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大城县胜越管道工程有限公司

污水管道工程中顶管施工工艺
摘要：城市化进程的不断加快以及城市基础设施建设步伐的不断加快，对于污水管道工程的施工必须引起我们足够的重视。传统的管道铺设已经不能适应当前的需求，无论是从经济效益还是从管道的排水效果都必须使用一种新的管道敷设技术。顶管施工技术以其强大的优越性在污水管道工程中得到广泛的应用。
一、顶管井开挖
顶管井的开挖是在污水管道中进行中顶管施工的一个开始，每一个顶管井只需要采用一台抓斗挖土机进行开挖即可，一般情况下，在进行顶管井开挖之前要预留一定体系的土方以及设置好开挖的位置和尺寸，采用人工进行开挖，这样可以有效控制开挖的深度和程度，避免损害基层的结构。在开挖的过程中要严格按照施工图进行开挖，开挖不得影响周围建筑物的基础，做好边坡的防护工作，并及时做好周围土层的夯实工作，实时检查，一旦发现和施工设计图不相符合的地方，应立即上报，及时整修和处理。另外要时刻关注气候天气变化，在阴雨天气，做好工程的防护工作的同时还要改做好排水工作，设置必要的排水沟，及时的将开挖沟渠中的水排出，防止长时间的侵蚀导致开挖沟渠的沉陷和侵蚀。
二、顶管井施工
顶管井的施工其实就是顶管井的制作过程，一般的顶管井制作包括三个过程，它们依次为钢筋工程、模板工程、混凝土浇筑工程，以下将对这三个过程做出简单的论述。
1.钢筋工程
钢筋混凝土工艺技术的广泛应用，钢筋的使用量得到了不断的提高。因此对于钢筋工程的质量控制也是顶管井施工质量控制的一个关键点。在进行钢筋工程之前要做好施工准备，比如设计好施工图纸、选择好施工材料、确定好钢筋的数量等等，钢筋工程施工之前要施工单位已经充分了解施工的整体规划和设计，这样在施工过程中才可以尽量避免出现多的失误，同时要对相关的文件和施工规范进行审核，对于一些质量控制点要引起充分的重视，对于钢筋的数量配比和规模要合理控制，加强管理。钢筋安装时，要对钢筋的安放位置进行核实和确认，保持好一定的间距，在质量检验合格之后才能进行下一道工序的施工。
2.模板工程
所谓模板其实就是钢筋混凝土得以成型的基础，因此模板工程的施工质量对于顶管井的整体结构和框架发挥着重要的作用。在进行模板工程之前，要一个科学合理的工程施工方案，同时要对这个设计方案进行系统全面的分析和论证，一定要方案的可行性。另外对于模板的支架工艺、结构框架、拆装顺序等都要规划在内，但一定要和施工现场的施工环境想适应。模板接缝平整严密，浇筑混凝土不漏浆，混凝土达到规定要求方可进行模板拆除，模板的拆除顺序为先支的后拆，后支的先拆，非承重的先拆，承重部位后拆。
3.混凝土浇筑
在进行顶管井的井壁的浇筑时，应该从井壁的两端向中间进行浇筑，这样做的主要原因是为了有效模板出现倒吸膨胀，影响到整体的浇筑框架。在混凝土进行浇筑的过程中，一般情况下我们分层、分段进行浇筑，控制好浇筑的实际厚度，同时要保持一定的浇筑的整体性和连续性，控制好浇筑的间隔时间，如果时间过长会影响到浇筑的效果。在振捣上层时，为了消除两层间的接缝，要控制好插入下层深度，操作振捣器时，应快插慢拔，上下略有移动，插入点排列均匀，逐点移动，顺序进行，不漏振、不重振。
三、顶管施工工艺要点分析
1.管材及顶力
管材的选取是进行顶管施工前所以考虑的首要问题，管材的选取应该按照顶管井开挖的尺寸、位置进行选定，对于一些强度要求比较高的顶管管道可以选择钢管。而在顶管施工过程中所要考虑的是管与管直接的接缝是否处理好，管材的强度是否符合施工的要求，但是一般情况下我们使用的是以上我们所介绍的钢筋混凝土管，它不仅使用年限长而且施工工艺已经相当成熟，便于施工。另外顶力的大小也受到很多因素的干扰和制约，比如顶管的管径、地质地层情况以及灌浆的速度等等，尽管如此，在顶管顶力的设计时还要考虑到外力的影响，注意顶管的方向，考虑到管道的偏心受压及局部应力集中情况。
2.顶进施工管理措施
