污水管顶管施工方案6

⑴ 顶管工艺在污水处理工程中的应用

顶管工艺在污水处理工程中的应用 顶管施工技术近年来在我国发展迅猛。市政工程中采用顶管施工可以将作业面 移入地下，从而避免了对地面交通的影响。只要施工前选线合理，施工方法恰当，构筑物并不妨碍施工的正常进行。本文就顶管施工工艺以及在污水处理中的应用作了简要阐述，并展望以后顶管法日渐成熟，可成为市政建设中的一种常用工艺。 一、引言 随着人们环保意识的提高，城培卜市对污水处理的要求越来越严格，污水处理厂外收集系统 工程截污管道大量增加，由于截污管道较长，经过的地质条件以及现场条件较为复杂，施工 时无法明沟开挖埋管时，顶管法可成为有效的补充。我司在顺德区大良施工地下排污管采用 此方法施工，不但能保证施工安全，而且集市区旧房不受任何影响，达到预期的效果。 二、顶管法施工适用条件 在污水管道直径较大（Φ600mm以上），施工现场无法有采用明沟开挖埋管施工而管道 沿线又无其它建筑物基础时，可考虑采用使用顶管法施工。 三、顶管法施工的原理 顶管法施工原理是在管道的沿线按设计的方案设置工作井和接收井，工作井内设置坚固 的后座，吊进油压千斤顶以及要顶进的钢管或混凝土管，接好照明，泥浆管，油管等管线， 然后用油压千斤顶缓慢顶进，通过压浆系统使管节周围形成泥浆套，管道在泥浆套中滑行， 在顶进的过程中通过激光经纬仪测量顶管的方向，边顶进边排土边调整，直至将钢管或混凝 土管顶至接收井内。 四、顶管的施工 1、工作井及接收井、检查井施工，根据地质情况及现场条件，采用合适的支护方式开 挖，然后尽快做好底板及壁板混凝土，并进行顶管所需的后靠背混凝土以及土体的强度复核 ，确定混凝土以及钢板垫块的厚度。这是管节能否顺利顶进的关键。 2、油压千斤顶吊放就位，轨道安装。 3、管节的选用、安装：管节必须全面检验，发现外观有缺陷的一律禁止使用。管道吊 放前上好橡胶止水圈。将管节吊放在轨道上旅运，安放环形顶铁，缓慢推进，让接头平顺对接。 如发现有破坏、翻转、出槽等现象，必须退出管节重新更换、调整橡胶圈，重新安装对接。 接头对好后，继续开动液压千斤顶将管节顶进。 4、管节顶进 a.顶进的流程为： b.顶进的阻力主要为正面阻力、管道周边摩阻力两部分组成。 为减少顶进正面阻力，顶进的机头可改良为尖钻头。 随着顶管距离的增长，推力上升很快。为避免管节超过受压极限破坏，管壁外的减阻是 工程顺利完成的必要措施。施工时采用管节周围注触变泥浆，将管节与土之间的干摩擦变为 湿摩擦，达到减阻的目的。触变泥浆按膨润土：烧碱：CMC：水=0.3：0.2：0.01：1的配比 配制后静置24小时后使用。施工时通过压浆系统从机头，前三节管的注浆孔压入触变泥浆， 形成约10mm厚的泥浆套，使顶管在泥浆套中滑行，减少摩阻力。根据压力表和流量表，控制 压浆的压力约为自然地下水压的1.1～1.2倍。 在施工操作时，必须“先压浆后顶管，边压浆边顶进，停顶进勤补浆”的办法维持泥浆 套的性能。 c.顶进线路的控制 机头自身有一段纠偏段，纠编最大角度范围能够达到上下1.7°左右1.2°。顶进线路的 控制主要依靠设备的正确操作以及预见性。 为了使管道按照设计要求的高程和方向顶进，在顶进过程中应不断对工具管的高程方向 转动进行测量，“勤测勤纠”，根据测量反馈结果，调整纠偏千斤顶，使机头改变方向，从 而实现顶进方向的控制，确保管道按设计轴线顶进。 纠偏贯穿顶进施工的全过程，尽量做到纠偏在偏位发生的萌芽阶段。 测量是采用2″激光经纬仪进行方向的测量的，对于扭转，则由机头的角度仪测出。激 光经纬仪经校正后，牢固固定在千斤顶端，然后管道的机头端安装反射玻璃，并将测量的结 果直接输出至控制液压千斤顶的电脑上，方便操纵。 顶管穿墙时要防止工具管发生偏差。在穿墙的初期，因入土较少，工具管的自重仅由两 点支承，其中一点是导轨，另一点是入土较浅的土体。土体支承面上承载力较低，使机头容 易下沉。因此，机头穿墙时，在穿墙管下部要有支托，工具管的推进要迅速，缩短穿墙管内 的土体暴露时间，以减少安全隐患。 管道顶出穿墙管及在长度3－4m范围内的偏差是影响全段偏差的关键，特别是出墙洞时 ，由于管段长度短，机配镇穗头重量大，近出洞口土质容易受扰动等因素的影响，往往会导致向下 偏，此时，应该综合运用机头自身纠偏和调整千斤顶的作用力合力中心来控制顶管方向。 d.泥土外运 泥屑由泥水系统随泥浆管排出，在泥浆池过滤土渣并及时外运。 e.管内动力及照明 管内动力主要用来掘进、纠偏、出土及顶进，选择380V动力电源。由于管内环境潮湿， 照明必须采用安全低压照明。采用变压器变为36V安全电压照明。 f.顶管注意事项 注意防止地面的沉降或隆起：在顶管施工沿线按一定间距布设沉降观测点，监测顶管顶 进施工期间的地面沉降量。 开挖端面的取土过多或过少，会造成地面的沉降或隆起。为避免这种不良影响，可采取 以下措施：在压浆时要控制好压力，恰好能平衡“泥浆套”以上土体的压力。严格控制管道 接口的密封质量，防止渗漏。在某些管节埋藏较浅，离地面不足1.5米的位置，可采用沿管 线局部压钢板，上堆砂包加载的形式，防止管节顶进时触变泥浆上浮使到泥浆套失效。 工具管纠偏后，刃脚后形成一个空隙，管道顶进时周围的土体会塌入空隙，造成地面沉 降。为避免这种情况，在顶管顶进时，要及时测量，勤测勤纠，避免大角度纠偏。五、结束 语 社会发展，人们环保意识不断加强，城市的规划越来越严格，城市污水处理量越大，需 要建设的污水管道不断增加。过去，人们受施工现场条件控制，很多时候很难开挖，或无法 穿过河道等困难，污水管道敷设处处受制。随着顶管法的日渐成熟，以上问题可迎刃而解， 污水管道的布置可以越来越灵活，可极大满足人们对污水处理的要求。顶管法施工将成为市 政工程施工中的一种常用工艺。
