市政工程常見施工方法與質量控制

◎ 臨海市博越建設工程有限公司 馮建平

近些年，隨著我國市政工程的不斷發展，施工技術及質量控制對市政工程項目有著至關重要的影響。其中，管網工程中頂管技術及城市道路軟基處理中水泥攪拌樁的應用極為廣泛，下面就這兩方面重點探討。

1 頂管施工技術及質量控制

1.1 頂管施工技術的相關概述

頂管施工是借助于主頂油缸以及中繼間的頂進力，將工具管或頂管掘進機從工作坑內穿過土層一直頂進到接收坑內吊起。頂管法施工常用于城市市政管道工程中。使用該方法占地面積少，施工控制嚴格，可保證交通暢通；在穿越鐵路、公路、河流、建筑物等障礙物時，可減少沿線的拆遷工作量，降低工程造價。盡管頂管施工技術最初主要用于在鐵路和公路下而施工穿越管道，但是在當時也有專業人員開始探討在不采用套管的情況下，應用頂管技術直接施工地下排水管道，并分析了頂管施工對地面交通基本無干擾的優越性。

1.2 頂管工程的理論應用

1）工程應用的頂管限度要求。頂管技術在理論上可應用于任何管徑，但實際上也有一定的限度。頂進管直徑之所以不能低于一定的下限，是因為必須在管子內部完成挖土和運土作業。因此就必須保證工人有可能在管內工作。800mm內徑的規格，乃是在管子中進行操作的最低限度。但在這種情況下，對在管內操作工人要求較高，同時空間狹小，工作效率大大降低，所以從經濟角度來考慮，也以選用較大的直徑為宜。一般頂管的下限以1米為宜。

2）土質土層的適應性。頂管技術特別適用于在礫石、砂、碎石等非粘性土層中，以及在壤土、砂壤土、粘土和泥灰巖等粘性土層中敷設管道。對流砂、淤泥、沼澤地以及巖石來說，頂管也只能有條件的采用。

1.3 頂管施工技術在市政工程中的應用施工控制

1）施工前質量控制。熟悉合同文件及相關規范。學習設計規范、材料規范、安裝施工規范及驗收規范。施工前參加工程建設的各方技術人員學習合同文件中有關技術規范和上述規范，這對后續工作的開展非常有幫助。

2）安裝施工前的配套準備。根據工程特點、設計要求、規范規定，施工單位提交的施工組織設計必須經過監理工程師的審查通過。選擇頂管掘進機選擇好頂管掘進機對頂管施工是至關重要的。根據本工程具體情況，選擇大刀盤泥水平衡頂管掘進機。該機具有沉降控制精度高，頂進速度快，施工可靠性好等特點。

3）施工程序。準備工作→測量放線→打板樁或支撐→開挖工作坑→安裝頂管后背→安裝導向軌道和設備→頂進作業及套管安裝→檢查及頂進設備拆除→穿越管段預制→干線管道穿越→安裝套管端部附件→回填恢復地貌。

4）頂進設備的安裝和后背墻處理。用汽車吊將頂進設備安裝就位，先將導軌安裝在基礎上并放上穿越用套管，借助經緯儀和水準儀測量來調整套管中心線，確保與穿越中心線重合，且保護水平。

5）對頂入管節做最后檢查：端面平直度、橢圓度，管殼任一側母線直線度等。用吊車將管節輕放在導軌上，測量中線與前后兩端高程，管節端面垂直頂管中軸線。頂進管每節長度根據頂進操作坑可能的長度而定。首節管頂入后，液壓缸退回到起始位置，測量合格后，將第二節套管吊導軌上，與首節套管焊接，焊接方式按設計要求進行，質量符合要求再依次頂進，直至頂入設計的管長度，完成頂管作業。

6）頂進偏差控制：首節套管的入土點和安裝角度在頂進作業前應測量準確，頂進400mm～600mm后檢查是否有偏斜現象。頂管過程中，架設水準儀控制中心位移線。每頂進30～50cm左右就要對頂管中線、高程進行觀測，施工中采用全站儀控向，以施工放線是布置的中心樁為準進行監測，發現位移，要采取適當措施予以調整過來。

