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摘要：城市污水管网是城市的重要基础设施之一，肩负着城市生活污水、工业废水的收集和输送重任，被称作城市的“血管”。污水管网的结构稳固和功能保障是城市排水安全的重要保证。本文将主要探讨城市污水管网沉井顶管施工技术及其应用。
关键词：城市；污水管网；沉井顶管
随着国家现代化的进程的加速，城市建设步伐越来越快，许多城市需要对原有排水系统进行改造，排水系统在市政基础设施建设中占有很大比例，为确保既有道路的畅通和道路两侧既有房屋、电力线及供水管道等设施的安全，污水干管常采用顶进法进行施工。采用顶管法施工具有占地面积少，施工过程控制严格的优点，可保证交通畅通，在穿越铁路、公路、河流、建筑物等障碍物时可减少沿线的拆迁工作量，大大降低工程造价[1]。
1城市污水管网顶管施工工艺分析
顶管法施工是一种非开挖敷设管道的技术，其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，接好照明、泥浆管、油管等管线，然后用油压千斤顶将需要埋设的管道缓慢顶进，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，在顶进的过程中不断控制顶管的方向，边顶进、边排土、边调整，直至将需要埋设的管道顶至接收井内。污水管道顶管施工工作内容：测量放线、工作井施工，设备安装，顶进工作。顶管施工设备有起吊、供电、供水、供浆、供油等地上设备及井内导轨、洞口止水圈、后靠背、压浆泵、空压机、储气罐、千斤顶等井下设备；顶进工作包括通风、安装管节、顶进、出土、运土、注浆、测量复核、纠偏等工作过程。
2 施工中的问题及其对策
2.1 地面沉降
地面沉降往往是由管顶土层不稳定、土体松散、地下水、超挖等情况造成的。对策：要在工程中预防地面沉降，首先应先根据土体的稳定程度来决定挖掘深度与顶进间隔，防止其他水源进入顶管，避免超挖而引起的掘进时的塌方；倘若已经发生塌方，要及时在塌方里程处进行注浆处理。
2.2 卡管
卡管通常是由于挖掘洞穴尺寸偏小或不规则，盲目顶进等情况造成的。对策：如果在管子顶进中发现，千斤顶的油泵压力表的读数猛然剧增，应立即停止顶进，进洞检查，碰到这种情况出现，可通过派人进洞对开挖面洞口尺寸进行修整来解决。
2.3 管节爆裂
管节爆裂通常是由于混凝土管质量或顶进时加载偏心情况造成的。加载偏心引起的破坏通常只会发生在还未进洞的管节与接触的管口处，可通过增大边圈承压面积，在管壁与顶铁间增加缓冲垫等手段来避免这种现象发生。倘若管节爆裂是无规律出现的话，就有可能是管节的质量不合格或不稳定的原因造成的，这时就必须及时去更换质量合格的管材。
2.4 高程及轴线控制不准
每节管道顶进后要对中线进行实测，查看与设计是否吻合，如果发生偏差，就要采用挖土法进行校正。通常可以采用如下两种方法：一是管内挖土法，即开挖面的一边保留土体，另 一边被开挖，顶进时，土体的正面阻力移向保留土体的一侧，管道向该侧纠偏。二是管外挖土法，管内的土被挖净，并挖出刃口，管外形成洞穴。洞穴的边缘，一边在刃口的内侧，一边在刃口的外侧，顶进时管道顺着洞穴的方向前进[2]。
2.5 挖掘过程中周边土体稳定性
稳定性问题包含了两方面的内容：（1）工具管前方挖掘面上的土体是否稳定；（2）工作坑及接收井周围的土体是否稳定以及是否需要进行支护。在工程实施过程中如发现有不稳定的现象则必须采取有效的施工措施。
2.6 突泥、突水
在众多在复杂地质条件顶管施工过程中，（含制作顶管井或接收井），经常会遇到突泥、突水情况，尤其是在众多江河三角冲积区域。（1）在污水管网施工准备阶段必须做好水文地质、工程地质勘察，确认施工场地是否存在突泥、突水等不良地质现象，为制定合理的施工方案提供技术数据。（2）在施工时，一定要防止泥浆从上层或洞口及其他地方流失，注意观察地下水压力的变化，及时采取相应的措施和对策，保证挖掘面的稳定。（3）要不时检查泥浆的密度和性能是否正常，还要注意进排泥泵的流量及压力是否正常，保证排泥系统正常运行。（4）应将地下水位降至管底以下不小于 0.5m处，以确保管道内干燥，并采取措施，防止其他水源进入顶管管道。（5）当管道停止顶进时，应采取防止洞口止水圈漏水和防止管前塌方的措施[3]。
