污水管頂管施工方案6

⑴ 頂管工藝在污水處理工程中的應用

頂管工藝在污水處理工程中的應用 頂管施工技術近年來在我國發展迅猛。市政工程中採用頂管施工可以將作業面 移入地下，從而避免了對地面交通的影響。只要施工前選線合理，施工方法恰當，構築物並不妨礙施工的正常進行。本文就頂管施工工藝以及在污水處理中的應用作了簡要闡述，並展望以後頂管法日漸成熟，可成為市政建設中的一種常用工藝。 一、引言 隨著人們環保意識的提高，城培卜市對污水處理的要求越來越嚴格，污水處理廠外收集系統 工程截污管道大量增加，由於截污管道較長，經過的地質條件以及現場條件較為復雜，施工 時無法明溝開挖埋管時，頂管法可成為有效的補充。我司在順德區大良施工地下排污管採用 此方法施工，不但能保證施工安全，而且集市區舊房不受任何影響，達到預期的效果。 二、頂管法施工適用條件 在污水管道直徑較大（Φ600mm以上），施工現場無法有採用明溝開挖埋管施工而管道 沿線又無其它建築物基礎時，可考慮採用使用頂管法施工。 三、頂管法施工的原理 頂管法施工原理是在管道的沿線按設計的方案設置工作井和接收井，工作井內設置堅固 的後座，吊進油壓千斤頂以及要頂進的鋼管或混凝土管，接好照明，泥漿管，油管等管線， 然後用油壓千斤頂緩慢頂進，通過壓漿系統使管節周圍形成泥漿套，管道在泥漿套中滑行， 在頂進的過程中通過激光經緯儀測量頂管的方向，邊頂進邊排土邊調整，直至將鋼管或混凝 土管頂至接收井內。 四、頂管的施工 1、工作井及接收井、檢查井施工，根據地質情況及現場條件，採用合適的支護方式開 挖，然後盡快做好底板及壁板混凝土，並進行頂管所需的後靠背混凝土以及土體的強度復核 ，確定混凝土以及鋼板墊塊的厚度。這是管節能否順利頂進的關鍵。 2、油壓千斤頂吊放就位，軌道安裝。 3、管節的選用、安裝：管節必須全面檢驗，發現外觀有缺陷的一律禁止使用。管道吊 放前上好橡膠止水圈。將管節吊放在軌道上旅運，安放環形頂鐵，緩慢推進，讓接頭平順對接。 如發現有破壞、翻轉、出槽等現象，必須退出管節重新更換、調整橡膠圈，重新安裝對接。 接頭對好後，繼續開動液壓千斤頂將管節頂進。 4、管節頂進 a.頂進的流程為： b.頂進的阻力主要為正面阻力、管道周邊摩阻力兩部分組成。 為減少頂進正面阻力，頂進的機頭可改良為尖鑽頭。 隨著頂管距離的增長，推力上升很快。為避免管節超過受壓極限破壞，管壁外的減阻是 工程順利完成的必要措施。施工時採用管節周圍注觸變泥漿，將管節與土之間的干摩擦變為 濕摩擦，達到減阻的目的。觸變泥漿按膨潤土：燒鹼：CMC：水=0.3：0.2：0.01：1的配比 配製後靜置24小時後使用。施工時通過壓漿系統從機頭，前三節管的注漿孔壓入觸變泥漿， 形成約10mm厚的泥漿套，使頂管在泥漿套中滑行，減少摩阻力。根據壓力表和流量表，控制 壓漿的壓力約為自然地下水壓的1.1～1.2倍。 在施工操作時，必須「先壓漿後頂管，邊壓漿邊頂進，停頂進勤補漿」的辦法維持泥漿 套的性能。 c.頂進線路的控制 機頭自身有一段糾偏段，糾編最大角度范圍能夠達到上下1.7°左右1.2°。頂進線路的 控制主要依靠設備的正確操作以及預見性。 為了使管道按照設計要求的高程和方向頂進，在頂進過程中應不斷對工具管的高程方向 轉動進行測量，「勤測勤糾」，根據測量反饋結果，調整糾偏千斤頂，使機頭改變方向，從 而實現頂進方向的控制，確保管道按設計軸線頂進。 糾偏貫穿頂進施工的全過程，盡量做到糾偏在偏位發生的萌芽階段。 測量是採用2″激光經緯儀進行方向的測量的，對於扭轉，則由機頭的角度儀測出。激 光經緯儀經校正後，牢固固定在千斤頂端，然後管道的機頭端安裝反射玻璃，並將測量的結 果直接輸出至控制液壓千斤頂的電腦上，方便操縱。 頂管穿牆時要防止工具管發生偏差。在穿牆的初期，因入土較少，工具管的自重僅由兩 點支承，其中一點是導軌，另一點是入土較淺的土體。土體支承面上承載力較低，使機頭容 易下沉。因此，機頭穿牆時，在穿牆管下部要有支托，工具管的推進要迅速，縮短穿牆管內 的土體暴露時間，以減少安全隱患。 管道頂出穿牆管及在長度3－4m范圍內的偏差是影響全段偏差的關鍵，特別是出牆洞時 ，由於管段長度短，機配鎮穗頭重量大，近出洞口土質容易受擾動等因素的影響，往往會導致向下 偏，此時，應該綜合運用機頭自身糾偏和調整千斤頂的作用力合力中心來控制頂管方向。 d.泥土外運 泥屑由泥水系統隨泥漿管排出，在泥漿池過濾土渣並及時外運。 e.管內動力及照明 管內動力主要用來掘進、糾偏、出土及頂進，選擇380V動力電源。由於管內環境潮濕， 照明必須採用安全低壓照明。採用變壓器變為36V安全電壓照明。 f.頂管注意事項 注意防止地面的沉降或隆起：在頂管施工沿線按一定間距布設沉降觀測點，監測頂管頂 進施工期間的地面沉降量。 開挖端面的取土過多或過少，會造成地面的沉降或隆起。為避免這種不良影響，可採取 以下措施：在壓漿時要控制好壓力，恰好能平衡「泥漿套」以上土體的壓力。嚴格控制管道 介面的密封質量，防止滲漏。在某些管節埋藏較淺，離地面不足1.5米的位置，可採用沿管 線局部壓鋼板，上堆砂包載入的形式，防止管節頂進時觸變泥漿上浮使到泥漿套失效。 工具管糾偏後，刃腳後形成一個空隙，管道頂進時周圍的土體會塌入空隙，造成地面沉 降。為避免這種情況，在頂管頂進時，要及時測量，勤測勤糾，避免大角度糾偏。五、結束 語 社會發展，人們環保意識不斷加強，城市的規劃越來越嚴格，城市污水處理量越大，需 要建設的污水管道不斷增加。過去，人們受施工現場條件控制，很多時候很難開挖，或無法 穿過河道等困難，污水管道敷設處處受制。隨著頂管法的日漸成熟，以上問題可迎刃而解， 污水管道的布置可以越來越靈活，可極大滿足人們對污水處理的要求。頂管法施工將成為市 政工程施工中的一種常用工藝。