在进行顶管的顶进施工时要做好穿墙、顶管出洞以及注浆减阻三个方面的工作。在进行穿墙作业之前，要做好相关的准备工作才能进行施工，比如要做好墙洞的止水、加固的准备，同时做好应急准备，在穿墙时严格按照穿墙的一般施工工艺，防止洞口水外流，选取合适的穿墙位置以及控制好穿墙的速度，避免影响到其他结构的稳定性。洞管出洞是实现顶管实际功能的重要环节之一，它的主要作用和目的就是使得顶管的一节顶出土体，进入井。在顶管出洞的实际操作中，往往会出现路线偏斜和工作管向下变形等问题，这需要我们做好施工的监测工作，及时控制，及时处理。另外进行注浆减阻的主要目的是较少管壁与土层间的阻力以及降低顶进设备工作压力，这一道工艺的作用很重要，应该引起足够的重视。
3.纠偏措施
在顶管顶进的过程中，由于顶管受到外力的作用，经常会出现一定的偏差，影响到管道的正常顶进路线，当偏差过一定程度时应该采取必要的纠偏措施。在纠偏时，要按照一定的纠偏顺序，一般是先纠偏误差大的，后纠偏误差小的，纠正措施一般采对顶进端施加力矩的方法实现，借助顶进端的反向力矩使管子逐渐恢复原方向与高程。
牙科口腔污水处理器说明
牙科口腔污水处理器是目前牙科诊所开办所必须具备的一种废水消毒设施，根据我国《医疗机构水污染物排放标准》中的要求，对与牙科口腔等小于20张床位一下小型医疗机构，污水的排放应满足标准当中的预处理标准要求即满足菌类较低指标值后即可排放，
顶管技术存在问题
顶管技术在我国的存在的主要问题是，机械设备技术比较落后 ，地区差异明显，水平参差不齐，缺乏规范化，人才不足，尚待进一步宣传推广。对顶管机械设备我国主要依赖于进口，虽然国内也有生产企业，但技术仍落后于先 进水平，掘进机型号种类不足以适应工程需要，我国尚无适于 中强度岩层以上的岩盘掘进机，适应土质范围不宽，且耐用性、机械化 、自动化水平不够。 从地域上说，顶管技术的发展与我国地域经济水平相适应，我国东部的顶管技术发展水平远远**中西部地区，仅广东、上海、浙江、江苏和山东五省市就占到了非开挖铺管工作量的 75%。而西部地区仅在西气东输项目下有为数不多的顶管穿越工程，中西部地区与东部沿海地区差距非常显著。顶管施工技术在城市之间的发展不平衡，在上 海，、广州等大城市技术水平比较高，应用比较普遍，但在中小城市应用较少，在中西部地区的城市应用少。在同一城市发展也不平衡，据广州市建委 2004 年对广州市顶管现状的有关调查发现，该市的顶管技术发展不平衡，机械化的顶管施工不很多，手掘 式顶管仍占较大比例，对顶管施工技术的采用不积，往往不是管线铺设的可以选择，被看作是无法开挖的 无奈之举。不同施工企业的施工水平也不平衡，有些还处在比较原始的阶段，也有一些应用失败的工程，客观上阻碍了顶管技术的推广发展。 影响顶管技术应用的另一个因素是，行业规范化不够，存在**低水平恶性竞争的现象，专业人才缺乏 ，现有的从业人员大多是从事一般 的土木工程施工中转化而来，缺少专业训练。今后仍需加强管理，努力推广先进技术，提高施工水平和改善施工工艺 。
施工工艺
1、机头选型：
根据地质报告，并结合的施工经验，顶管机头决定采用气压平衡网格（水冲）式机头进行施工。该机头在顶进过程中，通过气压平衡正面土压稳定机头，减少外部土体对周围地面的影响。
2、顶进设备及顶进工艺
（1）主顶：
采用4台200吨/台千斤顶作为主顶，千斤顶行程为1.4米。千斤顶动力由油泵提供。千斤顶后端用道木和分压环将反力均匀作用于工作井，前端顶进分压环，顶铁将顶力传至管节。分压环制作具有足够的刚性，与管端面接触相对平整，无变形。
（2）中继间：
在长距离顶进过程中，当顶进阻力过容许总顶力时，无法一次达到顶进距离时，须设置中继间分段接力顶进。本顶管工程在顶进长度过100米时，考虑在机头后设置一只中继间，并采用触变泥浆注浆工艺。
中继间由前壳体、千斤顶及后壳体组成。前壳体与前接管连接，后壳体与后接管连接，前后壳体间为承插式连接，两者间依靠橡胶止水带密封，防止管道外水土和浆液倒流入管道内。