手掘式机械顶管施工方案(节选）本工程由于顶管种类较多，本方案以单项数量较大具有代表性的D2000mmF型Ⅲ级钢筋混凝土管为例进行施工方案的编制，我方拟定为手掘式机械项管施工。
3．1手掘式项管施工工艺流程
3.1.1顶力计算与后背设计
本工程是将壁板加厚作为千斤顶的后背墙。
l后背结构及抗力计算
后背作为千斤顶的支撑结构，要有足够的强度和风度，且压缩变形要均匀。
所以，应进行强度和稳定性计算。本工程采用组合钢结构后背，这种后背安装方便，安装时应满足下列要求：使用千斤顶的着力中心高度不小于后背高度的1/3。
顶力计算
推力的理论计算：（以Φ2000mm计算）
F=F1十f2
其中F—总推力
Fl一迎面阻力 F2—顶进阻力
F1＝π/4×D2×P (D—管外径2.5m P—控制土压力)
P＝Ko×γ×Ho
式中 Ko—静止土压力系数，一般取0.55
Ho—地面至掘进机中心的厚度，取最大值6m
γ—土的湿重量，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（根据顶进距离平均淤泥土）综合摩阻力，取0.8t/m2
D—管外径2.5m
L—顶距，取最大值100m
F2＝3.14×2.5×0.8×100＝428t。
因此，总推力F=31.4+428＝459.4t。根据总推力、工作井所能承受的最大顶力及管材轴向允许推力比较后，取最小值作为油缸的总推力。工作井（Φ2000mm顶管）设计允许承受的最大顶力为800t，管材轴向允许推力700t，主顶油缸选用2台(或4台，根据现场实际情况定)300t(3000KN)级油缸。每只油缸顶力控制在250t以下，这可以通过油泵压力来控制，千斤顶总推力500t。因此我们无需增加额外的顶进系统即可满足要求。
l后背的计算
后背在顶力作用下，产生压缩，压缩方向与顶力作用方向一致。当停止顶进，顶力消失，压缩变形随之消失。这种弹性变形即象是正常的，顶管中，后背不应当破坏，产生不允许的压缩变形。
后背不允许出现上下或左右的不均匀压缩。否则，千斤顶在余面后背上，造成顶进偏差。为了保证顶进质量和施工案例，施工时应后背的强度和刚度计算
后靠背受力计算公式
式中：
R-总推力之反力（一般大于推力的1.2－1.6）
a－系数（取1.5－2.5之间） ，此处取2
B－后座墙的宽度（M） 此处取4米
γ－土的容重（KN/M3)
H－后座墙的高度(m) ，此处取4.5米
Kp-被动土压系数
c-土的内聚力（kPa) 一般情况下取10
h-地面到后座墙顶部土体的高度（M），此处取5米
按上式计算，圆形工作井加护套后能承受1591.5T顶力＞实际顶力500T。完全能满足要求。
3.2．主要设备的选择
顶进设备主要包括千斤顶、高压油泵、顶铁、工具管及运出土设备等。
(1) 千斤顶
千斤顶是掘进顶管的主要设备，本工程每个工作井拟配置4台300t液压千斤顶。
千斤顶的工作坑内的布置采用四台组合式，顶力全力作用点与管壁反作用力作用点应在同一轴线，防止产生顶时力偶，造成顶进偏差。根据施工经验，采用机械挖运土方，管上半部管壁与土壁有间隙时，千斤顶的着力点作用在管子垂直直径的1/4~1/5处为宜。
(2) 高压油泵
由电动机带动油泵工作，选用额定核动力为31.5Mpa液压油泵，经分配器，控制阀进入千斤顶，各千斤顶的进油管并联在一起，保证各千斤顶活塞的出力和行程一致。
(3) 顶铁
顶铁是传递和分散顶力的设备。要求它能承受顶进压力而不变形，并且便于搬动。
根据顶铁位置的不同，可分为横顶铁、顺顶铁和U形顶铁三种。
(4) 其它设备
工作坑上设活动式工作平台，平台用30号工字钢梁，上铺15×15cm方木。工作坑井口处安装一滑动平台，作为下管及出土使用。在工作平台上设起重架，上装电动卷扬机，其起重量应大于管子重量。
3.3垂直运输工具的选择
工作坑的垂直运输地面与工作坑的土方，管道与顶管设备的垂直运输采用简易龙门和卷扬机（电动葫芦），并搭设工字钢梁作为地面工作平台。下管采用汽车式起重机吊装。
3.4、顶进设备的选择
本工程根据顶力计算，并结合实际情况，采用工作顶力为300t活塞式双作用液压千斤顶。千斤顶布置采用单列式。顶进时着力点位置在管子全高的1/2～1/3之间比较合适。千斤顶与管子之间采用顶铁传送顶力。顶铁用型钢焊拼成各种结构的传力形式，根据安放位置和传力作用不同，用横铁和立铁组合。
3.5、管前挖土与顶进
3.5.1、管前挖土
管前挖土是控制管节顶方向和高程、减少偏差和重要作业，是保证顶质量及管上构筑物安装的关键。
