复杂地质条件下污水管道沉井顶管与牵引相结合施工工艺

方天翔

摘  要：顶管工艺是污水管理工程中较为重要的施工工艺，并且在施工体系中占有举足轻重的地位。随着我国相关技术不断发展，行业技术也得到了提升，在复杂地质条件下，污水管道沉井顶管工艺衍变出了以水平牵引为代表的新型工艺，此类型工艺在污水管道工程中可行性较强，并且自身具有一定优势，它结合了一系列施工工艺之间的优势，对其进行了融合，所以在污水管道顶管工作中发挥了较强的应用效果。针对以上内容，本文对复杂地质条件下的污水管道沉井顶管与牵引相结合的施工工艺进行了分析，根据整体施工条件进行合理将两个项目进行融合，选择合适的施工方案，加强施工效果。

关键词：复杂地质;污水管道;沉井顶管

引言：

复杂地质对于污水管道沉井顶管施工工程而言，具有一定难度，前期施工方案需要结合施工地实际情况进行合理调控，污水管道沉井顶管施工需要根据设计，完善钢筋混凝土井的需求，根据整体施工情况一般情况下，都会选择沉井施工方式进行建设。在施工过程中会出现工作井和接收井，两个井之间的结构根据设计图纸严格施工，整体施工过程，本文通过实际案例进行分析整合。

一、工程概况

本次工程在相交的巷道中进行，根据地质勘测情况显示，水流方向是东西走向，此次工程的建设的主要目的是将东西两侧的污水统一处理到泵站，确保污水处理工作的质量，降低污水给城市带来的影响。在实际施工之前，相关勘探人员对施工地的地质条件进行了考察和分析，根据分析数据表明此巷道地下一共有四条合流管道，四条管道的管径各有不同，整体管径如下：300、800、400、200mm;同时在另一端，还有高压电缆，在10kV左右，在相交的位置上有一条南北通向的合流管道，管径在400mm左右，此管道以横向的方式穿过了道路，因其管道过多，所以地下管网错综复杂。此次建设地，东西南北走向均有高楼，有公园建设区域，还有老城区，在这其中还有绿化带。

二、现场施工概述

在实际施工前期，地质勘探人员对整体地质进行勘探工作，经过一系列数据分析，结果表明，建设地属于Ⅱ类环境类型，地面具有高强度的透水能力，并且地下还有被腐蚀的迹象，此类现象对于混凝土造成一定影响，尤其是在混凝土结构方面，在进行水闸和泵站建设的地方，分别有较大范围的软土层，埋深较浅，整体建设施工难度较大，地质种类过于复杂，设计方案需符合实际需求。

三、水平牵引工艺与顶管工艺的对比

（一）水平牵引工艺原理

根据我国天然气和自来水管道铺设工程，水平牵引工艺在两类工程中应用较为广泛，并且随着现代技术的进步，此类技术在应用的过程中能够起到明显效果，确保整体工程的质量，所以随着工艺的不断深化，也被应用到了污水管道工程中，工艺范围较广，并且整体改善性能较强。实际上水平牵引工艺的应用主要是在避开周围建筑物的基础之上进行开孔工作，开孔工作还需结合相关管道规格标准进行，后期扩孔作业需高效调控，管道的植入需要先将管道镀膜，彻底成型之后才可拖入孔内，铺设工作按照顺序依次进行。

（二）顶管工艺原理

在污水管道施工工程中，应用到顶管机时，顶管机需要在首节管道旁设置，顶管机主要应用是要提高管道直線前进速度，根据路径和曲线要求，进行顶进工作，顶进工作根据图纸严格进行工作。顶管机在操作的过程中可以根据施工要求合理进行控制，所以顶管机的可操控性较强。顶管机在操作的过程中需要专业负责人进行，如果在操作的过程中出现了特殊情况，需要利用顶管机地表控制操作台进行调控，确保现场操作顺利进行。

（三）工艺流程对比

首先在各类工艺施工之前都需做好准备工作，根据图纸需求，对实际施工地进行测量和放线;此类准备工作结束之后让各类施工辅助设备就位，开始安装钻头进行钻孔工作，其次钻孔工作进行的过程中需要持续开展，在施工过程中需要及时出土。钻头在应用到一定程度后进行更换，确保多级扩孔环节的连贯性。最后以水平牵引技术带动管道将其准确就位，如果操作过程中未有失误，可以继续完成管道的铺设工作[1]。