手掘式機械頂管施工方案(節選）本工程由於頂管種類較多，本方案以單項數量較大具有代表性的D2000mmF型Ⅲ級鋼筋混凝土管為例進行施工方案的編制，我方擬定為手掘式機械項管施工。
3．1手掘式項管施工工藝流程
3.1.1頂力計算與後背設計
本工程是將壁板加厚作為千斤頂的後背牆。
l後背結構及抗力計算
後背作為千斤頂的支撐結構，要有足夠的強度和風度，且壓縮變形要均勻。
所以，應進行強度和穩定性計算。本工程採用組合鋼結構後背，這種後背安裝方便，安裝時應滿足下列要求：使用千斤頂的著力中心高度不小於後背高度的1/3。
頂力計算
推力的理論計算：（以Φ2000mm計算）
F=F1十f2
其中F—總推力
Fl一迎面阻力 F2—頂進阻力
F1＝π/4×D2×P (D—管外徑2.5m P—控制土壓力)
P＝Ko×γ×Ho
式中 Ko—靜止土壓力系數，一般取0.55
Ho—地面至掘進機中心的厚度，取最大值6m
γ—土的濕重量，取1.9t/m3
P＝0.55×1.9×7＝7.31t/m2
F1=3.14/4×2.5×2×8＝31.4t
F2＝πD×f×L
式中f一管外表面平均（根據頂進距離平均淤泥土）綜合摩阻力，取0.8t/m2
D—管外徑2.5m
L—頂距，取最大值100m
F2＝3.14×2.5×0.8×100＝428t。
因此，總推力F=31.4+428＝459.4t。根據總推力、工作井所能承受的最大頂力及管材軸向允許推力比較後，取最小值作為油缸的總推力。工作井（Φ2000mm頂管）設計允許承受的最大頂力為800t，管材軸向允許推力700t，主頂油缸選用2台(或4台，根據現場實際情況定)300t(3000KN)級油缸。每隻油缸頂力控制在250t以下，這可以通過油泵壓力來控制，千斤頂總推力500t。因此我們無需增加額外的頂進系統即可滿足要求。
l後背的計算
後背在頂力作用下，產生壓縮，壓縮方向與頂力作用方向一致。當停止頂進，頂力消失，壓縮變形隨之消失。這種彈性變形即象是正常的，頂管中，後背不應當破壞，產生不允許的壓縮變形。
後背不允許出現上下或左右的不均勻壓縮。否則，千斤頂在余面後背上，造成頂進偏差。為了保證頂進質量和施工案例，施工時應後背的強度和剛度計算
後靠背受力計算公式
式中：
R-總推力之反力（一般大於推力的1.2－1.6）
a－系數（取1.5－2.5之間） ，此處取2
B－後座牆的寬度（M） 此處取4米
γ－土的容重（KN/M3)
H－後座牆的高度(m) ，此處取4.5米
Kp-被動土壓系數
c-土的內聚力（kPa) 一般情況下取10
h-地面到後座牆頂部土體的高度（M），此處取5米
按上式計算，圓形工作井加護套後能承受1591.5T頂力＞實際頂力500T。完全能滿足要求。
3.2．主要設備的選擇
頂進設備主要包括千斤頂、高壓油泵、頂鐵、工具管及運出土設備等。
(1) 千斤頂
千斤頂是掘進頂管的主要設備，本工程每個工作井擬配置4台300t液壓千斤頂。
千斤頂的工作坑內的布置採用四台組合式，頂力全力作用點與管壁反作用力作用點應在同一軸線，防止產生頂時力偶，造成頂進偏差。根據施工經驗，採用機械挖運土方，管上半部管壁與土壁有間隙時，千斤頂的著力點作用在管子垂直直徑的1/4~1/5處為宜。
(2) 高壓油泵
由電動機帶動油泵工作，選用額定核動力為31.5Mpa液壓油泵，經分配器，控制閥進入千斤頂，各千斤頂的進油管並聯在一起，保證各千斤頂活塞的出力和行程一致。
(3) 頂鐵
頂鐵是傳遞和分散頂力的設備。要求它能承受頂進壓力而不變形，並且便於搬動。
根據頂鐵位置的不同，可分為橫頂鐵、順頂鐵和U形頂鐵三種。
(4) 其它設備
工作坑上設活動式工作平台，平台用30號工字鋼梁，上鋪15×15cm方木。工作坑井口處安裝一滑動平台，作為下管及出土使用。在工作平台上設起重架，上裝電動卷揚機，其起重量應大於管子重量。
3.3垂直運輸工具的選擇
工作坑的垂直運輸地面與工作坑的土方，管道與頂管設備的垂直運輸採用簡易龍門和卷揚機（電動葫蘆），並搭設工字鋼梁作為地面工作平台。下管採用汽車式起重機吊裝。
3.4、頂進設備的選擇
本工程根據頂力計算，並結合實際情況，採用工作頂力為300t活塞式雙作用液壓千斤頂。千斤頂布置採用單列式。頂進時著力點位置在管子全高的1/2～1/3之間比較合適。千斤頂與管子之間採用頂鐵傳送頂力。頂鐵用型鋼焊拼成各種結構的傳力形式，根據安放位置和傳力作用不同，用橫鐵和立鐵組合。
3.5、管前挖土與頂進