3.5.2、下管
挖土之前应先下管，并做好以下几项工作：
a、检查管子
下管前应先对管子进行外观检查，主要检查管子有无破损及纵向裂缝；端面要平直；管壁无坑陷或鼓泡，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。
b、检查起重设备
起重设备以检查、试吊，确认安全可靠方可下管。下管时工作坑内严禁站人。当距导轨小于50㎝时，操作人员方可进前工作。
c、管子就位
第一节管放到导轨上，测量管子中心及前端和后端的管底高程，确认安装合格后方可顶进。第一节管作为工具管，顶进方向与高程的准确，是保证整段顶管质量的关键。因此，必须认真对待此项工作。
3.6、管前挖土的长度控制
一般是安排一个人挖土。为加快工程进度，每班两个人，轮流开挖。
土方在管内可采用电瓶车进行，也可采用人力斗车进行运输。
土方在工作坑采用电动葫芦进行垂直运输。
在一般地段，土质良好，挖土时可超挖30～50㎝。在铁路道轨下不得超越管端经外10㎝，在道轨以外最大不得超过30㎝，同时应遵守管理单位的规定。
3.6.1、管子周围超挖的控制
在不允许土下沉的顶地段（如上面有重要建筑物或其它管道），管子周围一律不得超挖。
在一般顶管地段，上面允许超挖1.5㎝，但在下面135°范围内不得超挖，一定要要保持管壁与土基表面吻合。
3.7、顶进
采用2台300t/台的液压千斤顶作为主顶。顶进开始时，就缓慢进行，待各接触部位密合后，再按正常速度顶进。
顶进若发现有油路压力突然增高，应停止顶进，检查原因经过处理后方可继续顶进，回镐时，油路压力不得过大，速度不得过快。
挖出的土方要及时外运，及时顶进，使顶力限制在较小范围内。
3.8安装工具胀圈
为了有利于导向，顶进的前数节管中，在接口处应安装内胀圈，通过背楔或调整螺栓，使用胀圈与管壁紧成为一个刚体。胀圈一定要对正接口缝隙。安装牢固，并在顶进中随时检查调整。
3.9测量与校正
a、测量
在顶第一节管（工具管）时，以及在校正偏差过程中，测量间隔不应超过300㎜，保证管道入土的位置正确；管道进入土书面通知后的正常顶进，测量间隔不宜超过1000㎜。
中心测量：顶进长度在600㎜范围内，可采用垂球拉线的方法进行测量。要求两垂球的间距尽可能的拉大，用水平尺测量头一节管前端的中心偏差。一次顶进超过600㎜采用经纬仪测量。
高程测量：用水准仪及特制高程尺，根据工作坑内设置的水准点，标高（设两个），测头一节管前端管内底高程，以掌握头一节管子的走向趁势。测量后应与工作坑内另一水准点闭合。
激光测量：用激光经纬仪安装在工作坑内，并按照管线设计的坡度和方向调整好，同时在管内装上标示牌，当顶进的管道与设计位置一致时，激光点即射到标示牌中心，说明顶进质量无偏差，否则应根据偏差量进行校正。
全段顶进完后，应在每个管节接口处测量其中心位置和高程，有错口时，应测出错口的高差。
b、校正（纠偏）
顶管误差校正是逐步进行的，形成误差后不可立即将已顶好的管子校正到位，应缓缓进行，使管子逐渐得位，不能猛纠硬调，以防产生相反的结果。常用的方法有以下2种：
超挖纠偏方法：偏差为10～20㎜时，可采用此方法，即在管子偏向的反侧适当超挖，而在偏向侧不超挖甚至留坎，形成阻力，使管子在顶进中向阻力小的超挖侧偏向，逐渐回到设计位置。
千斤顶纠偏法：方法基本与顶木纠偏法相同，只是在顶木上用小千斤顶强行将管慢慢移位校正。
3.10管道内辅助管道的辅设
管内的辅助管道设置于管道内壁，用钢架将其有序地固定在管壁上。
a、通风设施：
由于管道顶进距离长，埋置深度深，管道内的空气不新鲜，加上土体中会产生有害气体，因此，必须设置供气系统。通风设施用一台柴油空压机将压缩空气输入空气滤清器，再进入储气桶，经过气压调节阀，将压缩空气传输至管道最前端，并将管道最前端的空气排出，以此进行空气循环。
b、电源布置：
在顶管过程中，主要的电源为动力用电和照明用电。
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⑵ 污水顶管工程主要施工方案

污水顶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实每个施工细节，每个环节的处理都非常关键。中达咨询就污水顶管工程主要施工方案和大家说明一下。
1施工顺序
顶管施工顺序：旧路破除→顶管工作井、接收井施工→顶管施工→检查井及内管道施工→回填石粉→路面按原样修复。
2工作井、接收井施工
本工程共设置2座工作井和3座接收井，均采用沉井工艺施工。沉井施工顺序：基坑测量放样→基坑开挖→刃脚垫层施工→立井筒内模和支架→钢筋绑扎→立外模和支架→浇捣井筒混凝土→养护及拆模→封砌预留孔→井点安装及降水→凿除垫层、挖土下沉→井底注浆→浇筑水下砼→绑扎底板钢筋、浇捣底板混凝土→绑扎后背钢筋、浇捣后背混凝土。具体施工如下：
（1）基坑测量放样
根据沉井设计图纸和工程地质报告所揭示的地质情况，沉井基坑开挖深度取2米，沉井刃脚外侧面至基坑边的工作距离取2米，基坑边坡采用1:1。整平场地后，根据沉井的中心座标定出沉井中心桩、纵横轴线控制桩及基坑开挖边线。施工放样结束后，须经监理工程师复核准确无误后方可开工。
