给排水职称论文污水管道施工分析

　　摘要：随着城市化进程加快，城市污水管网是城市的重要基础设施之一，其建设越来越来受到人们的关注。城市污水处理，不仅关乎城市卫生，更重要的是与市民的生活健康及质量息息相关。

　　关键词：污水管道,顶管施工,注浆工艺,安全措施

　　前言

　　在城市污水管道施工中，对于人口集中、地面建筑物和地下管线十分密集、地面交通拥挤的繁华城区的来说，传统的明挖埋管方法逐渐受到限制。特别是管道敷设较深、管径较大的管道，如何解决这些问题，顶管施工技术就是很好的对策。顶管施工就是利用工作井和接收井，借助顶管设备将管道由工作井顶到接收井来完成管道敷设。笔者结合自身经验对城市污水管道顶管施工中的技术工艺和安全施工等问题进行了分析。

　　1 管道顶进技术

　　顶管施工的设备主要包括：地面操控台、泥浆池、导轨、千斤顶、高压油泵、顶铁、顶管机头及刀盘。顶管机头及泥浆系统设备等。

　　工作井平面布置示意图如下图：

　　顶管机的操作全部采用在管道外(工作井上)控制台控制，只需1个机手操作，可实现对顶管机刀具的转动、纠偏控制、压力显示、实时监控(顶管机安装了摄像头、控制台上安装了电视机)。

　　顶进利用千斤顶在后背不动的情况下将被顶进管节推向前进，其操作过程如下：

　　A 安装好顶铁挤牢，管前端预一定长度后，启动油泵，千斤顶进油，活塞伸出一个工作行程，将管节推向一定距离。

　　B 停止油泵，打开控制阀，千斤顶回油，活塞回缩。

　　C 添加顶铁，重复上述操作，直至需要安装下一节管节为止。

　　D 卸下顶铁，下管并焊接牢固，保证管与管之间的连接安全，接好排泥及进水管道泥浆管道和顶管机的电缆。

　　E 重新装好顶铁，重复上述操作。

　　2 注浆工艺技术

　　注浆系统由拌浆、注浆和循环管道三部分组成。拌浆是把注浆材料兑水以后再搅拌成所需的浆液(造浆后应静置24小时后方可使用)。注浆是通过注浆泵进行的，根据压力表和流量表，它可以控制注浆的压力(压力控制在水压力的1.1-1.2 倍)和注浆量(计量桶控制)。管道分总管和支管，总管安装在管道内一侧，支管则把总管内压送过来的浆液输送到每个注浆孔上去。注浆孔布置为：工具头一道、管道每隔9m安装一道注浆管。

　　注浆流程：

　　造浆静置 → 注浆 → 停顶 → 停止注浆

　　顶进阻力主要有正面阻力和管道四周摩阻力两部分组成，管壁四周的阻力占重要部分。

　　触变泥浆通过制造、储存、压浆系统，从工具头处压入触变泥浆，形成一定厚度(25mm左右)的泥浆套，间距10m 设一道补浆孔，使顶管在泥浆套中向前滑行，减少摩阻力，根据压力表和流量表，计量桶控制用浆量，压力控制在水压力的1.1—1.2 倍。

　　材料：膨润土：烧碱：水=1：0.05：4.5 配比，经试验，确保泥浆性能良好，必要时加其他外加剂。

　　为使泥浆能及时将管壁空隙灌满，灌浆速度要与顶进速度相适应，注意观察，防止跑冒，并保证泥浆达到量。

　　造浆后应静置24小时后方可使用。

　　3 顶管施工的测量、纠偏、纠扭技术

　　3.1 顶管测量技术

　　测量必须按照设定的管道中心线和工作井位建立地面和地下测量控制系统，控制点应设在不易扰动、线清楚、方便校核的地点。在顶管工作井内的后部设置测量台，其临时水准点由地面水准点引入，在交接班时进行仪器高程的校核和调整，顶进轴线由设计管道轴线通过经纬仪引入工作井，然后对中观测。测量频率为每项进500mm测量一次，全段顶完后，应在每个管节接口处测量其轴线位置和高程。

　　3.2 顶管纠偏技术

　　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，减少偏差，使管道沿设计轴线顶进。项进纠偏是采用调整四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。如果同时有高程和方向偏差，则应先纠正偏差大的一边。纠偏应做到在顶进中采用小角度分级逐步进行，勤调微纠。当顶管机头发生旋转时，可采取在管内的相反方向增加压重块或在中间站提供旋转纠正力矩等方法纠正。