（四）顶管工艺流程

首先，跟水平牵引技术步骤一样，需要做好前期准备工作，确保顶管机的施工部位入土，保证顶管机与管道之间的紧密连接，为后续施工工作提供基础条件，确保整体施工的完善性。其次，是注浆和顶进工作，在施工过程中需要定期进行检测，加强检测力度，在顶管工作中根据检查数据分析，如若有偏差需要及时进行改正，才可继续施工。最后所有施工结束之后，拆除施工设备，进行环境处理，结束收尾工作[2]。

（五）管材的选择

根据不同的是施工方式，管材的选择各有不同，比如说水平牵引施工，管材可以选择高密度聚乙双绕管，选择此类管材的主要原因是因为，此类管型内外部分较光滑，在牵引过程中不会出现太大的压力。并且中间部分是空心，所以拉伸能力较强，更能满足实际施工需求，整体质量有所提升;此类型管材柔韧性较强，所以耐久性较强，因其更换率较低，所以整体成本得到了控制，同时也降低了后期维修工作量。而通过顶进机施工时应该选择普通的钢筋混凝土管道，根据整体施工要求作为施工方向，在施工过程中需要控制好长度和直径，并且还需对负载情况进行校准，确保管壁的厚度符合实际工作需求，加强质量的控制。

四、污水管道铺设过程中需要注意的工艺要点

（一）施工要点

污水管道的铺设在施工过程中需要提高监督检查力度，定期对现场作业情况进行审查，比如说设备和材料方面，面对不同的地质条件合理进行施工技术的调控。在施工过程中需要加强对导航仪器的控制，导航仪是整体施工中起到引导作用的仪器，同时对于牵引工艺而言，整体施工质量由导航仪控制，所以为了避免出现施工事故，需要确保导航仪的整体运行状态。在施工过程中还需控制偏差系数，尤其是扩孔头的自重，根据自重数据进行控制，方便后期钻头扩孔工作。以上举措有效避免了管道位置出现偏差的概率。在管材焊接方面，施工人员可以选择电热焊接的方式进行，也可以选择PE焊接作为辅助方式[3]。

（二）顶管工艺

在污水管道应用顶管工艺进行施工的过程中，前期需要做好施工地的检测工作，将所有数据进行整合和分析，降低因数据引起的误差，确保后期工程的总进度。检测仪在选择时，尽量选择精度高稳定性强的仪器进行辅助工作，检测仪可以让操作人员及时掌握现场施工情况。为保证顶管施工的安全性，还需为其提供安全防护措施，工作井需要在两旁加固防护，确保施工的安全性。

（三）附属施工方法

污水管道铺设工作属于系统性工作，因其在复杂地质的条件下进行，所以施工方案需要严谨，并且在工作井和接受井四周加强防护。防护范围为15×25m。工作井周围需要加强安全护栏的布置，在安全护栏安装的过程中尽量选择钢筋为整体建设骨架，高度一般在1.5m，下面20cm需要进行密封，在上方还需挂安全网。工作井需要安装上下扶梯，扶梯材质以钢结构为主，一般情况下可以将尺寸设定为以下形式L75×75×10。工作井平台需要提供垂直运输功能，还需结合工字钢作为整体支撑梁，上面需要铺设其15*15木方，整体厚度控制在一厘米左右。

结论：

在复杂地质污水管道施工方面，随着相关技术方面的发展，水平牵引工艺和顶进工艺得以深化，并且应用优势逐步明显，被各个工程广泛应用，同时也成为了工程的技术支撑。

参考文献

[1] 梁进生.复杂地质条件下污水管道沉井顶管与牵引相结合施工工艺[J].四川建材，2021，47（05）：133-134.

[2] 王智宏.浅析市政排水管道顶管工程工作坑应用钢筋混凝土沉井的工程实践[J].广东建材，2019，28（10）：72-75.

[3] 兰志豪.沉井法在深圳市洪湖二街污水管道工程中的应用[J].中国农村水利水电，2019（07）：111-112+114.