(2)基坑开挖
经监理工程师认可的基坑开挖边线确定后，即可进行挖土工序的施工。挖土采用1m3的单斗挖掘机，并与人工配合操作。基坑底面的浮泥应清除干净并保持平整和干燥，在底部四周设置排水沟与集水井相通，集水井内汇集的雨水及地下水及时用水泵抽除，防止积水而影响刃脚垫层的施工。
(3)刃脚垫层施工
刃脚垫层采用砂垫层和混凝土垫层共同受力。
a.砂垫层厚度的确定
砂垫层厚度H可采用如下计算公式计算：
N／B＋γ砂H≤［σ］
根据计算结果，无论是工作井还是接收井，砂垫层厚度H均为60（厘米）。
砂垫层采用加水分层夯实的办法施工，夯实工具为平板式振捣器。
b.混凝土垫层厚度的确定
混凝土垫层厚度可按下式计算公式计算：
h＝（G0／R－b）／2
根据计算结果，混凝土垫层厚度h为10～15厘米（工作井为15厘米，接收井为10厘米）。
混凝土垫层表面应用水平仪进行校平，使之表面保持在同一水平面上。
（4）立井筒内模和支架
由于顶管沉井高度达9米左右，因此，井身混凝土分三节浇捣，内模同样分三节按装。井筒模板采用组合钢模与局部木模互相搭配，以保证内模的密封性。刃脚踏脚部分的内模采用砖砌结构，宽度与刃脚同宽。井身内模支架采用?48*5钢管支撑。钢管支架必须架设稳固，如有必要，可采用对撑支架，增加内模的稳定性。
（5）钢筋绑扎
钢筋的表面应洁净，使用前将表面油渍、鳞锈等清理干净；钢筋应平直，无局部弯折，成盘的钢筋均应调直；预制构件中的主钢筋均采用对焊、焊接并按照有关规定抽样送检；钢筋接头应互相错开，并严格按照国家标准《混凝土结构工程施工及验收规范》（GB50204-92）中的有关规定执行；现场钢筋绑扎时，其交叉点应用21＃铁丝绑扎结实，必要时用电焊焊牢。钢筋规格、尺寸应符合设计图纸要求和规定，绑扎钢筋时应采用撑件将二层钢筋位置固定，保证钢筋设计间距。为了保证保护层的厚度，应在钢筋与模板之间设置同强度标号的水泥砂浆垫块，垫块应与钢筋扎紧并互相错开。钢筋绑扎完成后，应上报监理工程师进行隐蔽验收。隐蔽验收合格后，方可进行立外模。
（6）立外模和支架
钢筋绑扎验收后，应进行架立外模和支架。井壁内外模用对拉螺杆固定，对拉螺杆采用φ16的圆钢，中间设置止水片，两端设置铁片控制井壁厚度尺寸，圆钢两端头上铰成螺纹，用定制钢螺帽固定，拆模时拆去钢螺帽，割去外露部分，再用同标号防水砂浆二度抹平，确保不渗水。外模支架必须稳、牢、强，保证在浇捣混凝土时，模板不变形，不跑模。
（7）浇捣井筒混凝土
模板和支架工序完成后，必须经监理工程师进行验收。验收合格后，方可进行混凝土的浇捣。为缩短施工周期和保证工程质量，采用泵送商品混凝土。泵送混凝土可将输送管的软管直接放入浇捣段，距离浇捣面1米左右，保证混凝土不离析。
混凝土浇捣前应严格检查各种预留孔、预留管和预埋件的位置和几何尺寸，严禁漏放和错放。
混凝土振捣采用插入式振捣器振捣，振捣棒插入时应离开钢筋，但应防止混凝土振捣不匀和振捣过密而产生混凝土离析现象的发生。混凝土在捣振时应注意和随时检查模板受力和钢筋受力的情况，防止模板因混凝土振捣的原因而跑模。
井身浇捣混凝土分三段施工：工作井、接收井平均总高度为9米，分三次浇捣完成，一次下沉。第一次浇捣刃脚部分，高度2米，第二次浇捣高度5米，第三次全部浇捣完成，浇捣高度5米。采用分段浇捣混凝土时，严格按规范要求做好施工缝。施工缝做成凸缝，并在后浇时将连接处的混凝土凿毛，并用水清洗干净，浇捣时先用12%的UEA砂浆座浆，然后轻倒第一层混凝土并振捣密实，以免形成蜂窝，影响沉井的质量。
在混凝土浇捣过程中，还应做好混凝土的试块工作，保证质保资料的完善。
（8）养护及拆模
混凝土浇捣完成后应及时养护，养护方法可采用自然养护和塑料膜覆盖法。在养护过程中，对混凝土表面需浇水湿润，严禁用水泵喷射而破坏混凝土。养护时应确保混凝土表面不发白，至少养护七天以上。养护期内，不得在混凝土表面加压、冲击及污染。
在拆模时，应注意时间和顺序。拆模时间控制在混凝土浇捣后的3～4天内进行，过早或过晚的拆模对混凝土的养护都是不利的；拆模顺序一般是先上后下，小心谨慎，以免对混凝土表面造成破坏。对于分段浇捣混凝土部位，应保留最后一排模板，利于向上接模。
（9）封砌预留孔
严格按照设计图纸的要求，设置和封砌各种预留孔，并保证在沉井下沉过程中，预留孔内不渗水。
（10）井点安装及降水
为确保沉井平稳下沉，采用排水下沉法施工。用井点抽除地下水，降低地下水位，井点在基坑外周布置，并提前预抽后，方可开始挖土。
（11）凿除垫层、挖土下沉
沉井下沉需待混凝土强度达到设计要求后，方可开始挖土下沉。下沉时，应先凿除刃脚下的混凝土垫层及砖砌内模。
挖土工具采用蟹斗挖机挖土吊出井外。沉井挖土顺序应中间稍低于四周，沉井内的挖土高差控制在1米以内，禁止深锅底挖土，防止沉井突沉造成沉井倾斜的危险。
另外，井壁外的灌砂必须均匀充实，使沉井下沉时四周摩阻力相近，均匀下沉。沉井下沉时，应防止倾斜，发现问题及时纠偏，若沉井下沉有困难时应另外想办法，不准大量挖深，造成突沉。
