淺析頂管施工在排水管道中的運(yùn)用與質(zhì)量控制

王淞

【摘 ?要】通過技術(shù)手段合理的規(guī)劃及施工建立城市排水管道工程，其主要功能為收集生雨水、生活污水、工業(yè)廢水進(jìn)行集中收集處理再利用，減少水資源浪費(fèi)、對(duì)地下水體污染、改善河道水質(zhì)等情況，提高生態(tài)環(huán)境的一項(xiàng)民生工程。

【關(guān)鍵詞】施工管理;頂管施工;質(zhì)量控制

1頂管工程的施工管理

1.1安全、技術(shù)準(zhǔn)備

根據(jù)工程特點(diǎn)編制可行可靠的專項(xiàng)施工方案，邀請(qǐng)專家對(duì)專項(xiàng)方案進(jìn)行論證，召集相關(guān)管理人員召開后續(xù)安全專題會(huì)議，根據(jù)專家論證方案的實(shí)施細(xì)則，歷數(shù)本工程存在的安全隱患，列出施工過程的各類風(fēng)險(xiǎn)源，并制定詳細(xì)的應(yīng)對(duì)措施，形成會(huì)議紀(jì)要，并責(zé)成專人根據(jù)會(huì)議精神編制專項(xiàng)安全實(shí)施方案及各類安全應(yīng)急預(yù)案。

1.2工作井占地優(yōu)化

城市排水管道主要建立在居民區(qū)、商貿(mào)區(qū)、辦公區(qū)以及道理橋梁附近，根據(jù)現(xiàn)在城市特點(diǎn)樓宇密集、地下障礙物較多、排水管相對(duì)埋深較大等特點(diǎn)，很難實(shí)現(xiàn)整體明開形式進(jìn)行管網(wǎng)的建設(shè)，故一般為局部開挖工作井，根據(jù)地質(zhì)條件及水文情況進(jìn)行工作井整體支護(hù)+降排水+頂管施工等形式進(jìn)行。因局部開挖占地面積小，故鋼筋、管材等材料進(jìn)場(chǎng)、格柵榀架均采用集中加工配送至每個(gè)工作井，拼裝施工。為實(shí)現(xiàn)安全文明施工，施工用地全部進(jìn)行混凝土硬化，現(xiàn)場(chǎng)僅設(shè)置土方堆集外運(yùn)區(qū)、泥池注漿區(qū)和臨時(shí)材料存放區(qū)、臨時(shí)用電管理區(qū)。

1.3工作坑施工方法

工作坑工分三種形式：頂管坑、接收坑（先挖后頂、機(jī)頭出洞）、過程坑（先頂后挖）三種形式。根據(jù)管道鋪設(shè)及附屬檢查井的設(shè)置情況結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)及水文地質(zhì)情況對(duì)管段施工距離及井位設(shè)置進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整見（工藝管理見圖）

1.4工作井的實(shí)施

工作坑坑口設(shè)混凝土鎖口冠梁，鎖口冠梁平面尺寸根據(jù)各工作坑尺寸確定，截面尺寸為800（寬）×500mm（高）。冠梁頂面標(biāo)高與現(xiàn)況地面平齊，并于梁頂面砌筑400mm高的磚砌擋水墻，并設(shè)置預(yù)留口供操作人員進(jìn)出。

工作坑冠梁主筋使用10C22+4C20的Ⅲ級(jí)鋼筋，箍筋使用?10@200mm，架立筋使用?10@200mm，混凝土強(qiáng)度C30，混凝土保護(hù)層厚40mm。梁底預(yù)留豎向連接鋼筋接頭，以便與工作坑鋼格柵豎向連接。

1.5頂管施工

根據(jù)施工所穿越的土質(zhì)、沉降要求以及頂管穿越現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，選用泥水平衡機(jī)械掘進(jìn)頂管方法施工。頂管前進(jìn)行洞口設(shè)置注漿花管，打入深度不小于2 m，仰角為20°～30°加固防止土體坍塌，當(dāng)頂管機(jī)全部入土后，利用預(yù)埋好的注漿花管向土內(nèi)注入水玻璃。注漿量視現(xiàn)場(chǎng)情況而定。注漿壓力不超過0.2Mpa?；ü荛g距30cm，頂管后背為錨噴墻+混凝土+定型鋼板，保證在頂進(jìn)過程中能承受千斤頂?shù)淖畲笞饔昧Γ覒?yīng)垂直于頂進(jìn)管道的軸線，避免產(chǎn)生偏心受壓，頂管采用雙向頂進(jìn)，單向頂完后再管口出加橡膠板，管前放置護(hù)口裝置，保證頂管后背受力面平整見下圖：