3.5.1、管前挖土
管前挖土是控制管節頂方向和高程、減少偏差和重要作業，是保證頂質量及管上構築物安裝的關鍵。
3.5.2、下管
挖土之前應先下管，並做好以下幾項工作：
a、檢查管子
下管前應先對管子進行外觀檢查，主要檢查管子有無破損及縱向裂縫；端面要平直；管壁無坑陷或鼓泡，管壁應光潔。檢查合格後的管子方可用起重設備吊到工作坑的導軌上就位。
b、檢查起重設備
起重設備以檢查、試吊，確認安全可靠方可下管。下管時工作坑內嚴禁站人。當距導軌小於50㎝時，操作人員方可進前工作。
c、管子就位
第一節管放到導軌上，測量管子中心及前端和後端的管底高程，確認安裝合格後方可頂進。第一節管作為工具管，頂進方向與高程的准確，是保證整段頂管質量的關鍵。因此，必須認真對待此項工作。
3.6、管前挖土的長度控制
一般是安排一個人挖土。為加快工程進度，每班兩個人，輪流開挖。
土方在管內可採用電瓶車進行，也可採用人力斗車進行運輸。
土方在工作坑採用電動葫蘆進行垂直運輸。
在一般地段，土質良好，挖土時可超挖30～50㎝。在鐵路道軌下不得超越管端經外10㎝，在道軌以外最大不得超過30㎝，同時應遵守管理單位的規定。
3.6.1、管子周圍超挖的控制
在不允許土下沉的頂地段（如上面有重要建築物或其它管道），管子周圍一律不得超挖。
在一般頂管地段，上面允許超挖1.5㎝，但在下面135°范圍內不得超挖，一定要要保持管壁與土基表面吻合。
3.7、頂進
採用2台300t/台的液壓千斤頂作為主頂。頂進開始時，就緩慢進行，待各接觸部位密合後，再按正常速度頂進。
頂進若發現有油路壓力突然增高，應停止頂進，檢查原因經過處理後方可繼續頂進，回鎬時，油路壓力不得過大，速度不得過快。
挖出的土方要及時外運，及時頂進，使頂力限制在較小范圍內。
3.8安裝工具脹圈
為了有利於導向，頂進的前數節管中，在介面處應安裝內脹圈，通過背楔或調整螺栓，使用脹圈與管壁緊成為一個剛體。脹圈一定要對正介面縫隙。安裝牢固，並在頂進中隨時檢查調整。
3.9測量與校正
a、測量
在頂第一節管（工具管）時，以及在校正偏差過程中，測量間隔不應超過300㎜，保證管道入土的位置正確；管道進入土書面通知後的正常頂進，測量間隔不宜超過1000㎜。
中心測量：頂進長度在600㎜范圍內，可採用垂球拉線的方法進行測量。要求兩垂球的間距盡可能的拉大，用水平尺測量頭一節管前端的中心偏差。一次頂進超過600㎜採用經緯儀測量。
高程測量：用水準儀及特製高程尺，根據工作坑內設置的水準點，標高（設兩個），測頭一節管前端管內底高程，以掌握頭一節管子的走向趁勢。測量後應與工作坑內另一水準點閉合。
激光測量：用激光經緯儀安裝在工作坑內，並按照管線設計的坡度和方向調整好，同時在管內裝上標示牌，當頂進的管道與設計位置一致時，激光點即射到標示牌中心，說明頂進質量無偏差，否則應根據偏差量進行校正。
全段頂進完後，應在每個管節介面處測量其中心位置和高程，有錯口時，應測出錯口的高差。
b、校正（糾偏）
頂管誤差校正是逐步進行的，形成誤差後不可立即將已頂好的管子校正到位，應緩緩進行，使管子逐漸得位，不能猛糾硬調，以防產生相反的結果。常用的方法有以下2種：
超挖糾偏方法：偏差為10～20㎜時，可採用此方法，即在管子偏向的反側適當超挖，而在偏向側不超挖甚至留坎，形成阻力，使管子在頂進中向阻力小的超挖側偏向，逐漸回到設計位置。
千斤頂糾偏法：方法基本與頂木糾偏法相同，只是在頂木上用小千斤頂強行將管慢慢移位校正。
3.10管道內輔助管道的輔設
管內的輔助管道設置於管道內壁，用鋼架將其有序地固定在管壁上。
a、通風設施：
由於管道頂進距離長，埋置深度深，管道內的空氣不新鮮，加上土體中會產生有害氣體，因此，必須設置供氣系統。通風設施用一台柴油空壓機將壓縮空氣輸入空氣濾清器，再進入儲氣桶，經過氣壓調節閥，將壓縮空氣傳輸至管道最前端，並將管道最前端的空氣排出，以此進行空氣循環。
b、電源布置：
在頂管過程中，主要的電源為動力用電和照明用電。
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⑵ 污水頂管工程主要施工方案

污水頂管工程主要施工方案是非常重要的，制定合理施工方案才能落實每個施工細節，每個環節的處理都非常關鍵。中達咨詢就污水頂管工程主要施工方案和大家說明一下。
1施工順序
頂管施工順序：舊路破除→頂管工作井、接收井施工→頂管施工→檢查井及內管道施工→回填石粉→路面按原樣修復。
2工作井、接收井施工
本工程共設置2座工作井和3座接收井，均採用沉井工藝施工。沉井施工順序：基坑測量放樣→基坑開挖→刃腳墊層施工→立井筒內模和支架→鋼筋綁扎→立外模和支架→澆搗井筒混凝土→養護及拆模→封砌預留孔→井點安裝及降水→鑿除墊層、挖土下沉→井底注漿→澆築水下砼→綁扎底板鋼筋、澆搗底板混凝土→綁扎後背鋼筋、澆搗後背混凝土。具體施工如下：
（1）基坑測量放樣
根據沉井設計圖紙和工程地質報告所揭示的地質情況，沉井基坑開挖深度取2米，沉井刃腳外側面至基坑邊的工作距離取2米，基坑邊坡採用1:1。整平場地後，根據沉井的中心座標定出沉井中心樁、縱橫軸線控制樁及基坑開挖邊線。施工放樣結束後，須經監理工程師復核准確無誤後方可開工。