沉井挖土三班制连续作业，中途不停顿，确保沉井连续、安全地下沉就位。
当刃脚距离设计标高在1.5米时，沉井下沉速度应逐渐放缓，挖土高差控制在50cm内，当沉井接近标高时，应预先做好止沉措施。止沉措施可采用在刃脚四周间隔挖出设计标高的槽，填入方木，并应注意抛高系数，禁止超沉和超挖。
（12）沉降观察
沉井在下沉过程中，必须随时测定沉井标高，确保均匀下沉，并做好沉井下沉记录。沉井下沉至设计标高（包括抛高）后，应先清除表面浮泥等杂物。沉井基础以粘土及全（强）风化砂岩为基础持力层，施工中如发现实际情况与设计不符，应及时通知设计进行处理。底板与刃脚的接触面，必须将表面混凝土全部凿毛并露出石子，便于新老混凝土的结合。
（13）基底注浆
基底采用双液注浆，防止渗水。注浆用注浆罐来进行。注浆时，在正式施工试配注浆的配比，以检验配比的适用性。注浆采用32.5R号新鲜普通硅酸盐水泥掺和2%水玻璃，水灰比不小于0.5。浆液注入率为20%，注浆压力为0.3-1.0MPa，注浆孔间距为0.8m。
（14）浇筑水下砼封底
当沉井在8小时内的累计下沉量不大于10mm时，方可浇捣水下砼封底。砼标号为C20。
（15）绑扎底板钢筋、浇捣底板混凝土
在封底砼完成后，就可在其上绑扎底板钢筋。钢筋在绑扎时，应保证刃脚钢筋与底板钢筋的连接、上下两层钢筋的间距，并将刃脚混凝土的表面凿毛露出石子，便于刃脚混凝土与底板混凝土的结合。底板混凝土浇捣完成后应及时养护，确保其表面不露白，并应防止阳光及温差的剧烈变化，以免底板出现收缩裂缝，影响沉井的施工质量和使用功能。在浇筑砼之前，先沿顶进的方向平行预埋导轨（60钢轨制作），作为顶管导向用。
（16）绑扎钢筋、浇捣后背混凝土
然后施工后背墙，后背墙尺寸5×0m×0.5m，配筋形式为双层钢筋，横向为ф18@150mm，ф16@1500mm，纵向配筋为ф14@150mm。
3顶管工程施工
（1）顶进设备选型及安装
主顶千斤顶：它是顶进系统中的主要设备。为安全起见，顶力设备配置要小，以利间距平行顶进。根据顶力估算，顶管主站拟配备4台2000KN油压千斤顶，按左右对称布置。主油缸的油压由电动油泵供给，千斤顶行程1500mm。
其它设备：包括导轨、千斤顶台架、顶铁、分压环、后承压壁、操作平台、爬梯等。（如图）
当工作井底板完成后，设置好安全围栏和爬梯，然后由工作井边的起重机将上述设备吊入井内按要求的精度安装。
（2）井地面设备选型及布置
气压系统：包括空压机、空气过滤器、贮气罐、气压管路、单向阀、调压阀、气压表、安全阀等。该系统除了向机头气压舱提供压缩空气外、亦为管道内提供通风。
本工程顶管工作井拟配置1台6.0m3空气压缩机。为防止空压机的噪音，拟采用噪音较小的电动空压机，并安装在双壁隔音集装箱内。
液压系统：包括高压油泵、控制阀、溢流阀和油管油箱等，其作用是对主顶千斤顶和机头纠偏千斤顶组提供压力油。
本工程配置1套液压系统，高压油泵为31.5Mpa。油泵流量18L/min。
压浆系统：包括泥浆池、搅拌机、注浆泵、管道及各种闸阀等。
起重设备：该设备以考虑吊装单节DN800砼管为主，单节管子自重约1.6t，选用1台16t汽车吊。
（3）顶管顶进
当井内、井外的准备工作全部完成后，可将机头吊放到井内导轨上，调整好方向，开始顶管的出洞。工作井前壁预留有机头及管道出洞的洞口，为防止井外水土从预留洞口与机头外壁之间的缝隙流入工作井内，预留孔洞与管道间设有动密封装置。
其出洞施工工艺如下：
（4）洞口密封结构
出洞口密封结构的作用是阻止在顶管过程中泥水从管节与洞口间的间隙流入井内。
根据管道中心线与井壁预留孔的位置，制作一个钢结构的内套环，套环内圈设有橡胶止水板，套环安装在预留孔与管节之间，外围焊接在孔的预埋钢板上，内圈橡胶紧贴管节。（如图）
（5）破墙顶进
当机头前端进入洞口密封圈后，即可破墙顶进。工作井预留洞口采用砖砌体临时封堵，在顶前采用风镐凿除内层一部分封堵墙体，然后将机头推进，依靠机头前端刀口破除外层墙体，切入土体中，随后即可进行正常顶管施工。
当出洞口外为透水性较强的砂质土层时，应事先对洞口周围一定范围的土体进行压密注浆，防止外侧的水土进入工作井。
（6）方向监测
顶管出洞方向控制得好，整条管道才有可能顶好，顶管出洞不好，整条管道就难于顶好，故必须严格控制顶管出洞精度，采用跟踪测量，随时调整机头出洞的方向及高程偏差。
（7）顶进施工
当工具管顶入土体后，留其尾部约300mm长搁在导轨上，缩回千斤顶活塞杆，卸走替顶和分压环，安装管节，开始进行管道的顶进施工。回缩千斤顶安装管节时，需对机头或以后的管节作临时支撑，以防机头在气压下退回，造成地面坍塌。临时支撑措施应一直维持到管外壁摩阻力大于气压反力时为止。以下就气压法顶管工艺作简单描述。
a.气压法顶管介绍
气压法顶管是在顶进管道的前方工具管（机头）内设置两道气压密封门，关闭第一道门，向前舱充入压缩空气（气压约0.030mpa，相当于3m深水头压力），由于压缩空气向正面土层的空隙中渗透，将工具管前方土层中的地下水从土壤的孔隙中排挤到远方，给工具管作业提供一个无水稳定的环境，同时，气体的压力也支撑着机头前的土体开挖面维持稳定而不坍落。