頂進(jìn)管道與其周圍土層的摩擦系數(shù)：

土類 濕 干

粘土、亞粘土 0.2～0.3 0.4～0.5

砂土、亞砂土 0.3～0.4 0.5～0.6

泥水倉(cāng)壓力控制：

①控制泥水倉(cāng)壓力值：Pmin 、Pmax

②被動(dòng)土壓力Pp：

Pp=γH2tan2（45°+）+2CH tan（45°+）

=1/2γH2KP+2cHKP1/2

③主動(dòng)土壓力Pa：

Pp=γH2tan2（45°+）+2CH tan（45°+）

=1/2γH2KP+2cHKP1/2

④控制土壓力 Po=Krh

用工作坑頂進(jìn)設(shè)備進(jìn)行速度控制，分為兩個(gè)部分，機(jī)頭入洞階段速度控制在3～5mm/min，影響速度因素：一是道盤切削水泥砂漿砌體厚度，當(dāng)?shù)侗P轉(zhuǎn)速2.2轉(zhuǎn)/min時(shí)，頂進(jìn)速度3～5mm/min，砌體切下厚度1.4～2.3mm，在這樣厚度下鉆成粗粉末狀，便于泥漿帶出;二是機(jī)頭沒入土?xí)r，機(jī)頭克服刀盤旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的扭矩，靠的是機(jī)頭重量產(chǎn)生的與軌道摩擦力，吃刀太深扭矩大，機(jī)頭會(huì)旋轉(zhuǎn)。第一節(jié)管進(jìn)洞階段，刀盤速度控制在10～20mm/min，此階段重點(diǎn)是找正管子中心、高程，偏差控制在±5mm之內(nèi)，所以速度不要太快，盡可能縮短頂管機(jī)進(jìn)洞時(shí)間，糾偏管節(jié)出洞后，用水泥漿液填充管節(jié)與洞圈的間隙，減少水土流失，在頂管機(jī)進(jìn)洞前20m進(jìn)行兩次定向測(cè)量，以確保頂管機(jī)順利進(jìn)入接收坑。渣漿泵在頂完最后一節(jié)管以后，必須把管道內(nèi)的積土沖洗干凈，并排除積水，再把進(jìn)排泥管一節(jié)一節(jié)拆除，運(yùn)到工作坑吊到地面上。最后清理管子接頭及密封件，將其堆放在指定的地點(diǎn)。注漿管在注完漿后依次拆除，注漿孔用絲堵封堵。

2頂管施工質(zhì)量控制

2.1設(shè)備材料控制

（1）對(duì)進(jìn)場(chǎng)的原材進(jìn)行見證試驗(yàn);（2）檢查全部設(shè)備并進(jìn)行試運(yùn)轉(zhuǎn)檢測(cè);（3）對(duì)管材進(jìn)行全數(shù)檢查保證管材質(zhì)量。

2.2施工過程質(zhì)量驗(yàn)收控制

（1）隱蔽工程由施工單位和監(jiān)理單位共同進(jìn)行驗(yàn)收，形成驗(yàn)收文件;（2）對(duì)涉及結(jié)構(gòu)安全和使用功能的試塊、試件和現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)項(xiàng)目進(jìn)行平行檢驗(yàn)和見證取樣檢測(cè);（3）對(duì)主控項(xiàng)目和一般項(xiàng)目進(jìn)行驗(yàn)收，每個(gè)檢驗(yàn)項(xiàng)目必須滿足設(shè)計(jì)要求和規(guī)范規(guī)定。

2.3頂進(jìn)控制

根據(jù)土質(zhì)情況進(jìn)行管道中心、高程監(jiān)測(cè)，管道頂進(jìn)土層后每300mm測(cè)量一次，管道正常頂進(jìn)后每頂進(jìn)1000mm不少于二次，進(jìn)入接收井前30m增加測(cè)量次數(shù)每300mm測(cè)量一次，繪制頂進(jìn)水平與高程曲線圖，隨時(shí)掌握頂進(jìn)方向和趨勢(shì)，防止出現(xiàn)頻繁糾偏、偏差過大;管道糾偏時(shí)采用小角度糾偏導(dǎo)致管口破裂、錯(cuò)臺(tái)等現(xiàn)象。

2.4測(cè)量控制

（1）軌道安裝后對(duì)中心、高程、坡度進(jìn)行測(cè)量驗(yàn)收;（2）后背安裝后對(duì)垂直度、 扭轉(zhuǎn)度進(jìn)行測(cè)量驗(yàn)收;（3）油缸架安裝對(duì)軸線、左右高差進(jìn)行測(cè)量驗(yàn)收;（4）管道頂進(jìn)過程中對(duì)中心、高程進(jìn)行測(cè)量;（5）用鋼尺對(duì)相鄰管間錯(cuò)口進(jìn)行尺量。

2.5功能性試驗(yàn)

對(duì)管道進(jìn)行抽取試驗(yàn)段帶井進(jìn)行閉水，閉水時(shí)間不少于24h。

3.結(jié)束語

綜上所示，通過技術(shù)措施結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)優(yōu)化施工圖紙，合理調(diào)配可用空間可有效的降低施工占地面積，減少施工成本及施工污染，增強(qiáng)質(zhì)量控制可大大提高頂管施工的質(zhì)量，減少管道二次維修，從而達(dá)到其使用功能。