(2)基坑開挖
經監理工程師認可的基坑開挖邊線確定後，即可進行挖土工序的施工。挖土採用1m3的單斗挖掘機，並與人工配合操作。基坑底面的浮泥應清除干凈並保持平整和乾燥，在底部四周設置排水溝與集水井相通，集水井內匯集的雨水及地下水及時用水泵抽除，防止積水而影響刃腳墊層的施工。
(3)刃腳墊層施工
刃腳墊層採用砂墊層和混凝土墊層共同受力。
a.砂墊層厚度的確定
砂墊層厚度H可採用如下計算公式計算：
N／B＋γ砂H≤［σ］
根據計算結果，無論是工作井還是接收井，砂墊層厚度H均為60（厘米）。
砂墊層採用加水分層夯實的辦法施工，夯實工具為平板式振搗器。
b.混凝土墊層厚度的確定
混凝土墊層厚度可按下式計算公式計算：
h＝（G0／R－b）／2
根據計算結果，混凝土墊層厚度h為10～15厘米（工作井為15厘米，接收井為10厘米）。
混凝土墊層表面應用水平儀進行校平，使之表面保持在同一水平面上。
（4）立井筒內模和支架
由於頂管沉井高度達9米左右，因此，井身混凝土分三節澆搗，內模同樣分三節按裝。井筒模板採用組合鋼模與局部木模互相搭配，以保證內模的密封性。刃腳踏腳部分的內模採用磚砌結構，寬度與刃腳同寬。井身內模支架採用?48*5鋼管支撐。鋼管支架必須架設穩固，如有必要，可採用對撐支架，增加內模的穩定性。
（5）鋼筋綁扎
鋼筋的表面應潔凈，使用前將表面油漬、鱗銹等清理干凈；鋼筋應平直，無局部彎折，成盤的鋼筋均應調直；預制構件中的主鋼筋均採用對焊、焊接並按照有關規定抽樣送檢；鋼筋接頭應互相錯開，並嚴格按照國家標准《混凝土結構工程施工及驗收規范》（GB50204-92）中的有關規定執行；現場鋼筋綁扎時，其交叉點應用21＃鐵絲綁扎結實，必要時用電焊焊牢。鋼筋規格、尺寸應符合設計圖紙要求和規定，綁扎鋼筋時應採用撐件將二層鋼筋位置固定，保證鋼筋設計間距。為了保證保護層的厚度，應在鋼筋與模板之間設置同強度標號的水泥砂漿墊塊，墊塊應與鋼筋扎緊並互相錯開。鋼筋綁扎完成後，應上報監理工程師進行隱蔽驗收。隱蔽驗收合格後，方可進行立外模。
（6）立外模和支架
鋼筋綁扎驗收後，應進行架立外模和支架。井壁內外模用對拉螺桿固定，對拉螺桿採用φ16的圓鋼，中間設置止水片，兩端設置鐵片控制井壁厚度尺寸，圓鋼兩端頭上鉸成螺紋，用定製鋼螺帽固定，拆模時拆去鋼螺帽，割去外露部分，再用同標號防水砂漿二度抹平，確保不滲水。外模支架必須穩、牢、強，保證在澆搗混凝土時，模板不變形，不跑模。
（7）澆搗井筒混凝土
模板和支架工序完成後，必須經監理工程師進行驗收。驗收合格後，方可進行混凝土的澆搗。為縮短施工周期和保證工程質量，採用泵送商品混凝土。泵送混凝土可將輸送管的軟管直接放入澆搗段，距離澆搗面1米左右，保證混凝土不離析。
混凝土澆搗前應嚴格檢查各種預留孔、預留管和預埋件的位置和幾何尺寸，嚴禁漏放和錯放。
混凝土振搗採用插入式振搗器振搗，振搗棒插入時應離開鋼筋，但應防止混凝土振搗不勻和振搗過密而產生混凝土離析現象的發生。混凝土在搗振時應注意和隨時檢查模板受力和鋼筋受力的情況，防止模板因混凝土振搗的原因而跑模。
井身澆搗混凝土分三段施工：工作井、接收井平均總高度為9米，分三次澆搗完成，一次下沉。第一次澆搗刃腳部分，高度2米，第二次澆搗高度5米，第三次全部澆搗完成，澆搗高度5米。採用分段澆搗混凝土時，嚴格按規范要求做好施工縫。施工縫做成凸縫，並在後澆時將連接處的混凝土鑿毛，並用水清洗干凈，澆搗時先用12%的UEA砂漿座漿，然後輕倒第一層混凝土並振搗密實，以免形成蜂窩，影響沉井的質量。
在混凝土澆搗過程中，還應做好混凝土的試塊工作，保證質保資料的完善。
（8）養護及拆模
混凝土澆搗完成後應及時養護，養護方法可採用自然養護和塑料膜覆蓋法。在養護過程中，對混凝土表面需澆水濕潤，嚴禁用水泵噴射而破壞混凝土。養護時應確保混凝土表面不發白，至少養護七天以上。養護期內，不得在混凝土表面加壓、沖擊及污染。
在拆模時，應注意時間和順序。拆模時間控制在混凝土澆搗後的3～4天內進行，過早或過晚的拆模對混凝土的養護都是不利的；拆模順序一般是先上後下，小心謹慎，以免對混凝土表面造成破壞。對於分段澆搗混凝土部位，應保留最後一排模板，利於向上接模。
（9）封砌預留孔
嚴格按照設計圖紙的要求，設置和封砌各種預留孔，並保證在沉井下沉過程中，預留孔內不滲水。
（10）井點安裝及降水
為確保沉井平穩下沉，採用排水下沉法施工。用井點抽除地下水，降低地下水位，井點在基坑外周布置，並提前預抽後，方可開始挖土。
（11）鑿除墊層、挖土下沉
沉井下沉需待混凝土強度達到設計要求後，方可開始挖土下沉。下沉時，應先鑿除刃腳下的混凝土墊層及磚砌內模。
挖土工具採用蟹斗挖機挖土吊出井外。沉井挖土順序應中間稍低於四周，沉井內的挖土高差控制在1米以內，禁止深鍋底挖土，防止沉井突沉造成沉井傾斜的危險。
另外，井壁外的灌砂必須均勻充實，使沉井下沉時四周摩阻力相近，均勻下沉。沉井下沉時，應防止傾斜，發現問題及時糾偏，若沉井下沉有困難時應另外想辦法，不準大量挖深，造成突沉。