当第二道门关闭且增压，使后舱前舱压力相等后，打开第一道门，管道向前顶进同时将机头前挖出的土运到一、二道门之间的转运舱内；然后关闭第一道门，气压继续稳压机头前舱再将后舱逐渐减压为零，再打开第二道门，使后舱与管道相通，将转运舱的土运到工作井。管道是边挖边顶，开挖量与顶进长度相匹配，这是全气压人工挖土顶进法，工人需带压作业。
b.顶进平衡控制
气压平衡法顶管是一个全新的施工概念。第一、顶管掘进机在顶进过程中，气舱压力与它所处土层的地下水压力和土压力处于一种平衡状态；第二、它的开挖量与掘进机顶进所占有的土的体积也处于一种平衡状态。
在顶进过程中，其气压舱的压力P如果小于所处土层的地下水压力和主动土压力P1时，地面就会产生沉降；反之，气舱的压力如大于所处土层的地下水压力和被动土压力P2时，地面就会产生隆起，这是一个动态平衡的过程。我们要将气舱压力控制在P1至P2之间，才能称之为平衡。气压人工出土顶管的工艺流程如下：
（4）施工过程中注浆加固、减阻
本工程污水管下穿道路、旁边有加油站等，对地面沉降要求高，且在顶管施工过程中，容易发生流沙，影响到顶管的顺利进行和周边建筑物的安全。为防止顶管施工过程中出现坍塌等病害，确保工程施工对周围的环境影响减到最低、确保周边建筑物的安全，采用管端前注浆固结措施进行土体加固处理后，再继续顶进。
a.注浆采用水泥粉煤灰浆液灌注，水泥粉煤灰浆液的配合比为3：7，并加入早强剂。
b.管前端上下左右4个方向各钻1个?32孔，将?25注浆管打入，注浆管的打入深度为3米~4.5米/节·次。
c.拌制水泥浆，水泥浆采用200升搅拌机搅拌的方法拌制，拌制时要对水和水泥的量进行严格的控制。水泥浆太稀，加固效果不好，固结时间长，太稠，水泥浆难以压入，控制水泥浆的稠度是注浆的关键。
d.启动压浆机，把水泥浆压入。
e.注浆完毕，马上清洗灌注设备。
f.每顶进3米/节，注浆一次，交替注浆，以达到大大减少涌水量，防止塌方的目的。
g.注水泥粉煤灰浆液后，顶管阻力加大，在顶管四周加触变泥浆减阻。顶进施工过程中采用在管外壁边注触变泥浆填充管道的外周空隙边顶进的施工方法，是以稳定土层，防止塌方和地面沉降，减小顶进阻力实现长距离顶管的重要措施。
压浆管设在机头尾端，紧随管道顶进同步压浆。为使管道外周形成的泥浆套始终起到支承地层和减阻作用，在中继间和混凝土管道的适当点位，还必须进行跟踪补浆，以补充在顶进中的泥浆损失量。注浆流程为：造浆静置→注浆→顶管推进（注浆）→顶管停顶→停止注浆
h.压浆设备
压浆系统设备包括：①注浆泵（螺杆泵，排量1000L/min，压力3MPa）；②搅拌器；③注浆管道（主管φ50mm钢管，支管φ25mm橡胶管）；④管路连接；⑤控制阀；⑥压力表。
i.浆液配制
触变泥浆是由膨润土、水和掺合剂按一定比例混合而成。施工现场按重量计的触变泥浆配比为：
水：膨润土=8：1膨润土：CMC=30：1
本工程拟购置膨润土袋装复合材料，在施工现场加水拌和。
j.压浆数量和压力
第一次压浆量为管道外周环形空隙的1.5~2.0倍，压注压力根据埋设深度和土的天然重量而定，本工程拟采用2γH（kPa），式中γ为土的重量，H为管道的覆土深度。在顶进过程中，还应根据不同的土质条件和覆土厚度变化等适当调整压浆量和压力。
k.压浆孔的布置
每一压浆断面设置4个压浆孔，按圆周90°布置。压浆孔应在工厂加工好。
注浆断面的位置，拟在机头及其后面每隔10米均设置。
l.压浆方法
在每次顶进中必须对顶管机头后的第一个注浆断面上压注足量的泥浆，以使其形成完整的泥浆套，其它断面则按依次顺序作定压定量的跟踪补浆。
4、顶管测量、纠偏技术
（1）顶管测量
测量必须按照设定的管道中心线和工作井位建立地面与地下测量控制系统，控制点应设在不易扰动、视线清楚、方便校核的地点，并加以保护，在施工期间应进行定期校核。
在顶管工作井内的后部设置测量平台，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对和调整。顶进轴线由设计管道轴线通过经纬仪引入工作井内，然后对中观测。
机头出洞前，必须准确测定机头刃口的轴线和标高，并将数据及时反馈，对机头安装的态势进行最后调整。
管道是否沿着设计管轴线顶进，靠测量进行检查。管道轴线偏差采用经纬仪用支导线法测量与控制，高程偏差采用水准仪测量。
测量频率：一般每顶进500mm测量一次，特殊情况次数应增加。
全段顶完后，应在每个管节接口处测量其轴线位置和高程，有错口时，应测出相对高程。
（2）顶管纠偏
纠偏是指机头偏离设计轴线后，利用设置在机头后部的纠偏千斤顶组，改变机头端面的方向，减少偏差，目的是使管道沿设计轴线顶进。机头纠偏的好坏，将直接影响顶管施工的质量。
顶进纠偏是采用调整4台纠偏千斤顶组的办法，进行编组操作，若管道偏左则千斤顶采用左伸右缩方法，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，顶进时必须严格控制机头的走向，随时纠偏，控制好管道的线形。
纠偏时应做到在顶进中纠偏，采用小角度分次逐步纠偏，勤调微纠。纠偏工作尚应在仿真分析的指导下进行。
