城市污水管道工程顶管施工初探

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1、城市污水管道工程顶管施工初探摘要:城市污水管道工程施工中传统的埋管方法逐渐受到限制，而采用顶管施工则显示出极大优越性。顶管施工具有场地占地面积小与开挖量小等优点，尤其适用于市政建设的污水管道工程。本文结合实例，对城市污水管道顶管施工方案、施工技术工艺、技术质量等问题进行探讨，给同类工程提供借鉴和参考。关键词:污水管道；顶管施工；方案；工作坑；施工工艺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,其建设越来越来收到人们的关注。但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来说,传统的明挖埋管方法逐渐受

2、到限制。如何解决这个问题，顶管施工技术就是很好的对策。1工程概况深圳某污水管道工程主管线长2894．60m，管子采用管径120Omm的钢筋混凝土预制管,修建检查井8O座,闸门井2座；支线管道长1083.10m，管子采用管径80Omm的钢筋混凝土预制管,检查井36座。管线经过镇中心区，沿线为村民聚居点和商业网点，人口密集；两次穿过河流；水泥路面下有大量的供水供电、供气及通信等管线。如果采用开槽埋管施工，拆迁量大、回建费用高,并且埋管深度都在地下5m-9m，开挖量大，土方临时堆放没有场地，回填量大。向外运土都经过中心区繁华地段，运输困难并且泥尘污染，影响环境

3、卫生。根据多方案比较，选用顶管施工法，其优点：(1)极少占用场地，施工由地上转入地下，且减少施工噪音和泥尘污染；(2)开挖量少，运输量就少，可保持地面交通畅通；(3)不影响地面构筑物，如桥梁、住宅楼等设施的安全，拆迁量少；(4)截污管埋深于其它管线，因而不影响其它管线的正常使用；(5)不受气候变化影响，可以连续24小时施工，缩短工期。2顶管施工方案顶管施工方案的选择：顶管技术是一种通常用来敷设地下管道的方法，它以一个事先开挖准备好的工作井为出发点采用液压千斤顶的水平推力，将一节管从工作井壁预留孔中向土层中顶进，同时将挤入管子内的土挖出，从工作井中吊出运走

4、。第一节管子顶进土层后，接着把第二节管子从工作井吊入接到第一节管子后面继续顶进．接着又顶进第三节直到第一节管子顶到前方的工作井。普通顶管施工法，采用人工挖土掘进时，一般用于顶进内径不小于900的管子。它具有对不同的的土层变化的地下水状况适应强的特点。除严重的液化土层外，都能顶进。在含水土层内，有大量涌水现象时，可采取降低地下水位的措施。由于是采用人工挖土能及时针对顶进过程中工作面土质的变化情况，采取不同的方法。并能及时纠正偏差，容易控制管道的前进方向和高程。普通顶管法还具有设备比较简单、安装时间短工作效率高等优点。3顶管工作井的布置及设计3.1工作坑的设

5、置工作坑亦称竖井，其位置根据地形、管线设计、地面障碍物等因素决定，是顶管施工的临时设施。在顶管过程中，顶管的管节从外面吊入工作坑内安装顶进，管内的出土通过工作坑提升到地面上运走。3.2工作坑尺寸的设计工作坑尺寸的设计是由检查井的设计要求及顶管操作技术要求决定。（1）工作坑底的宽度：B=D+2b+2C式中：B一工作坑底的宽度尺寸(m)；D一顶进管节的外径尺寸尺寸(m)：b一工作坑内安好管节后两侧的工作空间尺寸(m)；c一护壁厚度尺寸(m)。（2）工作坑底的长度：L=L1+L2+L3+S1+S2+S3式中：L一工作坑底的长度尺寸(m)；L1一管节长度尺寸(m

6、)：L2一千斤顶长度尺寸(m)；L3一后背厚度尺寸fm)S1一顶进管节留在导轨上的最小长度尺寸(m)；S2一管内出土操作在管尾留出的空间度尺寸(m)；S3一调头顶进附加长度尺寸(m)。（3）工作坑的深度由设计管底高程及基础厚度决定，管底高程减去基础厚度即为坑底标高。3.3工作坑的支护工作坑是顶管工作活动最集中的地方，是管道顶进的关键部位。工作坑的支护对提高管道顶进质量和确保施工安全至关重要。在本工程中由于管道埋设较深，沿线大多数井深为6―9m，最深的达11m，且土质情况较差，经方案比较采用连续混凝土壁的方法修建工作坑。工作坑的开挖需根据土质情况，采取1m

7、浇注护壁一次；如果遇卵石或渗水性大的土层，开挖0.50m深浇注护壁一次。混凝土护壁厚度根据坑的深度和土决定一般井口上壁厚20?M，往下逐渐加厚，并加钢网。钢筋网用Φ14?L的钢筋，间距布置2O?M×20?M。在土质情况差或离建筑物近的地段用沉井修建工作坑。3.4工作坑基础为了防工作坑地基沉降，导致管子顶进位置产生偏移，需在坑底修筑基础或加固地基，本工程由于大部分管段处于地下水位以下故采用混凝土基础。3.5导轨导轨可用轻轨、重轨、型钢等做成。导轨按管子设计中心线和坡度进行安装以保证管子在顶入前的位置正确性。3.6顶力计算和后背墙设计后背墙与后背是千斤顶的支

8、承结构．为了顶进质量和施工的安全，需进行后背墙的强度和刚度计算，后背墙设计根据承