沉井挖土三班制連續作業，中途不停頓，確保沉井連續、安全地下沉就位。
當刃腳距離設計標高在1.5米時，沉井下沉速度應逐漸放緩，挖土高差控制在50cm內，當沉井接近標高時，應預先做好止沉措施。止沉措施可採用在刃腳四周間隔挖出設計標高的槽，填入方木，並應注意拋高系數，禁止超沉和超挖。
（12）沉降觀察
沉井在下沉過程中，必須隨時測定沉井標高，確保均勻下沉，並做好沉井下沉記錄。沉井下沉至設計標高（包括拋高）後，應先清除表面浮泥等雜物。沉井基礎以粘土及全（強）風化砂岩為基礎持力層，施工中如發現實際情況與設計不符，應及時通知設計進行處理。底板與刃腳的接觸面，必須將表面混凝土全部鑿毛並露出石子，便於新老混凝土的結合。
（13）基底注漿
基底採用雙液注漿，防止滲水。注漿用注漿罐來進行。注漿時，在正式施工試配注漿的配比，以檢驗配比的適用性。注漿採用32.5R號新鮮普通硅酸鹽水泥摻和2%水玻璃，水灰比不小於0.5。漿液注入率為20%，注漿壓力為0.3-1.0MPa，注漿孔間距為0.8m。
（14）澆築水下砼封底
當沉井在8小時內的累計下沉量不大於10mm時，方可澆搗水下砼封底。砼標號為C20。
（15）綁扎底板鋼筋、澆搗底板混凝土
在封底砼完成後，就可在其上綁扎底板鋼筋。鋼筋在綁扎時，應保證刃腳鋼筋與底板鋼筋的連接、上下兩層鋼筋的間距，並將刃腳混凝土的表面鑿毛露出石子，便於刃腳混凝土與底板混凝土的結合。底板混凝土澆搗完成後應及時養護，確保其表面不露白，並應防止陽光及溫差的劇烈變化，以免底板出現收縮裂縫，影響沉井的施工質量和使用功能。在澆築砼之前，先沿頂進的方向平行預埋導軌（60鋼軌製作），作為頂管導向用。
（16）綁扎鋼筋、澆搗後背混凝土
然後施工後背牆，後背牆尺寸5×0m×0.5m，配筋形式為雙層鋼筋，橫向為ф18@150mm，ф16@1500mm，縱向配筋為ф14@150mm。
3頂管工程施工
（1）頂進設備選型及安裝
主頂千斤頂：它是頂進系統中的主要設備。為安全起見，頂力設備配置要小，以利間距平行頂進。根據頂力估算，頂管主站擬配備4台2000KN油壓千斤頂，按左右對稱布置。主油缸的油壓由電動油泵供給，千斤頂行程1500mm。
其它設備：包括導軌、千斤頂台架、頂鐵、分壓環、後承壓壁、操作平台、爬梯等。（如圖）
當工作井底板完成後，設置好安全圍欄和爬梯，然後由工作井邊的起重機將上述設備吊入井內按要求的精度安裝。
（2）井地面設備選型及布置
氣壓系統：包括空壓機、空氣過濾器、貯氣罐、氣壓管路、單向閥、調壓閥、氣壓表、安全閥等。該系統除了向機頭氣壓艙提供壓縮空氣外、亦為管道內提供通風。
本工程頂管工作井擬配置1台6.0m3空氣壓縮機。為防止空壓機的噪音，擬採用噪音較小的電動空壓機，並安裝在雙壁隔音集裝箱內。
液壓系統：包括高壓油泵、控制閥、溢流閥和油管油箱等，其作用是對主頂千斤頂和機頭糾偏千斤頂組提供壓力油。
本工程配置1套液壓系統，高壓油泵為31.5Mpa。油泵流量18L/min。
壓漿系統：包括泥漿池、攪拌機、注漿泵、管道及各種閘閥等。
起重設備：該設備以考慮吊裝單節DN800砼管為主，單節管子自重約1.6t，選用1台16t汽車吊。
（3）頂管頂進
當井內、井外的准備工作全部完成後，可將機頭吊放到井內導軌上，調整好方向，開始頂管的出洞。工作井前壁預留有機頭及管道出洞的洞口，為防止井外水土從預留洞口與機頭外壁之間的縫隙流入工作井內，預留孔洞與管道間設有動密封裝置。
其出洞施工工藝如下：
（4）洞口密封結構
出洞口密封結構的作用是阻止在頂管過程中泥水從管節與洞口間的間隙流入井內。
根據管道中心線與井壁預留孔的位置，製作一個鋼結構的內套環，套環內圈設有橡膠止水板，套環安裝在預留孔與管節之間，外圍焊接在孔的預埋鋼板上，內圈橡膠緊貼管節。（如圖）
（5）破牆頂進
當機頭前端進入洞口密封圈後，即可破牆頂進。工作井預留洞口採用磚砌體臨時封堵，在頂前採用風鎬鑿除內層一部分封堵牆體，然後將機頭推進，依靠機頭前端刀口破除外層牆體，切入土體中，隨後即可進行正常頂管施工。
當出洞口外為透水性較強的砂質土層時，應事先對洞口周圍一定范圍的土體進行壓密注漿，防止外側的水土進入工作井。
（6）方向監測
頂管出洞方向控製得好，整條管道才有可能頂好，頂管出洞不好，整條管道就難於頂好，故必須嚴格控制頂管出洞精度，採用跟蹤測量，隨時調整機頭出洞的方向及高程偏差。
（7）頂進施工
當工具管頂入土體後，留其尾部約300mm長擱在導軌上，縮回千斤頂活塞桿，卸走替頂和分壓環，安裝管節，開始進行管道的頂進施工。回縮千斤頂安裝管節時，需對機頭或以後的管節作臨時支撐，以防機頭在氣壓下退回，造成地面坍塌。臨時支撐措施應一直維持到管外壁摩阻力大於氣壓反力時為止。以下就氣壓法頂管工藝作簡單描述。
a.氣壓法頂管介紹
氣壓法頂管是在頂進管道的前方工具管（機頭）內設置兩道氣壓密封門，關閉第一道門，向前艙充入壓縮空氣（氣壓約0.030mpa，相當於3m深水頭壓力），由於壓縮空氣向正面土層的空隙中滲透，將工具管前方土層中的地下水從土壤的孔隙中排擠到遠方，給工具管作業提供一個無水穩定的環境，同時，氣體的壓力也支撐著機頭前的土體開挖面維持穩定而不坍落。
