环节考虑充分、全面，各项技术、施工措施得当，管理到位，取得了成功经验，市政排水管道工程质量的好坏与人民生活密切相关，所以，市政排水管道工程施工要给予很大的关注。为了保证城市安全健康发展，排水工程施工必须摆在与主体同样的地位。

参考文献

[1]张传安.软土地区双排大口径顶管施工技术[J].铁道标准设计，2009（3）.

[2]王忠兴.谈公路路基工程施工管理[J].黑龙江交通科技,2006,(4).

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。