工程思考丨污水管线施工中非开挖技术的应用

北京市昌平区某污水管线工程整体规模较大，同时工程位于城市中心区域，施工管线大多数位于路边，基本与现有的道路并行，或在路边绿地和人行道上，施工场地狭小，堆放材料困难；管线穿越京密引水渠和京包公路，施工协调工作很重要。

顶管施工在污水管道施工中的应用

实施策略分析

在施工准备之前，必须要结合具体的工程地理位置以及实际的环境，进行详细的勘察以及资料整合，确保前期准备的所有资料都可以满足后期施工需求，同时要以精细化管理作为核心标准，强化施工设备管理、组织以及调控，这样才可满足后续的施工要求；结合具体的地质条件以及地下管线分布情况，建立在智能化检测的基础上，制定科学的管线施工方案，比如，可以将BIM技术融合到管线施工规划中。这样可以快速地定位地下既有管线以及相关障碍物，能够有效避免后续施工安全风险的出现。

顶管施工的具体流程分析

1土方回填施工

在土方开挖施工之前，首先要针对施工现场环境以及地下水位进行严格的监测，分析是否存在复杂的地下管线，了解周边建构筑物的实际情况，再结合监测结果，进行现场施工材料以及人员团队的布置。

对工程区地下物进行调查、探测，要严格标明地下已建的管道和具体的位置，做好标识，并且分析管道的种类和高程，针对需要重点保护的既有良好之物，必须要由专人进行看护，并且设置明显标识和防护栏。未知的管线必须要及时报告相关部门定位，及其具体用途和保护方案。对于开挖区域内需要拆除的地上物，在正式开挖前，拆除清理完毕后，方能进行土方开挖。

开挖前，测量人员根据控制网的测设开挖上开口线和沟槽底边线，用白灰线醒目标记，以此指导机械开挖人员进行作业。开挖时自上而下进行，施工过程中要严格结合前期方案以及图纸的实际要求进行，在施工过程中要严格落实边坡的控制，避免出现超挖现象以及欠挖现象，满足施工图纸要求的坡度和平整度。

施工期间还需要由专业的人员进行现场测量，跟进施工进度，严格落实平面位置、标高、水准点、边坡等各项细节的检测，确保不变形、不位移、不滑坡。土方开挖时，挖掘机最有效的开挖深度在4m以内，开挖深度小于4m，一次开挖成型。当开挖深度大于4m时，采取分层开挖的形式进行。分层开挖前，要根据地质土层情况、开挖深度和地下水位等，合理确定分层位置，确保开挖机械充分发挥其效率。

使用机械开挖土方时，沟槽底预留20cm厚保护层，用人工修整、清理，确保地基不被扰动，满足施工图纸和相关施工技术规范的要求。在开挖施工以及回填的过程中，必须要严格按照相关工程量计算具体的人工参数，选择效率最高且进度最快的方式进行施工，这样才可以有效提升整体工程施工效率，也可以确保为后续的工程质量管控奠定良好基础。

工程土方开挖及回填的施工参数标准

2管线组装施工

首先不同材料的管道选择需要结合前期的设计方案进行分析，在管道运输的过程中，运输车和吊机设备必须要维持良好的运行状态，避免损坏管道质量。管道运输到现场之后，及时进行排列和堆放，并且进行批次检查。在进行管道组装的过程中，首先要在工作坑两边放置顶铁，配合锁定装置来提升稳定性，同时也要确保顶铁自身的轴线与管道的轴线平行。在管道节点位置设置刃角，结合实际的工序和步骤进行外壳、内环、肋板等相关结构的安装。

3管道顶进及对接施工

首先，确保机头先进入土层内，让土体进入管内形成土塞，达到一定程度之后停止顶进，进行管内取土。通常以人工挖取的方式进行施工。管前取土原则上控制与机头前端平齐。其次，当土塞清除结束后，再进行管道的顶进，在管道铺设之前必须要将表面的油污和杂物清除干净，结合不同的管道直径进行规范化处理。最后，选择与管道直径相符的密封胶圈，套入插口槽内，确保胶圈四周平整，没有扭曲现象，然后在胶圈表面以及前一节管道内部涂抹润滑油（如肥皂水）。

在铺管时，首先设备必须要平稳运行，避免出现碰撞情况，将管道平移到接口位置，然后调整轴线和标高，在这个过程中可以通过水准仪进行持续性的检查和观测。另外在承插的过程中，依然需要保持管道全吊的状态，这样能够降低拉力对管道产生的影响。在管道拉紧之后需要及时调整轴线以及标高，同时要注意避免出现扭曲等情况。

在整体管道安装的过程中，必须加大质量管控力度，管口紧固作业非常关键，稍有不慎，胶圈就会扭曲、挤压变形或破坏。本工程采用内拉法以及外拉法这两种方式进行紧固施工。

外拉法适合于各种管道直径型号。在安装的过程中，首先需要在管道的外壁上安装钢丝绳，钢丝绳和管道之间需要设置垫层，避免对管道表面产生影响。接下来用手动葫芦进行起重。起重机的起吊位置需要设置在距离管道中部管道10~20 cm左右，需要利用人工操作的方式拉紧手动葫芦，把承插口徐徐地紧密接合好。

而在管道直径较大的施工作业过程中，往往以内拉法为主，方便工人能够在管道内部行走作业。在安装好的管道内接缝位置，卡住水平钢板或型钢作为固定锚固点，布设牵引钢丝绳、手拉葫芦和待紧固管口的横杠等，通过手拉葫芦的拉紧，将管道连接紧密。

人工掘进顶管施工方法

机械式土压平衡顶管施工方法

结语

综上所述，在当前的污水管线施工过程中，结合实际的施工需求以及施工环境，分析影响因素和综合效益，建立在统筹合作的基础上，打造非开挖技术体系，能够有效降低整体工程的成本投入，也可以提升施工质量，而顶管施工技术也需要落实全过程的监督以及优化管理。加强质量管控、落实智能化创新、明确各方主体的责任和义务、实现动态性管理，这可以为顶管施工工程的落实奠定良好基础，也可以为我国污水管线价值发挥提供有效保障。