當第二道門關閉且增壓，使後艙前艙壓力相等後，打開第一道門，管道向前頂進同時將機頭前挖出的土運到一、二道門之間的轉運艙內；然後關閉第一道門，氣壓繼續穩壓機頭前艙再將後艙逐漸減壓為零，再打開第二道門，使後艙與管道相通，將轉運艙的土運到工作井。管道是邊挖邊頂，開挖量與頂進長度相匹配，這是全氣壓人工挖土頂進法，工人需帶壓作業。
b.頂進平衡控制
氣壓平衡法頂管是一個全新的施工概念。第一、頂管掘進機在頂進過程中，氣艙壓力與它所處土層的地下水壓力和土壓力處於一種平衡狀態；第二、它的開挖量與掘進機頂進所佔有的土的體積也處於一種平衡狀態。
在頂進過程中，其氣壓艙的壓力P如果小於所處土層的地下水壓力和主動土壓力P1時，地面就會產生沉降；反之，氣艙的壓力如大於所處土層的地下水壓力和被動土壓力P2時，地面就會產生隆起，這是一個動態平衡的過程。我們要將氣艙壓力控制在P1至P2之間，才能稱之為平衡。氣壓人工出土頂管的工藝流程如下：
（4）施工過程中注漿加固、減阻
本工程污水管下穿道路、旁邊有加油站等，對地面沉降要求高，且在頂管施工過程中，容易發生流沙，影響到頂管的順利進行和周邊建築物的安全。為防止頂管施工過程中出現坍塌等病害，確保工程施工對周圍的環境影響減到最低、確保周邊建築物的安全，採用管端前注漿固結措施進行土體加固處理後，再繼續頂進。
a.注漿採用水泥粉煤灰漿液灌注，水泥粉煤灰漿液的配合比為3：7，並加入早強劑。
b.管前端上下左右4個方向各鑽1個?32孔，將?25注漿管打入，注漿管的打入深度為3米~4.5米/節·次。
c.拌制水泥漿，水泥漿採用200升攪拌機攪拌的方法拌制，拌制時要對水和水泥的量進行嚴格的控制。水泥漿太稀，加固效果不好，固結時間長，太稠，水泥漿難以壓入，控制水泥漿的稠度是注漿的關鍵。
d.啟動壓漿機，把水泥漿壓入。
e.注漿完畢，馬上清洗灌注設備。
f.每頂進3米/節，注漿一次，交替注漿，以達到大大減少涌水量，防止塌方的目的。
g.注水泥粉煤灰漿液後，頂管阻力加大，在頂管四周加觸變泥漿減阻。頂進施工過程中採用在管外壁邊注觸變泥漿填充管道的外周空隙邊頂進的施工方法，是以穩定土層，防止塌方和地面沉降，減小頂進阻力實現長距離頂管的重要措施。
壓漿管設在機頭尾端，緊隨管道頂進同步壓漿。為使管道外周形成的泥漿套始終起到支承地層和減阻作用，在中繼間和混凝土管道的適當點位，還必須進行跟蹤補漿，以補充在頂進中的泥漿損失量。注漿流程為：造漿靜置→注漿→頂管推進（注漿）→頂管停頂→停止注漿
h.壓漿設備
壓漿系統設備包括：①注漿泵（螺桿泵，排量1000L/min，壓力3MPa）；②攪拌器；③注漿管道（主管φ50mm鋼管，支管φ25mm橡膠管）；④管路連接；⑤控制閥；⑥壓力表。
i.漿液配製
觸變泥漿是由膨潤土、水和摻合劑按一定比例混合而成。施工現場按重量計的觸變泥漿配比為：
水：膨潤土=8：1膨潤土：CMC=30：1
本工程擬購置膨潤土袋裝復合材料，在施工現場加水拌和。
j.壓漿數量和壓力
第一次壓漿量為管道外周環形空隙的1.5~2.0倍，壓注壓力根據埋設深度和土的天然重量而定，本工程擬採用2γH（kPa），式中γ為土的重量，H為管道的覆土深度。在頂進過程中，還應根據不同的土質條件和覆土厚度變化等適當調整壓漿量和壓力。
k.壓漿孔的布置
每一壓漿斷面設置4個壓漿孔，按圓周90°布置。壓漿孔應在工廠加工好。
注漿斷面的位置，擬在機頭及其後面每隔10米均設置。
l.壓漿方法
在每次頂進中必須對頂管機頭後的第一個注漿斷面上壓注足量的泥漿，以使其形成完整的泥漿套，其它斷面則按依次順序作定壓定量的跟蹤補漿。
4、頂管測量、糾偏技術
（1）頂管測量
測量必須按照設定的管道中心線和工作井位建立地面與地下測量控制系統，控制點應設在不易擾動、視線清楚、方便校核的地點，並加以保護，在施工期間應進行定期校核。
在頂管工作井內的後部設置測量平台，其臨時水準點由地面水準點引入，在交接班時進行儀器高程的校對和調整。頂進軸線由設計管道軸線通過經緯儀引入工作井內，然後對中觀測。
機頭出洞前，必須准確測定機頭刃口的軸線和標高，並將數據及時反饋，對機頭安裝的態勢進行最後調整。
管道是否沿著設計管軸線頂進，靠測量進行檢查。管道軸線偏差採用經緯儀用支導線法測量與控制，高程偏差採用水準儀測量。
測量頻率：一般每頂進500mm測量一次，特殊情況次數應增加。
全段頂完後，應在每個管節介面處測量其軸線位置和高程，有錯口時，應測出相對高程。
（2）頂管糾偏
糾偏是指機頭偏離設計軸線後，利用設置在機頭後部的糾偏千斤頂組，改變機頭端面的方向，減少偏差，目的是使管道沿設計軸線頂進。機頭糾偏的好壞，將直接影響頂管施工的質量。
頂進糾偏是採用調整4台糾偏千斤頂組的辦法，進行編組操作，若管道偏左則千斤頂採用左伸右縮方法，反之亦然，如果同時有高程和方向偏差，則應先糾正偏差大的一邊，頂進時必須嚴格控制機頭的走向，隨時糾偏，控制好管道的線形。
糾偏時應做到在頂進中糾偏，採用小角度分次逐步糾偏，勤調微糾。糾偏工作尚應在模擬分析的指導下進行。