在顶进中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，直到正常，以防止偏转增大，影响出土和测量等工作。
5人工出土
本工程管内为人工出土，管外为机械装土运出。集中堆放再外运至6公路外的弃土场。
6通风照明措施
顶管内通风，如果需要进去维修设备等，进管之前需要通风，采用压入强制性通风措施，用风机通过1.5英寸钢管向顶管工具头压风。照明及用电施工用电主干线采用380V三相五线制，接通地面、工作井、管道内、工具头、管道照明采用12-24V低压电源供电。
7其他附属施工方法
（1）施工围蔽
本工程部分工作井、接受井井位在四周，采用弧形彩色压型钢板围蔽。围蔽范围为10×20m。
（2）工作井周围安全护栏
工作井周边布置安全护栏，安全护栏以钢筋作为骨架，高度为1.2m，下面18cm用木板密封，上面挂安全网。
（3）工作井内上下行扶梯
工作井内设上下行扶梯，扶梯用角钢L75×75×10与钢筋踏级（直径20mm，间距30cm，L=500mm）制作。
（7）工作井平台
在工作井口布置工作平台，供运土、工具的垂直运输，用四条30#工字钢（L=10m）作为梁，其上铺15*15木方，再铺厚度10mm钢板。
8检查井施工
顶管施工完毕，即可进行检查井的砌筑施工。检查井施工基本在原有工作井、接收井位置，施工时，我司将严格按照设计图纸。对不同形式的检查井、接收井采用不同的方法施工。
本工程检查井为砖砌结构检查井。检查井施工时，要求检查井采用MU7.5砖砌，基础采用C10砼垫层基础，检查井内壁用水泥砂浆批荡。
施工工艺流程图：
井环及井盖安装
井环采用C30混凝土预制，下铺1：3水泥砂浆座底。井盖采用型号为球墨铸铁新型防盗井环盖。为了保证井盖与道路路面的平顺，我司将按照路面设计高程、纵横坡度，在路面面层施工前完成井环和井盖的安装。
9石粉渣回填
回填石粉渣要求采用灌水密实、一次插振、二次平振的施工工艺，利用水的流动性和石粉渣的透水性，在松散的石粉渣表面采用水泵抽水灌注，依靠水的下渗使石粉渣孔隙填满，并配合插入式振动器、平板夯等工具进行振夯操作，从而达到密实效果。回填时每层最大填筑厚度为30cm，分层密实，密实时管道两侧对称进行，且不得使管道位移或损伤。回填施工时需符合以下规定：①进行灌水密实时，不可一次灌水范围太大，同时也要加强排水；②插入式振动器插入方式可采用行列或交错式，不得混用以免漏振，振动棒的移动距离不大于500mm，每点振动时间30s，视石粉渣表面不再显著下沉为准，操作时要做到快插慢拔，振动时，振动棒上下略有抽动，以使上下振动均匀；③平板夯必须纵向、横向夯实两次以上，夯实时应夯夯相连，不得漏夯。
10路面恢复
按原样对路面进行恢复，具体结构同新建路面结构图。
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⑶ 城市污水管道顶管施工工艺及问题分析

由于我国城市化进程的加快，城市建设的规模和质量的要求也越来越高，而城市污水管网作为市政建设的重要部分，其施工的技术和质量也有了更高的要求。顶管施工技术作为管道施工技术之一，其施工占地面积小、开发量小的施工特点更能适应人口密集、交通繁忙、地下管网系统复杂的现代化城市。本文主要就城市污水管道顶管技术的施工原理、施工工艺以及其在施工过程中需要注意的问题进行探讨。
引言：顶管施工技术自1953年引进我国后，经过几十年的研究与应用，其施工技术日益成熟，其应用范围也越来越广泛，而它在城市污水管道的应用就是一个典型的代表。这项施工技术敬旅打破了管到填埋的传统方法，而且在地下工程密集城市中具有明显的优越性，对于实现城市的可持续发展和人们的环保理念都是最好的管道施工技术选择。
一、城市污水管道顶管施工技术施工原理
顶管施工，即非开挖施工方法，这是一项及盾构施工之后发展起来的一种地下管道施工方法，它是一种不开挖或者少开挖，借助于主顶油缸及管道间中继间等的推力，把工具管或掘进机从工作井内穿过土层一直推到接收井内吊起。与此同时，也就把紧随工具管或掘进机后的管道埋设在两井之间，以期实现非开挖敷设地下管道的施工方法。它能够穿越公路、河流、地面建筑以及地下构筑物等，适应于污水管线、排水管线、天燃气石道、通讯电缆等各种管道的非开挖铺设。以下，本文将结合城市污水管道的施工实际，详细介绍城市污水管道顶管施工工艺。
二、城市污水管道顶管施工工艺
1、顶进设备的选择
顶进施工的最突出特点为适应性问题，即要根据不同的地质条件、施工条件和设计要求，选用适当的顶管施工方式以及顶管机和配套辅助设备。因此，在机头选型时，要根据地质报告，并结合施工经验，顶管机头采用何种机头（气压平衡、泥水平衡和土压平衡三种网格机头）进行施工。其次，要根据实际情况选择合适顶力的设备组成主顶，顶管设备中的液压装置应由液压总站、液压控制箱、管路及其他液压元件构成。为有效减少顶管顶进时受到的阻力，现场拌制顶进时应用的泥浆，该膨润土搅拌系统由泥浆泵、拌浆池、储浆池、备用池、阀门等构成。
2、管道顶进与接口
