柏葉口水庫供水工程倒虹吸穿古吳線公路段頂進(jìn)法施工質(zhì)量控制

摘 要：柏葉口水庫供水工程土建Ⅰ標(biāo)倒虹吸穿古吳線公路采取頂管施工，文中敘述了頂管施工過程質(zhì)量控制，包括安全生產(chǎn)、測量定位、套管頂進(jìn)、鋼管接頭焊接、灌泥漿、套管和鋼管之間砂土回填、鎮(zhèn)墩施工，土方回填等方面。

關(guān)鍵詞：柏葉口水庫供水工程；頂管施工；質(zhì)量控制

1.基本情況

由山東水利工程總公司承建的山西省呂梁市交城縣的柏葉口水庫供水工程土建Ⅰ標(biāo)的倒虹吸工程需要橫穿古吳公路，該路原況為瀝青砼路面，路面高程為863.60 m，路面寬9m，兩側(cè)路肩寬2m。由于該公路為文水、交城、吳城去古交的省級干道，車流量較大，原設(shè)計方案為大開挖埋管方案，施工時需要斷路，施工便道拆遷難度大，公路部門及當(dāng)?shù)卣煌庠摲桨福┕挝槐局夹g(shù)可行，安全可靠，和不影響交通的原則，提出設(shè)計變更申請，由原設(shè)計大開挖施工方案改為頂管施工方案，監(jiān)理、設(shè)計、業(yè)主各方經(jīng)仔細(xì)審核從安全、經(jīng)濟(jì)、科學(xué)幾方面考慮同意該方案。

2.施工過程控制

倒虹吸1#穿公路段頂管起止樁號為3+090.67至3+114.67，總長度為24米，倒虹吸軸線與公路夾角為77度，其中公路及路肩寬度為13.34米，兩側(cè)邊坡坡比約為1：0.7，具體布置見附圖1和附圖2。采用DN1600混凝土套管頂進(jìn)，然后DN1200鋼管邊焊接邊頂進(jìn)的施工方案。頂進(jìn)工作坑設(shè)置在樁號3+114.67處，頂進(jìn)坑內(nèi)靠背采用C25鋼筋砼，底板采用C20素砼，具體尺寸見附圖2。鋼管與PCCP管焊口處各設(shè)C20鋼筋砼鎮(zhèn)墩1個，鎮(zhèn)墩具體尺寸按設(shè)計圖紙施工。

施工程序為：測量→工作坑的設(shè)置→設(shè)備安裝→混凝土管頂進(jìn)→鋼管鋪設(shè)→鎮(zhèn)墩澆筑→場地恢復(fù)。

2.1測量放線控制

通過全站儀準(zhǔn)確地測定管道的中心線，設(shè)立標(biāo)高控制點，并建立地面與地下測量控制系統(tǒng)，控制點應(yīng)設(shè)在不易擾動、視線清楚、方便校核、易于保護(hù)處。在鋼筋砼管頂進(jìn)過程中，實施測量全過程監(jiān)控，前兩節(jié)管是關(guān)鍵，保持30cm測一次，根據(jù)測量結(jié)果調(diào)整頂進(jìn)方向，前2節(jié)管入土后，保持50cm測一次，保證砼管中心平面和高程偏差在施工規(guī)范允許范圍內(nèi)。

2.2工作坑施工

工作坑設(shè)置在公路一側(cè)，工作坑采用機(jī)械配合人工進(jìn)行開挖。工作坑內(nèi)作素砼底板，砼底板尺寸為長5.5米，寬4.5米，厚0.3米。靠背采用C25鋼筋砼結(jié)構(gòu)，靠背尺寸為高4.5米，寬2.5米，厚0.3米。靠背緊靠土體，并且與管道頂進(jìn)方向垂直，工作坑的支撐形成封閉式框架，矩形工作坑的四角應(yīng)設(shè)置剪力支撐，防止塌方。

具體頂管法布置圖示見附圖1。

2.3設(shè)備安裝

2.3.1頂管所需機(jī)械設(shè)備清單

2.3.2設(shè)備安裝質(zhì)量控制

設(shè)備安裝時應(yīng)達(dá)到以下要求：

（1）兩導(dǎo)軌應(yīng)平行、垂直等高，其縱向坡度與管道設(shè)計坡度一致，且安裝后的導(dǎo)軌應(yīng)牢固，防止在使用中產(chǎn)生位移，并應(yīng)經(jīng)常檢查校核。

（2）千斤頂應(yīng)固定在支架上，并與管道中心的垂線對稱，其合力的作用點應(yīng)在管道中心的垂直線上；

（3）油泵應(yīng)設(shè)置在千斤頂附近，油管應(yīng)順直，轉(zhuǎn)角少，且油泵應(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)行試運轉(zhuǎn)。

（4）頂鐵應(yīng)有足夠的剛度，采用型鋼焊接成型，焊縫不得高出表面。

（5）頂鐵與管口之間應(yīng)采用緩沖材料襯墊。頂鐵拼裝后應(yīng)牢固鎖定。

2.4砼管道頂進(jìn)施工

2.4.1頂進(jìn)前全部設(shè)備必須經(jīng)過檢查合格，并調(diào)試正常，具備正式施工的條件。

2.4.2將一節(jié)套管先置于導(dǎo)軌上，用全站儀、水準(zhǔn)儀校正其平面與高程位置，使其達(dá)到設(shè)計要求。

（3）派工人進(jìn)入管內(nèi)，一人在工作面挖土，一人用小車將土運至工作坑，再用起重設(shè)備將土運往地面。

（4）啟動千斤頂，將套管頂進(jìn)，千斤頂行程結(jié)束，再復(fù)位千斤頂，加塞墊塊后復(fù)頂。

（5）頂進(jìn)中，及時用水準(zhǔn)儀監(jiān)測管道是否偏離中心位置，否則應(yīng)進(jìn)行糾偏后再行頂進(jìn)。

（6）頂進(jìn)時在頂管外側(cè)涂刷泥漿減少阻力，對于砼管與頂進(jìn)土層間空隙采用從砼管注漿孔中注泥漿進(jìn)行填充。

2.5鋼管的鋪設(shè)