2 水泥土攪拌樁在市政工程軟基處理中的應用

2.1 水泥土攪拌樁的相關概述

市政工程軟土應為相對軟弱土，是指該土層在上部結構荷載加上后，其承載力或變形不能滿足規范規定要求的土層。這里既包括淤泥及淤泥質土，也包括土質相對較好但當上部結構荷載很大而不能滿足要求的土。

水泥土攪拌樁加固軟土地基的機理分析：水泥的水解和水化反應；粘土顆粒與水泥水化物的作用；碳酸化作用。以下分別作一簡述。水泥的水解和水化反應。這一反應離不開水，如果天然土的含水量過低而又采用干法(噴粉）施工，不但施工難度大，而且水泥不能得到充分的水解和水化反應，勢必會影響水泥土的加固效果。粘土顆粒與水泥水化物的作用。包括凝硬作用和離子交換作用，這一反應過程也取決于水泥水化反應的程度，與適當的含水量有關。

2.2 水泥土攪拌樁加固市政工程軟土地基的質量控制

1）深層攪拌樁的施工。深層水泥土攪拌樁是利用水泥或水泥系材料作為固化劑，通過特制的深層攪拌機械，在地基深處就地將原位土和固化劑(漿液或粉體)強制攪拌，形成水泥土圓柱體。施工前應確定攪拌機械的灰漿泵輸漿量、灰漿經輸漿管到達攪拌頭噴漿口的時間和起吊設備提升速度等施工參數。起吊設備要保持水平，要保證施工安全；施工時應保證連續性，因故停漿時，宜將攪拌頭下沉至停漿點以下一定深度(一般為0.5米)，待恢復供漿后再噴漿提升;若停機超過3小時，為防止漿液硬結堵管，宜先拆卸輸漿管路，妥為清洗。攪拌頭噴漿提升的速度和次數必須符合施工工藝的要求，應有專人記錄攪拌頭每次下沉的深度和提升的時間。深度記錄誤差不得大于100mm，時間誤差不得大于5s。制好的水泥漿液不得析，泵送要連，攪拌的罐數、固化劑和外摻劑的用量以及泵送漿液的時間等應有專人記錄。

2）粉噴樁的施工。施工前應檢查施工機械、電氣設備、儀表儀器及機具等。確認完好后方準使用。對于土體含水量很高、強度很底的軟弱土或可能出現液化的粉土，可在向下鉆進攪拌的同時，噴射水泥粉，從而達到改善土的稠度，防止應壓縮空氣的脈動致使粉土的液化。噴粉時要求灰罐內的氣壓比管道內的氣壓高0.02～0.05MPa，以確保正常的送粉。樁體施工的過程中，應注意觀察鉆機的狀況，如發現鉆機不正常的振動、晃動、傾斜、移位等現象，應及時停鉆檢查，必要時應提鉆重打。

3）成樁后的質量檢驗。為保證水泥土攪拌樁的施工質量，首先應根據施工的原始記錄，查看是否符合規范，從源頭上確保施工的質量。開挖檢驗：根據工程設計要求，選取一定數量的樁體進行開挖，可以直接檢查加固樁體的外觀，從而對水泥漿與軟土的拌和狀態、均勻性、整體性有較感性的認識。鉆探取芯：通過在樁體中的鉆探取芯，可以直觀地看出水泥漿與軟土的和程度，樁長能否滿足設計要求等；同時通過鉆探采取水泥土試樣制成試件，與室內制作試塊進行強度比較，從而確認采用室內水泥土強度來推測復合地基承載力的可靠性。

3 結語

隨著市政工程的不斷發展，施工方法也在不斷的改進，相信頂管施工在市政工程中的應用會越來越廣泛，另外，也要加強市政工程軟土地基的處理，在施工過程中，工藝的設計、施工組織設計的編制、施工順序和組織措施的開展以及操作要求等，都必須以確保質量為目的，嚴加控制。