大口径钢筋混凝土排水管道施工新工艺_半开槽顶管施工技术介绍.docx

大口径钢筋混凝土排水管道施工新工艺———半开槽顶管施工技术介绍郭伟陈波吴纪东（郑州市市政工程总公司， 郑州４５０００７）摘要 针对大口径钢筋混凝土排水管道的施工难点， 提出了大口径钢筋混凝土排水管道施工新工艺——— 半开槽顶管施工技术， 详细介绍了其施工方法和适用条件。 实践证明， 该技术可解决 大口径管道施工中的基础问题和材 料耗用问题， 对同类大口径钢筋混凝土排水管道的施工具有借 鉴意 义。关键词 大口径排水管道 钢筋混凝土 半开槽顶管 土弧础、砂石基础及土弧基础３种形式，由于大口径管道体积大，基础体积也相应增大，采用混凝土基础或砂石基 础时要直接或间接耗费大量的砂、石、水泥、水及其他 资源并影响环境，与国家倡导的绿色施工背道而驰，加 之砂石基础管道腋角部位回填很难达到原状土标准，易 造成管道回填受压开裂。因此，土弧基础形式成为大口 径钢筋混凝土排水管道施工首选基础形式，但采用普通 的土弧基础施工，理论要求挖掘形成的实际土弧支撑角 度不宜超过６０°，实际操作中由于弧形土基施工难度较 大且容易被扰动，施工进度与质量之间的矛盾较为突 出，难以满足城市施工的速度与质量的双重要求。（３）由于大口径管道前端敞口面过大， 人工掘 进顶管时势必造成 管 道 前 端 塌 方 甚 至 “望 天”， 人 工掘进顶管施工技术往往难于应用到大口径管道施 工中； 考虑地面覆土条件， 亦不能保证机械顶管方 式完全适用， 因此大口径管道顶管存在困难。大口径钢筋混凝土排水管道的施工难点随着全 国 城 镇 化 建 设 的 快 速 发 展， 大 口 径（ＤＮ≥２０００） 排水管道 作为改善城市排水 状 况 的 措施正得到越来越多的应用。 基于技术、 经济及安 全性能的考虑， 城市大口径排水管道在材质的选用 上主要以钢筋 混 凝 土 为 主， 但 由 于 本 身 材 质 的 特 点， 使得大口径管道在施工时会出现以下困难：（１）对于采用传统开挖方式施工的大口径钢筋混 凝土排水管道，由于沟槽一般较深且管道本身体积和 质量较大，为确保安全、工程质量及方便施工，管道 每侧预留操作面较宽，开挖沟槽的坡度较缓，这将直 接导致沟槽开挖截面较大、出土量增多，相应回填工 作量增大、占地多、施工周期长，对在城市中进行施 工相当不利；同时造成城市道路大部分处于高回填土 中，对城市道路质量产生安全隐患。（２）混 凝 土 管 道 的 管 基 通 常 采 用 混凝土基１檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿万元）， 工期短（总施工 时 间 为 １０ｄ）。 改 造 后 由参考文献１ 龙干， 颜振邦， 赵华 ．旋流 沉 砂 池 在 上 海 白 龙 港 污 水 处 理 厂 的应用． 中国市政工程，２００１，（增刊）：２６～３０２ 徐文刚， 胡春萍 ．旋流沉砂池的排砂系统设计． 中国给水排水，２００２，１８ （１）：７４～７５ 于运行设备数量 大 为 减 少， 同 时 也 避 免 了 原 先 因维修、 更换进口 配 件 所 带 来 的 各 种 麻 烦， 设 备 运 行和维修维护费用大为降低， 并且耗 气量也不大。 既节能降耗， 又能保证除砂系统长期可靠运行， 经 济效果良好。（２）从实际运行效果来看， 改用气提排砂的形 式后， 在保证除砂效果的基础上， 由于拆除了故障 发生率较高的气囊阀、 真空泵和吸砂泵， 同时自动 控制工序步骤也简便了很多， 除砂系统的运行稳定 性大大提升。＆ 通讯处：３１００００ 杭州市下 沙 七 格 南 路 七 格 三 期 污 水处理厂电话：（０５７１ －ｍａｉｌ：ｙａｎｇｕｏｑｉ＠１６３．ｃｏｍ 收稿日期：２０１２－０４－０５ 修回日期：２０１２－０９－２９１００给水排水Ｖｏｌ．３８ Ｎｏ．１２ ２０１２开挖， 根据土质放坡， 按每台阶操作宽度０．８ｍ 计算上层土方开挖断面。 沟槽开挖断面示意见图１。半开槽顶管施工方法基于大口径钢筋混凝土管道的施工难点， 结合 开槽和顶管施工的工艺特点， 提出了半开槽顶管施 工技术， 在一定程度上满足了大口径钢筋混凝土排 水管道的施工要求。 半开槽顶管施工技术原理 为： 开挖沟槽土方至预留土弧上面， 选定工作坑位 置， 挖深到工作坑底面， 按普通人工顶管工作坑施工方 式进行设备安装， 在控制好管道中线和设计管内底 高程的基础上进行管道敷设， 从工作坑位置开始进 行管道顶进。 顶进时， 管道切土前进， 并在外部采 用机械辅助挖土， 确保管道底部及掖角部位为原状 土层， 并保证管道之间的连接达到密闭要求。 如此 将管道按设 计 中 线 及 设 计 管 内 底 高 程 连 续 顶 进 敷 设， 从而完成整个排水管道的半开槽顶管施工。２图１沟槽开挖断面示