在頂進中頂管機頭發生旋轉時，可採取在管內的相反方向增加壓重塊或在中間站提供旋轉糾正力矩等方法，直到正常，以防止偏轉增大，影響出土和測量等工作。
5人工出土
本工程管內為人工出土，管外為機械裝土運出。集中堆放再外運至6公路外的棄土場。
6通風照明措施
頂管內通風，如果需要進去維修設備等，進管之前需要通風，採用壓入強制性通風措施，用風機通過1.5英寸鋼管向頂管工具頭壓風。照明及用電施工用電主幹線採用380V三相五線制，接通地面、工作井、管道內、工具頭、管道照明採用12-24V低壓電源供電。
7其他附屬施工方法
（1）施工圍蔽
本工程部分工作井、接受井井位在四周，採用弧形彩色壓型鋼板圍蔽。圍蔽范圍為10×20m。
（2）工作井周圍安全護欄
工作井周邊布置安全護欄，安全護欄以鋼筋作為骨架，高度為1.2m，下面18cm用木板密封，上面掛安全網。
（3）工作井內上下行扶梯
工作井內設上下行扶梯，扶梯用角鋼L75×75×10與鋼筋踏級（直徑20mm，間距30cm，L=500mm）製作。
（7）工作井平台
在工作井口布置工作平台，供運土、工具的垂直運輸，用四條30#工字鋼（L=10m）作為梁，其上鋪15*15木方，再鋪厚度10mm鋼板。
8檢查井施工
頂管施工完畢，即可進行檢查井的砌築施工。檢查井施工基本在原有工作井、接收井位置，施工時，我司將嚴格按照設計圖紙。對不同形式的檢查井、接收井採用不同的方法施工。
本工程檢查井為磚砌結構檢查井。檢查井施工時，要求檢查井採用MU7.5磚砌，基礎採用C10砼墊層基礎，檢查井內壁用水泥砂漿批盪。
施工工藝流程圖：
井環及井蓋安裝
井環採用C30混凝土預制，下鋪1：3水泥砂漿座底。井蓋採用型號為球墨鑄鐵新型防盜井環蓋。為了保證井蓋與道路路面的平順，我司將按照路面設計高程、縱橫坡度，在路面面層施工前完成井環和井蓋的安裝。
9石粉渣回填
回填石粉渣要求採用灌水密實、一次插振、二次平振的施工工藝，利用水的流動性和石粉渣的透水性，在鬆散的石粉渣表面採用水泵抽水灌注，依靠水的下滲使石粉渣孔隙填滿，並配合插入式振動器、平板夯等工具進行振夯操作，從而達到密實效果。回填時每層最大填築厚度為30cm，分層密實，密實時管道兩側對稱進行，且不得使管道位移或損傷。回填施工時需符合以下規定：①進行灌水密實時，不可一次灌水范圍太大，同時也要加強排水；②插入式振動器插入方式可採用行列或交錯式，不得混用以免漏振，振動棒的移動距離不大於500mm，每點振動時間30s，視石粉渣表面不再顯著下沉為准，操作時要做到快插慢拔，振動時，振動棒上下略有抽動，以使上下振動均勻；③平板夯必須縱向、橫向夯實兩次以上，夯實時應夯夯相連，不得漏夯。
10路面恢復
按原樣對路面進行恢復，具體結構同新建路面結構圖。
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⑶ 城市污水管道頂管施工工藝及問題分析

由於我國城市化進程的加快，城市建設的規模和質量的要求也越來越高，而城市污水管網作為市政建設的重要部分，其施工的技術和質量也有了更高的要求。頂管施工技術作為管道施工技術之一，其施工佔地面積小、開發量小的施工特點更能適應人口密集、交通繁忙、地下管網系統復雜的現代化城市。本文主要就城市污水管道頂管技術的施工原理、施工工藝以及其在施工過程中需要注意的問題進行探討。
引言：頂管施工技術自1953年引進我國後，經過幾十年的研究與應用，其施工技術日益成熟，其應用范圍也越來越廣泛，而它在城市污水管道的應用就是一個典型的代表。這項施工技術敬旅打破了管到填埋的傳統方法，而且在地下工程密集城市中具有明顯的優越性，對於實現城市的可持續發展和人們的環保理念都是最好的管道施工技術選擇。
一、城市污水管道頂管施工技術施工原理
頂管施工，即非開挖施工方法，這是一項及盾構施工之後發展起來的一種地下管道施工方法，它是一種不開挖或者少開挖，藉助於主頂油缸及管道間中繼間等的推力，把工具管或掘進機從工作井內穿過土層一直推到接收井內吊起。與此同時，也就把緊隨工具管或掘進機後的管道埋設在兩井之間，以期實現非開挖敷設地下管道的施工方法。它能夠穿越公路、河流、地面建築以及地下構築物等，適應於污水管線、排水管線、天燃氣石道、通訊電纜等各種管道的非開挖鋪設。以下，本文將結合城市污水管道的施工實際，詳細介紹城市污水管道頂管施工工藝。
二、城市污水管道頂管施工工藝
1、頂進設備的選擇
頂進施工的最突出特點為適應性問題，即要根據不同的地質條件、施工條件和設計要求，選用適當的頂管施工方式以及頂管機和配套輔助設備。因此，在機頭選型時，要根據地質報告，並結合施工經驗，頂管機頭採用何種機頭（氣壓平衡、泥水平衡和土壓平衡三種網格機頭）進行施工。其次，要根據實際情況選擇合適頂力的設備組成主頂，頂管設備中的液壓裝置應由液壓總站、液壓控制箱、管路及其他液壓元件構成。為有效減少頂管頂進時受到的阻力，現場拌制頂進時應用的泥漿，該膨潤土攪拌系統由泥漿泵、拌漿池、儲漿池、備用池、閥門等構成。
2、管道頂進與介面