　　3.3 顶管纠扭技术

　　顶进过程中常常遇到管道扭转，这将影响管道出泥、电机安装等，必须加强控制，避免扭转角度过大。纠偏时，注意纠偏油缸不要对管节形成扭矩;稳定主项油缸后座，管道内安装的设备应对称布置，避免布置在同一侧。纠正管节扭转的有效方法为压重纠扭，即在管道单边压重，使管道在相反的方向扭转。

　　4 顶管施工安全措施

　　(1)详细阅读、熟悉掌握设计、建设单位提供的图纸资料，并在施工前组织相关部门技术交底会议，进一步搜集资料。对施工范围内的公用管线和上部构筑物设置监测点，核对清楚实际情况，施工过程中做好沉降量连续观测，做好记录，上交有关部门签字确认，由建设单位见证。

　　(2)在编制施工方案时，把保护公用管线和地面构筑物作为设计主要内容之一。

　　(3)工程施工前，向有关单位提出监护书面申请，办妥相关手续。

　　(4)工程实施前，把施工现场详细情况向现场施工技术负责人、工地主管、班组长以及每一位操作人员层层交底，建立保护责任制，明确各级人员职责。

　　(5)工程实施前，落实保护措施，委派专职人员负责监护和保护工作，各工段、施工队和班组设兼职保护负责人，组成监护体系，严格按照经审定的施工方案实施，并设置必要的安全标志牌。

　　(6)工程实施前组织对参与施工的所有人员进行“保护公用管线和构筑物的重要性和破坏危害”教育。

　　(7)工程实施时，严格按照施工组织设计的要求进行，各级负责人深入现场监护，督促操作人员遵守操作规程，制止违规操作、违章操作和违章施工。

　　(8)施工过程中发现实际情况与交底内容、相关资料不符等异常情况时，立即通知有关部门到现场研究，商议补救措施，在未作出统一结论前，不擅自处理或继续施工。

　　(9)施工工程中可能发生的情况应制定应急措施，配备好抢救器材，以便应急时用，做到防患于未然。

　　(10)严格执行施工规程，杜绝任何破坏。

　　5 注意事项

　　当进行管道顶进的过程中容易出现地面的沉降或者隆起，因此，为了防止此类现象的发生需要在顶管的顶进线路上均匀的布置沉降监测点，随时检测顶进过程中线路上地面的沉降情况。通常造成地面大面积的沉降或隆起，主要是因为在开挖断面过多或过少的取土，为了最大程度的避免这种不良影响的发生，一般可以采取以下有效性措施：其一、在进行压浆时要严格控制好对地面施加的压力，做到正好能够平衡“ 泥浆套” 以上土体自重产生的压力;其二、严格控制好管道接口的密封性，达到规范要求，防止出现渗漏的现象。遇到某些管节的埋置深度较浅时，通常在离地面小于1.5 米的位置，可采用在沿管线局部设置压钢板，还可以运用在其上放堆放砂包加载的方法，防止管节顶进时泥浆上浮使得泥浆套失效。当工具管纠偏以后，在刃脚的后面会形成一个多余的空隙，在管道顶进时会发生周围的土体塌入空隙的现象，进而造成了地面的过多的沉降。为很好的避免这种情况的发生，通常在顶管顶进时，要及时对其进行测量，做到勤测，并且发现问题时勤纠正，避免大角度偏差。与此同时，依据作业重要条件危险性评价结果，污水管网顶管井施工主要有以下几种安全技术性措施：其一、在开挖前采取地质探测，防止土体出现坍方、涌水和流砂现象;其二、在开挖前应设置稳定的排水系统，及时排走井下的积水;其三、加强对井下空气的监测，加强井下通气，保障作业人员安全。

　　6 结束语

　　随着科学技术的不断发展，顶管技术不断的改善，并且被广泛的应用。它具有极少占用场地;开挖量少，可保持地面交通畅通;不影响地面构筑物设施的安全，拆扦量少;截污管埋深于其它管线，不影响其它埋深浅的管线正常使用;不受气候变化影响，可以连续施工，缩短工期等优点。污水管道的布置变得越来越灵活多变，顶管施工很大程度上也满足人们对污水处理施工的要求。因此，在城市的污水管道施工应充分利用顶管技术，但在施工过程中应严格控制施工程序和工程质量。

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