采用50t汽車吊將鋼管吊入工作坑內(nèi)，然后用葫蘆拉至套管內(nèi)部，每節(jié)鋼管均在工作坑內(nèi)進(jìn)行焊接。根據(jù)規(guī)范要求進(jìn)行管底墊層處理。鋼管與砼管間孔隙采用砂進(jìn)行填充，即能保證間孔隙密實度，又能保證鋼管外面的柔性。

2.6管道安裝就位后，做好管道兩端的封閉施工。

2.7頂管完成后在進(jìn)出口工作坑和接受坑。與PCCP管連接處各設(shè)鎮(zhèn)墩一個，確保管線安全固定不偏移。

2.8場地修復(fù)

頂管段施工完畢后，進(jìn)行現(xiàn)場清理，拆除工作坑和頂管設(shè)備，鎮(zhèn)墩施工完畢后分層回填，進(jìn)行場地修復(fù)，質(zhì)量達(dá)到設(shè)計要求。

3.施工安全保證措施

3.1頂管工作坑采用機(jī)械挖土方時，現(xiàn)場應(yīng)有專人指揮裝車，堆土應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定，不得損壞任何構(gòu)筑物和預(yù)埋立撐；工作坑如果采用混凝土灌注樁連續(xù)壁，應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行有關(guān)的安全技術(shù)規(guī)程操作；工作坑四周或坑底必須有排水設(shè)備及措施；工作坑內(nèi)應(yīng)設(shè)符合規(guī)定并固定牢固的安全梯，下管作業(yè)的全過程中工作坑內(nèi)嚴(yán)禁有人作業(yè)。

3.2吊裝頂鐵或管材時，嚴(yán)禁把桿回轉(zhuǎn)半徑內(nèi)人員停留；往工作坑內(nèi)下管時，應(yīng)穿保險鋼絲繩，并緩慢的將管子送入軌道就位，以便防止滑脫墜落或沖擊軌道，同時坑下人員應(yīng)站在安全角落。

3.3垂直運輸設(shè)備的操作人員，在作業(yè)前對設(shè)備各部分進(jìn)行安全檢查，確認(rèn)無異常后方可作業(yè)，作業(yè)時精力集中，服從指揮，嚴(yán)格執(zhí)行起重設(shè)備作業(yè)有關(guān)的安全操作規(guī)程。

3.4安裝后的軌道應(yīng)牢固，不得在使用中產(chǎn)生位移，并應(yīng)經(jīng)常檢查校核；兩導(dǎo)軌應(yīng)順直、平行、等高，其縱坡應(yīng)與管道設(shè)計坡度一致。

3.5在拼接管段前或因故障停頓時，應(yīng)加強(qiáng)聯(lián)系及時通知管頭操作人員停止挖進(jìn)，防止因超挖造成塌方，并應(yīng)在長距離頂進(jìn)過程中加強(qiáng)通風(fēng)。

3.6頂進(jìn)過程中，油泵操作工應(yīng)嚴(yán)格注意觀察油泵壓力是否均勻漸增，若發(fā)現(xiàn)壓力驟然上升，應(yīng)立即停止頂進(jìn)，待查明原因后方能繼續(xù)頂進(jìn)。

3.7管子的頂進(jìn)或停止，應(yīng)以管頭發(fā)出信號為準(zhǔn)。遇到頂進(jìn)系統(tǒng)發(fā)生故障或在拼管子前20min，即應(yīng)發(fā)出信號給管頭操作人員，引起注意。

3.8在工作坑及接受坑上方周圍設(shè)警示標(biāo)志，加設(shè)防護(hù)欄；頂進(jìn)作業(yè)時，一切人員在護(hù)欄外，不得在頂鐵上方、兩側(cè)站立操作，嚴(yán)禁穿行。對頂鐵要有專人觀察，以防發(fā)生崩鐵傷人事故。

3.9管道內(nèi)的照明電信系統(tǒng)應(yīng)采用安全電壓宜采用12V，每班頂管前電工要仔細(xì)檢查各種線路是否正常，確保安全施工。

4.結(jié)語

柏葉口水庫供水工程土建Ⅰ標(biāo)倒虹吸穿古吳線公路采取頂管施工，避免了大開挖斷路施工對公路交通的影響，又減少因修施工便道對民房的拆遷費用，施工單位針對施工特點和難點，提高施工工藝，配置合理施工設(shè)備，注重安全生產(chǎn)，監(jiān)理人員全過程旁站，對安全生產(chǎn)、測量定位、套管頂進(jìn)、鋼管接頭焊接、灌泥漿、套管和鋼管之間砂土回填、鎮(zhèn)墩施工，土方回填等方面重點控制，完工后經(jīng)閉水試驗，質(zhì)量達(dá)到了設(shè)計及規(guī)范要求。

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【文章編號】1006-2688（2017）08-0044-03

【作者簡介】馬良柱（1964-），男，山西聞喜縣人，畢業(yè)于華北水利水電學(xué)院水利系，本科，高級工程師，從事水利工程設(shè)計及監(jiān)理。endprint