3施工安全措施
在顶管施工中，即使从最简单的手掘式顶管施工来说，也要考虑其挖掘是否稳定的问题，其包含两方面的内容：（1）工具管前方挖掘面上的土体是否稳定；（2）工作坑及接收井周围土体是否稳定以及是否需要进行支护。在工程实施过程中如发现有不稳定的现象则必须采取有效的施工措施。依据作业重要条件危险性评价结果，污水管网顶管施工采用如下安全技术措施：采取超前地质探测，防止坍方、涌水和流砂；设置稳妥的排水系统，及时排走井下积水；加强井下空气监测，加强井下通风。
3.1防突泥、突水
（1）在施工准备阶段必须做好水文地质、工程地质勘察，确认施工场地是否存在突泥、突水等不良地质现象，为制定合理的施工方案提供技术数据。（2）在施工时，一定要防止泥浆从上层或洞口及其他地方流失，注意观察地下水压力的变化，及时采取相应的措施和对策，保证挖掘面的稳定。（3）要不时检查泥浆的密度和性能是否正常，还要注意进排泥泵的流量及压力是否正常，保证排泥系统正常运行。（4）应将地下水位降至管底以下不小于 0.5m 处，以确保管道内干燥，并采取措施，防止其他水源进入顶管管道。（5）当管道停止顶进时，应采取防止洞口止水圈漏水和防止管前塌方的措施。（6）当顶管前方地下水较大，或碰到流砂时，必须关闭气压舱门，进行气压施工[4]。
3.2防中毒和窒息
（1）采取先进的检测手段，辅以机械通风措施。最好采用先进的检测仪器进行检测，强制通风，使有害气体含量达到安全标准后，方可下井。尤其要注意硫化氢等在泥水中没有大量释放，工人下井后空气流量增大，造成井下毒气突然上升。因此，必須不间断向井内强制通风，在施工作业期间定时对其检测。（2）在下坡顶管过程中，应及时排出管内积水，控制管内的湿度，从而使管道内的含氧量提高，改善施工人员的施工环境。（3）顶进长度超过 50m 时，除必要的施工间断外，必须不间断通风。
3.3防触电
（1）施工用电要合理布置，用电维护、搭接须配有持上岗证专人。（2）每台机械设备分设开工和熔断保险，严禁一闸多机。（3）用电设备须采用接零或接地保护，移动式用电设备均在配电箱内装设保护装置，照明线路按标准架设，不准采用一根火线与一根地线的做法，不得使用保护接地线作为零线。（4）抽水泵、发电机开关线路及各种机械由专人负责，并随时检查运行情况及电器绝缘状况，发现不安全隐患及时纠正。抽水泵不允许带电移位，开关盒应有防雨水覆盖绝缘保护。（5）配电装置的柜门处均应有名称、用途、分路标记及内部电气系统接线图，以防误操作；配电装置必须按其正常工作位置安装牢固、稳定、端正；配电装置均应配锁，并由专人负责开启和关闭。（6）电工和用电人员工作时，必须按规定穿戴绝缘、防护用品，使用绝缘工具。（7）施工现场下班停止工作时，必须将班后不用的配电装置分闸断电并上锁。途中停止作业 1 小时及以上时，相关动力开关箱应断电上锁。暂时不用的配电装置也应断电上锁。（8）配电箱、开关箱内的电气配置和接线严禁随意改动，并不得随意挂接其他用电设备。（9）在电气设备和线路周围不堆放易燃易爆物和腐蚀介质，不在电气设备周围使用火源。
结论
随着我国的污水管道顶管施工的普及率的进一步提高，以及城市发展的需要，污水管网顶管施工市场占有率将得到不断提升，而采取有效的管理措施，应用先进的施工技术，避免顶管施工过程中出现的问题，以及对顶管施工过程出现的问题能及时采取有效措施加以解决，对提高污水管网施工的工作效率，创造更大的社会、环境和经济效益，具有举足轻重的作用。
参考文献：
[1]钱小稀. 城区污水管网的优化与设计[J]. 河南科技，2013，06：50-51.
