淺談?lì)A(yù)制管涵人工掘進(jìn)頂管施工要點(diǎn)

趙二鴿

河南省第一建筑工程集團(tuán)有限責(zé)任公司（450014）

淺談?lì)A(yù)制管涵人工掘進(jìn)頂管施工要點(diǎn)

趙二鴿

河南省第一建筑工程集團(tuán)有限責(zé)任公司（450014）

介紹了預(yù)制管涵人工掘進(jìn)頂管施工工藝流程、工藝操作要點(diǎn)、質(zhì)量控制措施、安全及環(huán)保措施，對(duì)經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行了分析，可以作為同類工程的借鑒。

預(yù)制管涵；人工掘進(jìn)頂管；工藝流程；操作要點(diǎn)；質(zhì)量控制；安全及環(huán)保；經(jīng)濟(jì)效益分析

0 概述

在管道安裝施工中，往往碰到一些不能開(kāi)槽敷設(shè)的室外地下管道,如穿越交通比較繁忙的鐵路、公路等。采用預(yù)制管涵人工掘進(jìn)頂管施工技術(shù)，不會(huì)影響地面交通，不會(huì)因管道埋設(shè)較深而增加開(kāi)挖土方量，可減少對(duì)管道沿線的環(huán)境污染，工程施工質(zhì)量能夠得到保證。

管涵為分段預(yù)制，同時(shí)選擇合理的位置布置工作坑，在工作坑底修筑基礎(chǔ)、設(shè)置導(dǎo)軌，先用人工在管端頭開(kāi)挖坑道，然后利用千斤頂?shù)仍O(shè)備將管子沿導(dǎo)軌方向頂入，一次行程300～400 mm，頂完一節(jié)再連接一節(jié)，直到進(jìn)入控制點(diǎn)位。

1 施工工藝流程及操作要點(diǎn)

1.1 施工工藝流程

工作坑布置→涵洞預(yù)制→設(shè)備安裝→頂進(jìn)→檢測(cè)→糾偏→注砂填充。

1.2 操作要點(diǎn)

1.2.1 工作坑布置

工作坑的位置、大小和深度依據(jù)施工工藝、采用設(shè)備、管節(jié)長(zhǎng)度、設(shè)計(jì)埋深等因素決定，施工中的具體要求有以下幾點(diǎn)：

1）宜在管道井室的位置。

2）工作坑宜就近布置，以方便下管、取土和運(yùn)輸為原則。

3）可利用坑壁土體做后背，再用撐板、撐杠將四周坑壁土體加固,防止土體長(zhǎng)時(shí)間暴露風(fēng)化，引起土方塌落。

4）工作坑的支撐宜形成封閉式框架，矩形工作坑的四角應(yīng)加斜撐，撐杠的布置應(yīng)不影響下管和取土。

5）工作坑的布置還應(yīng)解決電源,照明及扶梯設(shè)施。

6）單向頂進(jìn)時(shí)宜設(shè)在下游一側(cè)。

7）頂進(jìn)從兩處同時(shí)進(jìn)行，中間加豎井取土,以加快施工進(jìn)度。

8）頂管施工中的測(cè)量，應(yīng)建立地面與地下測(cè)量控制系統(tǒng)，控制點(diǎn)應(yīng)設(shè)在不易擾動(dòng)、視線清楚、方便校核、易于保護(hù)處。

1.2.2 裝配式后背墻施工要點(diǎn)

1）裝配式后背墻宜采用方木、型鋼或鋼板等組裝，組裝后的后背墻應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度。