管道頂進作業在工程准備工作及設備調試完成後進行，將管道通過吊車安放於導軌上，頂進作業時首先應將管機頭頂入土內，使土體在進入管內後形成土塞並至一定長度，才能停止管道的頂進作業，之後採取人工挖取方式在管內進行取土，並將土送出管外。清除完土塞後，繼續進行管道頂進作業，直至管道在工作坑內可頂入115m，就可以安放下一節的管道，以此推進進行管道頂進作業。在長距離的管道頂進過程中，當頂進阻力超過容許總頂力時，無法一次達到頂進距離時，須設置中繼間分段接力頂進。在長距離（大於100米）管道頂進過程中，必須採用注漿工藝，利用觸變泥漿套減少頂進過程中管壁與土體之間的摩擦力，並填充流失的土體，減少土體變形、沉降和隔水。
鋼套環橡膠止水帶和軟土襯墊組成管道的介面。在運昌稿鉛輸吊裝的過程中，鋼套環要保證不變形、橡膠不能移位和不能翻轉，才能確保介面不被損壞和管道的密封性。同時，鋼環套在進入施工現場前必須做好防腐處理工作。施工時，橡膠止水帶必須用強力膠水牢固地粘貼在混凝土管口凹槽處，在管節對接前塗無腐蝕性潤滑油以減少摩阻，防止止水帶翻轉、移位和斷裂。軟木襯墊採用多層膠合板（厚度1cm左右），將其夾於前後管節鋼套環間，以均勻管節間的相互作用力，減少介面損壞。管道頂通後，管道須作內介面處理，將管節間的膠合板鑿至同樣深度（深度2～3cm即可），並用瀝青彈性嵌縫膏或水泥砂漿抹平。頂管在完成全線貫通後，必須及時用混凝土將膨潤土漿代替以保證管道外圍的土體較少滲水以支撐管道。
3、城市污水管道頂管施工的質量控制
在城市污水管道的施工中，主要的施工流程有三個：第一是工作坑的開挖和�o管的製作與安裝，第二是藉助油泵頂進管道，最後是拆除工具管並回填。在這三個流程中，必須嚴格控制施工質量，才能保證污水管網的安全長效地使用。具體的質量控制主要分為以下兩個時期：
（1） 施工前期准備工作
施工前，施工技術人員應按技術質量要求對現場坐標、水準點應做好復測和保護工作。要嚴格審核和檢查管材的質量，對於強度及裂縫不符合要求的管道材料應嚴禁進入施工現場。耐好要做好第一節管道的水平測量和高程測量，同時要進行測量記錄，如發現重大偏差應及時上報並採取應急措施。
（2） 施工中的應急處理
在施工時，要及時將管道內前方的挖土運出，防止因堆土過多而造成管道的沉降，並做好出土的數量記錄。在千斤頂安裝時，應保證千斤頂的頂力位置和頂進抗力位置在同一軸線上，並確保四個千斤頂用力均衡，避免產生頂進力偶。在管道頂進時，須做好頂進設備的記錄工作，如遇頂力異常增大的情況，應立即停止施工，分析得出原因後應採取相關應對措施才能進行下一步施工；在管道頂進過程中，應根據施工現場實際的地質變化，應用不同方法保證頂管施工的順利進行，如改造頂管的機頭、固結泥砂、降低土體的地下水位等。
三、城市污水管道頂管施工存在的問題
因為污水管道的施工是地下作業，而受到地質條件、地下建設、以及施工設備等各種因素的影響，在施工過程中需要注意的問題就比較多，具體如下：
1、頂管出洞。頂管出洞及打開鋼封門，將工具管頂出井外，在頂管出洞的實際操作過程中，管材的受力在瞬間變化劇烈，因此，須提防工具管前方土坍塌和工具管偏離設計軸線。
2、糾偏。在頂進過程中，頂管受到偏心力和局部阻力的情況，經常會發生偏離設計線路的情況，此時需要利用管內的糾偏油缸改變管頂的方向以減少管線的偏差。
3、糾扭。在管道頂進的過程中容易發生管道扭轉角度的情況，從而影響管道出泥和電機安裝，因此必須加強控制，避免扭轉角度過大。
4、地表隆起。若頂管施工操作不當，頂管掘進機的機頭前端沿滑裂面范圍內的土體遭到破壞會導致地表隆起。
5、地面沉降。由於管頂土層的不穩定，土體鬆散，地下水、超挖等情況，會致使頂管施工完成以後出現地面沉降現象，而且管道中心線兩側沉降地面的寬度與深度會隨著時間推移不斷加大。
6、導軌偏移。頂管施工過程中，應採取措施避免基坑導軌產生左右或高低偏移的情況。
除上述問題須注意外，後靠背嚴重變形、位移或損壞；主頂油缸偏移；洞口止水圈撕裂或外翻等情況都應盡量避免。
四、結語
城市污水管道頂管施工的技術雖然成熟，但現實中還存在不少上述的為題，因此，這項技術還需要不斷改進使其在其他管網的建設中發揮更大的作用。污水管道的布置靈活多變，而頂管施工安全性高、施工周期短、干擾性低等特點將會有效提高施工效率，加快城市化的發展進程。這種先進的城市污水管道頂管施工技術的推廣，會給我們帶來更大的社會、經濟和環境效益，達到「三贏」局面。

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⑷ 污水管埋設橫穿馬路有那些方案

污水管埋設橫穿抄馬路的幾種方案：
1、頂管施工施工：
1.1、頂管施工就是非開挖施工方法，是一種不開挖或者少開挖的管道埋設施工技術。頂管法施工就是在工作坑內藉助於頂進設備產生的頂力，將污水管道的套管按設計的坡度頂入土中。一節套管完成頂入土層之後，再下第二節套管繼續頂進，直至貫通。
1.2、在套管中鋪設污水管道。
2、開挖法穿越馬路：
1.1、對正常通行的馬路要先開挖一半，打好墊層，鋪設污水管線或套管。
1.2、鋪設另外一半。
1.3、施工中要對通行的道路實行管制。
3、建一座涵洞，管線在涵洞中穿越。