[2]陈彦明. 谈污水管网顶管施工注意事项及质量安全的控制[J]. 科技风，2013，10：248.
关键词：城市；污水管网；沉井顶管
随着国家现代化的进程的加速，城市建设步伐越来越快，许多城市需要对原有排水系统进行改造，排水系统在市政基础设施建设中占有很大比例，为确保既有道路的畅通和道路两侧既有房屋、电力线及供水管道等设施的安全，污水干管常采用顶进法进行施工。采用顶管法施工具有占地面积少，施工过程控制严格的优点，可保证交通畅通，在穿越铁路、公路、河流、建筑物等障碍物时可减少沿线的拆迁工作量，大大降低工程造价[1]。
1城市污水管网顶管施工工艺分析
顶管法施工是一种非开挖敷设管道的技术，其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，接好照明、泥浆管、油管等管线，然后用油压千斤顶将需要埋设的管道缓慢顶进，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，在顶进的过程中不断控制顶管的方向，边顶进、边排土、边调整，直至将需要埋设的管道顶至接收井内。污水管道顶管施工工作内容：测量放线、工作井施工，设备安装，顶进工作。顶管施工设备有起吊、供电、供水、供浆、供油等地上设备及井内导轨、洞口止水圈、后靠背、压浆泵、空压机、储气罐、千斤顶等井下设备；顶进工作包括通风、安装管节、顶进、出土、运土、注浆、测量复核、纠偏等工作过程。
2 施工中的问题及其对策
2.1 地面沉降
地面沉降往往是由管顶土层不稳定、土体松散、地下水、超挖等情况造成的。对策：要在工程中预防地面沉降，首先应先根据土体的稳定程度来决定挖掘深度与顶进间隔，防止其他水源进入顶管，避免超挖而引起的掘进时的塌方；倘若已经发生塌方，要及时在塌方里程处进行注浆处理。
2.2 卡管
卡管通常是由于挖掘洞穴尺寸偏小或不规则，盲目顶进等情况造成的。对策：如果在管子顶进中发现，千斤顶的油泵压力表的读数猛然剧增，应立即停止顶进，进洞检查，碰到这种情况出现，可通过派人进洞对开挖面洞口尺寸进行修整来解决。
2.3 管节爆裂
管节爆裂通常是由于混凝土管质量或顶进时加载偏心情况造成的。加载偏心引起的破坏通常只会发生在还未进洞的管节与接触的管口处，可通过增大边圈承压面积，在管壁与顶铁间增加缓冲垫等手段来避免这种现象发生。倘若管节爆裂是无规律出现的话，就有可能是管节的质量不合格或不稳定的原因造成的，这时就必须及时去更换质量合格的管材。
2.4 高程及轴线控制不准
每节管道顶进后要对中线进行实测，查看与设计是否吻合，如果发生偏差，就要采用挖土法进行校正。通常可以采用如下两种方法：一是管内挖土法，即开挖面的一边保留土体，另 一边被开挖，顶进时，土体的正面阻力移向保留土体的一侧，管道向该侧纠偏。二是管外挖土法，管内的土被挖净，并挖出刃口，管外形成洞穴。洞穴的边缘，一边在刃口的内侧，一边在刃口的外侧，顶进时管道顺着洞穴的方向前进[2]。
2.5 挖掘过程中周边土体稳定性
稳定性问题包含了两方面的内容：（1）工具管前方挖掘面上的土体是否稳定；（2）工作坑及接收井周围的土体是否稳定以及是否需要进行支护。在工程实施过程中如发现有不稳定的现象则必须采取有效的施工措施。
2.6 突泥、突水
在众多在复杂地质条件顶管施工过程中，（含制作顶管井或接收井），经常会遇到突泥、突水情况，尤其是在众多江河三角冲积区域。（1）在污水管网施工准备阶段必须做好水文地质、工程地质勘察，确认施工场地是否存在突泥、突水等不良地质现象，为制定合理的施工方案提供技术数据。（2）在施工时，一定要防止泥浆从上层或洞口及其他地方流失，注意观察地下水压力的变化，及时采取相应的措施和对策，保证挖掘面的稳定。（3）要不时检查泥浆的密度和性能是否正常，还要注意进排泥泵的流量及压力是否正常，保证排泥系统正常运行。（4）应将地下水位降至管底以下不小于 0.5m处，以确保管道内干燥，并采取措施，防止其他水源进入顶管管道。（5）当管道停止顶进时，应采取防止洞口止水圈漏水和防止管前塌方的措施[3]。