2）后背土體壁面應(yīng)平整，并與管道頂進(jìn)方向垂直。

3）裝配式后背墻的底端宜在工作坑底以下，不宜小于500 mm。

4）后背土體壁面應(yīng)與后背墻貼緊填塞密實(shí)。

5）組裝后背墻的構(gòu)件在同層內(nèi)的規(guī)格應(yīng)一致，各層之間的接觸應(yīng)緊貼，并層層固定。

1.2.3 管涵預(yù)制

根據(jù)千斤頂?shù)捻斄τ?jì)算出單節(jié)涵洞的重量，再依據(jù)重量定出單節(jié)涵洞長(zhǎng)度，管涵按定長(zhǎng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制，管涵壁厚為200 mm，涵洞的混凝土標(biāo)號(hào)及尺寸規(guī)格要求要嚴(yán)格加以控制。拆模后應(yīng)在涵洞內(nèi)壁彈出中線，便于測(cè)量控制軸線偏差。

1.2.4 設(shè)備安裝

導(dǎo)軌應(yīng)選用鋼質(zhì)材料制作,兩導(dǎo)軌鋪設(shè)應(yīng)順直、平行，坡度和標(biāo)高要同管道相一致；安裝后的導(dǎo)軌應(yīng)牢固，不得在使用中產(chǎn)生位移，并應(yīng)經(jīng)常檢查校核。

千斤頂宜固定在支架上，并與管道中心的垂線對(duì)稱,其合力的作用點(diǎn)應(yīng)在管道中心的垂直線上；當(dāng)千斤頂多于一臺(tái)時(shí)，宜取偶數(shù)，且其規(guī)格宜相同；當(dāng)規(guī)格不同時(shí)，其行程應(yīng)同步，并應(yīng)將同規(guī)格的千斤頂對(duì)稱布置。

1.2.5 油泵安裝和運(yùn)轉(zhuǎn)操作要點(diǎn)

1）油泵宜設(shè)置在千斤頂附近，油管應(yīng)順直、轉(zhuǎn)角少。

2）油泵應(yīng)與千斤頂相匹配，并應(yīng)有備用油泵。油泵安裝完畢，應(yīng)進(jìn)行試運(yùn)轉(zhuǎn)。

3）頂進(jìn)開(kāi)始時(shí)，應(yīng)緩慢進(jìn)行，待各接觸部位密合后，再按正常頂進(jìn)速度頂進(jìn)。

4）頂進(jìn)中若發(fā)現(xiàn)油壓突然增高，應(yīng)立即停止頂進(jìn)，檢查原因，并經(jīng)處理后方可繼續(xù)頂進(jìn)。

5）千斤頂活塞退回時(shí)，油壓不得過(guò)大，速度不得過(guò)快。

1.2.6 頂鐵的安裝和操作要點(diǎn)

1）安裝后的頂鐵軸線應(yīng)與管道軸線平行、對(duì)稱,頂鐵、導(dǎo)軌和頂鐵之間的接觸面不得有泥土、油污。

2）更換頂鐵時(shí)，應(yīng)先使用長(zhǎng)度大的頂鐵。頂鐵拼裝后應(yīng)鎖定。

3）頂鐵的允許連接長(zhǎng)度，應(yīng)根據(jù)頂鐵的截面尺寸確定。當(dāng)采用截面為200 mm×300 mm頂鐵時(shí)，單行順向使用的長(zhǎng)度不得大于1.5 m;雙行使用的長(zhǎng)度不得大于2.5 m，且應(yīng)在中間加橫向頂鐵相連。

4）頂鐵與管口之間應(yīng)采用緩沖材料襯墊，當(dāng)頂力接近管節(jié)材料的允許抗壓強(qiáng)度時(shí)，管端應(yīng)增加U形或環(huán)形頂鐵。

5）頂進(jìn)時(shí)，工作人員不得在頂鐵上方及側(cè)面停留，并隨時(shí)觀察頂鐵有無(wú)異常現(xiàn)象。

1.2.7 起重設(shè)備下管操作要點(diǎn)

1）正式作業(yè)前應(yīng)試吊,吊離地面10 cm左右時(shí)，檢查重物捆扎情況和制動(dòng)性能，確認(rèn)安全后方可起吊。

2）下管時(shí)工作坑內(nèi)嚴(yán)禁站人，當(dāng)管節(jié)距導(dǎo)軌小于500 mm時(shí)，操作人員方可近前工作。

3）嚴(yán)禁超負(fù)荷吊裝。

1.2.8 頂進(jìn)操作要點(diǎn)