管道顶进作业在工程准备工作及设备调试完成后进行，将管道通过吊车安放于导轨上，顶进作业时首先应将管机头顶入土内，使土体在进入管内后形成土塞并至一定长度，才能停止管道的顶进作业，之后采取人工挖取方式在管内进行取土，并将土送出管外。清除完土塞后，继续进行管道顶进作业，直至管道在工作坑内可顶入115m，就可以安放下一节的管道，以此推进进行管道顶进作业。在长距离的管道顶进过程中，当顶进阻力超过容许总顶力时，无法一次达到顶进距离时，须设置中继间分段接力顶进。在长距离（大于100米）管道顶进过程中，必须采用注浆工艺，利用触变泥浆套减少顶进过程中管壁与土体之间的摩擦力，并填充流失的土体，减少土体变形、沉降和隔水。
钢套环橡胶止水带和软土衬垫组成管道的接口。在运昌稿铅输吊装的过程中，钢套环要保证不变形、橡胶不能移位和不能翻转，才能确保接口不被损坏和管道的密封性。同时，钢环套在进入施工现场前必须做好防腐处理工作。施工时，橡胶止水带必须用强力胶水牢固地粘贴在混凝土管口凹槽处，在管节对接前涂无腐蚀性润滑油以减少摩阻，防止止水带翻转、移位和断裂。软木衬垫采用多层胶合板（厚度1cm左右），将其夹于前后管节钢套环间，以均匀管节间的相互作用力，减少接口损坏。管道顶通后，管道须作内接口处理，将管节间的胶合板凿至同样深度（深度2～3cm即可），并用沥青弹性嵌缝膏或水泥砂浆抹平。顶管在完成全线贯通后，必须及时用混凝土将膨润土浆代替以保证管道外围的土体较少渗水以支撑管道。
3、城市污水管道顶管施工的质量控制
在城市污水管道的施工中，主要的施工流程有三个：第一是工作坑的开挖和�o管的制作与安装，第二是借助油泵顶进管道，最后是拆除工具管并回填。在这三个流程中，必须严格控制施工质量，才能保证污水管网的安全长效地使用。具体的质量控制主要分为以下两个时期：
（1） 施工前期准备工作
施工前，施工技术人员应按技术质量要求对现场坐标、水准点应做好复测和保护工作。要严格审核和检查管材的质量，对于强度及裂缝不符合要求的管道材料应严禁进入施工现场。耐好要做好第一节管道的水平测量和高程测量，同时要进行测量记录，如发现重大偏差应及时上报并采取应急措施。
（2） 施工中的应急处理
在施工时，要及时将管道内前方的挖土运出，防止因堆土过多而造成管道的沉降，并做好出土的数量记录。在千斤顶安装时，应保证千斤顶的顶力位置和顶进抗力位置在同一轴线上，并确保四个千斤顶用力均衡，避免产生顶进力偶。在管道顶进时，须做好顶进设备的记录工作，如遇顶力异常增大的情况，应立即停止施工，分析得出原因后应采取相关应对措施才能进行下一步施工；在管道顶进过程中，应根据施工现场实际的地质变化，应用不同方法保证顶管施工的顺利进行，如改造顶管的机头、固结泥砂、降低土体的地下水位等。
三、城市污水管道顶管施工存在的问题
因为污水管道的施工是地下作业，而受到地质条件、地下建设、以及施工设备等各种因素的影响，在施工过程中需要注意的问题就比较多，具体如下：
1、顶管出洞。顶管出洞及打开钢封门，将工具管顶出井外，在顶管出洞的实际操作过程中，管材的受力在瞬间变化剧烈，因此，须提防工具管前方土坍塌和工具管偏离设计轴线。
2、纠偏。在顶进过程中，顶管受到偏心力和局部阻力的情况，经常会发生偏离设计线路的情况，此时需要利用管内的纠偏油缸改变管顶的方向以减少管线的偏差。
3、纠扭。在管道顶进的过程中容易发生管道扭转角度的情况，从而影响管道出泥和电机安装，因此必须加强控制，避免扭转角度过大。
4、地表隆起。若顶管施工操作不当，顶管掘进机的机头前端沿滑裂面范围内的土体遭到破坏会导致地表隆起。
5、地面沉降。由于管顶土层的不稳定，土体松散，地下水、超挖等情况，会致使顶管施工完成以后出现地面沉降现象，而且管道中心线两侧沉降地面的宽度与深度会随着时间推移不断加大。
6、导轨偏移。顶管施工过程中，应采取措施避免基坑导轨产生左右或高低偏移的情况。
除上述问题须注意外，后靠背严重变形、位移或损坏；主顶油缸偏移；洞口止水圈撕裂或外翻等情况都应尽量避免。
四、结语
城市污水管道顶管施工的技术虽然成熟，但现实中还存在不少上述的为题，因此，这项技术还需要不断改进使其在其他管网的建设中发挥更大的作用。污水管道的布置灵活多变，而顶管施工安全性高、施工周期短、干扰性低等特点将会有效提高施工效率，加快城市化的发展进程。这种先进的城市污水管道顶管施工技术的推广，会给我们带来更大的社会、经济和环境效益，达到“三赢”局面。

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⑷ 污水管埋设横穿马路有那些方案

污水管埋设横穿抄马路的几种方案：
1、顶管施工施工：
1.1、顶管施工就是非开挖施工方法，是一种不开挖或者少开挖的管道埋设施工技术。顶管法施工就是在工作坑内借助于顶进设备产生的顶力，将污水管道的套管按设计的坡度顶入土中。一节套管完成顶入土层之后，再下第二节套管继续顶进，直至贯通。
1.2、在套管中铺设污水管道。
2、开挖法穿越马路：
1.1、对正常通行的马路要先开挖一半，打好垫层，铺设污水管线或套管。
1.2、铺设另外一半。
1.3、施工中要对通行的道路实行管制。
3、建一座涵洞，管线在涵洞中穿越。