每只中继间安装10个、每个顶力为30吨的千斤顶，千斤顶沿圆周均匀布置。千斤顶的行程为28厘米，用扁铁制成的紧固件将其固定在前壳体上。钢壳体结构进行精加工，其在使用过程中不发生变形。中继间壳体外径与管节外径相同，可减少土体扰动、地面沉降和顶进阻力。
当管道顶通以后，拆除千斤顶及各种辅件，外壳与管节内壁之间的间隙用细石混凝土填充。
（3）接口：
管节接口主要由外套环（钢套环）橡胶止水带和软土衬垫组成。钢套环在加工处至现场运输吊装过程中不能变形，接口不损坏，以确保管节在对接过程中，橡胶带不移位、不翻转，确保管节的密封性。同时，钢环套在进场前还必须做好防腐处理。
橡胶止水带应保持清洁、无油污，并存放在阴暗处，防止老化。施工中，将橡胶止水带用强力胶水粘贴于混凝土管口凹槽处，并粘贴牢固，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。
（4）注浆工艺：
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磨擦力，并填充流失的土体，减少土体变形、沉降和隔水。
触变泥浆由膨润土和水搅拌而成，配合比为1：8。触变泥浆经搅拌后存入储浆箱，通过注浆机经管道输送至混凝土管注浆孔，注入土体形成泥浆套 。

设备适用范围：
1、县级以下或20张床位以下的综合医疗机构和其他所有医疗机构污水处理；
2、MZJ型小型医疗废水处理设备适宜房源紧张的中、小规模社区医疗诊所、口腔诊所、医院门诊、美容单位和其它需要小规模污水治理的单位。
合理选择顶管设备
对顶管设备进行合理选择有利于污水管道顶管施工的顺利进行，以工程的整体施工质量。在本工程中，为了工程的整体施工质量，主顶站顶管设备应选择由两台组成总站顶力达到600t的设备，每台顶力均为400t，设备的较大行程应该是1300mm。选择40t的纠偏千斤顶，其较大行程应Wie110mm，将其合理选装在顶头后面。液压装置是由液压总站、管路、液压控制箱等元件共同构成，为了减少顶管在顶进过程中受到的阻力，需要应用由泥浆泵、拌浆池、备用池等部分构成的膨润土搅拌系统来搅拌泥浆。
管道顶进与接口
待所有工程准备工作及相关调试工作完成以后，应进行顶管顶进作业，在作业过程中需要将管道利用调查安置在导轨上，顶进过程中应该先将管机头顶入到土中，待土体进入到管内以后形成土塞，达到一定长度以后停止管道顶进作业，利用人工挖取的方式取出管内土，土塞清除以后急需进行顶进作业，一直到管道进入115m，可以安放下一节管道为止，利用这种方式进行管道顶进作业。需要注意的是，两节管道间采用“T”形接口，利用16锰钢钢套环进行连接，并应用环氧富锌漆二镀以起到防锈的作用。管道之间采用“T”形接口，不仅可以使管道整体性得到提高，同时管内底间错口情况的出现也会得到减少。
管道顶进过程的操作与控制
，顶管在出洞之前，应该将相关设备的调试工作做好，顶管出洞过程中，每过500mm就要测量一次，同时顶头标高应该**设计标高10mm；其次，为了避免管节出现漂移的问题，应利用拉杆连接前7节；三，在操作过程中必须坚持勤顶、少顶的原则；四，为了可以起到良好的防水效果，可以利用F型钢套环橡胶圈，其外观和断面组织应该非常均匀，不存在空隙、裂缝等问题；五，在安装橡胶圈之前应该在钢套环接口上涂抹黄油，一旦接口出现扭转、位移等问题，应该将钢套环接口拔出，然后重新将其插好。
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设备工作原理：
废水处理设备采用物理处理污水，不需要添加，也不会有氯排放标的现象，不产生后续投资费用。工艺中的主体为臭氧＋过滤吸附。臭氧，其机理是和氧化微生物的细胞膜、细胞质、酶和核酸，从而使和灭活。臭氧以空气为原料,对某部门废水中含有的病源性微生物、、等杀灭率在99%以上。
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。