1）開(kāi)始頂進(jìn)前應(yīng)檢查全部設(shè)備，并試運(yùn)轉(zhuǎn)，確認(rèn)條件具備后方可開(kāi)始頂進(jìn)。

2）開(kāi)始頂進(jìn)5～10 m的范圍內(nèi)，允許偏差應(yīng)為：軸線位置5 mm,高程0～+5 mm。當(dāng)超過(guò)允許偏差時(shí),應(yīng)采取措施糾正。

3）在軟土層中頂進(jìn)混凝土管時(shí)，為防止管節(jié)飄移，可將前3～5節(jié)管連成一體。

4）頂進(jìn)時(shí)每節(jié)用墊塊隔開(kāi)300 mm間距,用來(lái)調(diào)整誤差。

5）將地上控制點(diǎn)導(dǎo)入坑底，在坑底架設(shè)儀器，利用涵洞彈出中線，隨時(shí)監(jiān)測(cè)控制線偏差。

6）如果偏差出現(xiàn)較大變化，應(yīng)及時(shí)采取糾偏措施。

1.2.9 接口處理操作要點(diǎn)

1）管道頂進(jìn)到位后，用砂漿將縫隙塞實(shí)，然后做一道高分子防水層,防水層內(nèi)側(cè)抹15～20厚的1：2砂漿。

2）頂管結(jié)束后，管節(jié)接口的內(nèi)側(cè)間隙應(yīng)按設(shè)計(jì)規(guī)定處理；設(shè)計(jì)無(wú)規(guī)定時(shí)，可采用石棉水泥、彈性密封膏或水泥砂漿密封。填塞物應(yīng)抹平，不得進(jìn)入管內(nèi)。

1.2.10 注砂填充操作要點(diǎn)

1）在涵洞頂部安裝一根DN40鋼管，利用高壓風(fēng)將砂粒吹入管涵外壁縫隙，使縫隙密實(shí)。

2）安裝風(fēng)管可以根據(jù)管涵長(zhǎng)度依次分段焊接，直到全部風(fēng)管安裝完為止。

3）隨著砂不斷填實(shí)填滿,逐漸將風(fēng)管往外抽出，直到最后一節(jié)填滿為止。

2 質(zhì)量控制

2.1 頂進(jìn)管道的施工質(zhì)量應(yīng)符合下列規(guī)定

1）管內(nèi)清潔，管節(jié)無(wú)破損。

2）鋼筋混凝土管道的接口應(yīng)填料飽滿、密實(shí)，且與管節(jié)接口內(nèi)側(cè)表面平齊，接口套環(huán)對(duì)正管縫貼緊，不脫落。

2.2 測(cè)量、糾偏操作要點(diǎn)

在管道頂進(jìn)的全部過(guò)程中，應(yīng)控制管涵前進(jìn)的方向，并應(yīng)根據(jù)測(cè)量結(jié)果分析偏差產(chǎn)生的原因和發(fā)展趨勢(shì)，確定糾偏的措施。

2.2.1 管道頂進(jìn)過(guò)程中,管的中心和高程測(cè)量應(yīng)符合下列規(guī)定

1）采用手工掘進(jìn)時(shí)，管道進(jìn)入土層過(guò)程中，每頂進(jìn)300 mm，測(cè)量不應(yīng)少于一次。糾偏時(shí)應(yīng)增加測(cè)量次數(shù)。

2）全段頂完后，應(yīng)在每個(gè)管節(jié)接口處測(cè)量其軸線位置和高程。有錯(cuò)口時(shí)，應(yīng)測(cè)出相對(duì)高差。