3施工安全措施
在顶管施工中，即使从最简单的手掘式顶管施工来说，也要考虑其挖掘是否稳定的问题，其包含两方面的内容：（1）工具管前方挖掘面上的土体是否稳定；（2）工作坑及接收井周围土体是否稳定以及是否需要进行支护。在工程实施过程中如发现有不稳定的现象则必须采取有效的施工措施。依据作业重要条件危险性评价结果，污水管网顶管施工采用如下安全技术措施：采取超前地质探测，防止坍方、涌水和流砂；设置稳妥的排水系统，及时排走井下积水；加强井下空气监测，加强井下通风。
3.1防突泥、突水
（1）在施工准备阶段必须做好水文地质、工程地质勘察，确认施工场地是否存在突泥、突水等不良地质现象，为制定合理的施工方案提供技术数据。（2）在施工时，一定要防止泥浆从上层或洞口及其他地方流失，注意观察地下水压力的变化，及时采取相应的措施和对策，保证挖掘面的稳定。（3）要不时检查泥浆的密度和性能是否正常，还要注意进排泥泵的流量及压力是否正常，保证排泥系统正常运行。（4）应将地下水位降至管底以下不小于 0.5m 处，以确保管道内干燥，并采取措施，防止其他水源进入顶管管道。（5）当管道停止顶进时，应采取防止洞口止水圈漏水和防止管前塌方的措施。（6）当顶管前方地下水较大，或碰到流砂时，必须关闭气压舱门，进行气压施工[4]。
3.2防中毒和窒息
（1）采取先进的检测手段，辅以机械通风措施。最好采用先进的检测仪器进行检测，强制通风，使有害气体含量达到安全标准后，方可下井。尤其要注意硫化氢等在泥水中没有大量释放，工人下井后空气流量增大，造成井下毒气突然上升。因此，必須不间断向井内强制通风，在施工作业期间定时对其检测。（2）在下坡顶管过程中，应及时排出管内积水，控制管内的湿度，从而使管道内的含氧量提高，改善施工人员的施工环境。（3）顶进长度超过 50m 时，除必要的施工间断外，必须不间断通风。
3.3防触电
（1）施工用电要合理布置，用电维护、搭接须配有持上岗证专人。（2）每台机械设备分设开工和熔断保险，严禁一闸多机。（3）用电设备须采用接零或接地保护，移动式用电设备均在配电箱内装设保护装置，照明线路按标准架设，不准采用一根火线与一根地线的做法，不得使用保护接地线作为零线。（4）抽水泵、发电机开关线路及各种机械由专人负责，并随时检查运行情况及电器绝缘状况，发现不安全隐患及时纠正。抽水泵不允许带电移位，开关盒应有防雨水覆盖绝缘保护。（5）配电装置的柜门处均应有名称、用途、分路标记及内部电气系统接线图，以防误操作；配电装置必须按其正常工作位置安装牢固、稳定、端正；配电装置均应配锁，并由专人负责开启和关闭。（6）电工和用电人员工作时，必须按规定穿戴绝缘、防护用品，使用绝缘工具。（7）施工现场下班停止工作时，必须将班后不用的配电装置分闸断电并上锁。途中停止作业 1 小时及以上时，相关动力开关箱应断电上锁。暂时不用的配电装置也应断电上锁。（8）配电箱、开关箱内的电气配置和接线严禁随意改动，并不得随意挂接其他用电设备。（9）在电气设备和线路周围不堆放易燃易爆物和腐蚀介质，不在电气设备周围使用火源。
结论
随着我国的污水管道顶管施工的普及率的进一步提高，以及城市发展的需要，污水管网顶管施工市场占有率将得到不断提升，而采取有效的管理措施，应用先进的施工技术，避免顶管施工过程中出现的问题，以及对顶管施工过程出现的问题能及时采取有效措施加以解决，对提高污水管网施工的工作效率，创造更大的社会、环境和经济效益，具有举足轻重的作用。
参考文献：
[1]钱小稀. 城区污水管网的优化与设计[J]. 河南科技，2013，06：50-51.
[2]陈彦明. 谈污水管网顶管施工注意事项及质量安全的控制[J]. 科技风，2013，10：248.