3）測(cè)量記錄應(yīng)完整、清晰。

4）加強(qiáng)對(duì)第一節(jié)管涵的測(cè)量調(diào)控可以及時(shí)糾正偏差。

5）如果出現(xiàn)較大偏差，可以用人工在兩節(jié)之間管側(cè)外壁掘出調(diào)整空間，在另一側(cè)用小型千斤頂調(diào)整。

2.2.2 糾偏時(shí)應(yīng)符合下列規(guī)定

應(yīng)在頂進(jìn)中采用小角度逐漸糾偏。

2.3 質(zhì)量保證措施

1）建立質(zhì)量保證體系和崗位責(zé)任制，完善質(zhì)量管理制度，明確分工職責(zé)，落實(shí)到人，保證體系高效地運(yùn)轉(zhuǎn)。

2）對(duì)工程質(zhì)量實(shí)施事前、事中、事后的全過(guò)程控制；對(duì)施工過(guò)程的人、機(jī)、料、法、環(huán)五大要素的保證措施明確和落實(shí)。

3）嚴(yán)格把好關(guān)鍵部位、關(guān)鍵工序檢驗(yàn)關(guān)，杜絕不合格品流入下一道工序。

3 安全措施

1）編制安全應(yīng)急預(yù)案，積極開(kāi)展安全生產(chǎn)的日常活動(dòng)，樹(shù)立“常備不懈，警鐘常鳴”的觀念，做好施工前的安全技術(shù)交底、施工中的日常檢查工作,努力消除事故隱患，做到“三不傷害”、“四不放過(guò)”。

2）按《建筑施工臨時(shí)用電安全規(guī)范》做好臨時(shí)用電的兩級(jí)保證和管理，做好各類用電機(jī)械和手持電動(dòng)工具的接地或接零保護(hù)工作，確保安全施工。

3）現(xiàn)場(chǎng)所有機(jī)械設(shè)備必須按要求設(shè)置專人操作，不得擅離職守，他人不得操作使用。特種作業(yè)人員需持證上崗，杜絕無(wú)證上崗和違章作業(yè)。所有機(jī)械外露轉(zhuǎn)動(dòng)裝置均設(shè)防護(hù)罩。

4）工作坑的布置要安全可靠，坑壁要架設(shè)固壁支撐，搭設(shè)防護(hù)欄桿，并掛好安全警示標(biāo)志。

5）管道頂進(jìn)應(yīng)連續(xù)作業(yè)。管道頂進(jìn)過(guò)程中，遇特殊情況時(shí)，應(yīng)暫停頂進(jìn)，并應(yīng)及時(shí)處理。

4 環(huán)保措施

1）施工現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)盡量降低能源及物質(zhì)消耗，自覺(jué)做到廢棄物分類存放，回收可利用的廢棄物。

2）施工挖出的土方應(yīng)及時(shí)外運(yùn)，工作坑回填時(shí)必須逐層澆水夯實(shí)，每層回填厚度不得超過(guò)500 mm。清除施工垃圾和堆積物，最后平整地面，不得起土。

3）現(xiàn)場(chǎng)材料、機(jī)具等堆放整潔，污水排放有序，垃圾及時(shí)外運(yùn)，保證道路暢通，雜物不亂堆亂放。

4）現(xiàn)場(chǎng)機(jī)械車輛不亂響、亂鳴，以免影響周圍生活、生產(chǎn)環(huán)境。

5 效益分析

預(yù)制管涵人工掘進(jìn)頂管技術(shù)將工程從地表作業(yè)安全可靠地轉(zhuǎn)入地下施工，避免了地面施工產(chǎn)生的大量場(chǎng)地占用,對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)周圍的環(huán)境影響較少，既有效地避免了特殊路段開(kāi)槽施工帶來(lái)的困難，又保證了工期質(zhì)量，為以后地下工程在類似情況下提供了可靠的決策依據(jù)和技術(shù)指標(biāo)，社會(huì)效益和環(huán)境效益明顯。本方法由于工程部分小，場(chǎng)地易于布置，干擾因素少，有利于文明施工，各種資源能較好地利用，能確保周圍設(shè)施完好，節(jié)約了大量的工程拆除恢復(fù)等費(fèi)用。