淺析頂管施工在排水管道中的運用與質量控制

王淞

【摘 ?要】通過技術手段合理的規(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)廢水進行集中收集處理再利用，減少水資源浪費、對地下水體污染、改善河道水質等情況，提高生態(tài)環(huán)境的一項民生工程。

【關鍵詞】施工管理;頂管施工;質量控制

1頂管工程的施工管理

1.1安全、技術準備

根據(jù)工程特點編制可行可靠的專項施工方案，邀請專家對專項方案進行論證，召集相關管理人員召開后續(xù)安全專題會議，根據(jù)專家論證方案的實施細則，歷數(shù)本工程存在的安全隱患，列出施工過程的各類風險源，并制定詳細的應對措施，形成會議紀要，并責成專人根據(jù)會議精神編制專項安全實施方案及各類安全應急預案。

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)、商貿區(qū)、辦公區(qū)以及道理橋梁附近，根據(jù)現(xiàn)在城市特點樓宇密集、地下障礙物較多、排水管相對埋深較大等特點，很難實現(xiàn)整體明開形式進行管網(wǎng)的建設，故一般為局部開挖工作井，根據(jù)地質條件及水文情況進行工作井整體支護+降排水+頂管施工等形式進行。因局部開挖占地面積小，故鋼筋、管材等材料進場、格柵榀架均采用集中加工配送至每個工作井，拼裝施工。為實現(xiàn)安全文明施工，施工用地全部進行混凝土硬化，現(xiàn)場僅設置土方堆集外運區(qū)、泥池注漿區(qū)和臨時材料存放區(qū)、臨時用電管理區(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、機頭出洞）、過程坑（先頂后挖）三種形式。根據(jù)管道鋪設及附屬檢查井的設置情況結合施工現(xiàn)場及水文地質情況對管段施工距離及井位設置進行優(yōu)化調整見（工藝管理見圖）

1.4工作井的實施

工作坑坑口設混凝土鎖口冠梁，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，并設置預留口供操作人員進出。

工作坑冠梁主筋使用10C22+4C20的Ⅲ級鋼筋，箍筋使用?10@200mm，架立筋使用?10@200mm，混凝土強度C30，混凝土保護層厚40mm。梁底預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、沉降要求以及頂管穿越現(xiàn)場實際情況，選用泥水平衡機械掘進頂管方法施工。頂管前進行洞口設置注漿花管，打入深度不小于2 m，仰角為20°～30°加固防止土體坍塌，當頂管機全部入土后，利用預埋好的注漿花管向土內注入水玻璃。注漿量視現(xiàn)場情況而定。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，保證在頂進過程中能承受千斤頂?shù)淖畲笞饔昧?，且應垂直于頂進管道的軸線，避免產(chǎn)生偏心受壓，頂管采用雙向頂進，單向頂完后再管口出加橡膠板，管前放置護口裝置，保證頂管后背受力面平整見下圖：

頂進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

泥水倉壓力控制：

①控制泥水倉壓力值：Pmin 、Pmax

②被動土壓力Pp：

Pp=γH2tan2（45°+）+2CH tan（45°+）

=1/2γH2KP+2cHKP1/2

③主動土壓力Pa：

Pp=γH2tan2（45°+）+2CH tan（45°+）

=1/2γH2KP+2cHKP1/2

④控制土壓力 Po=Krh

用工作坑頂進設備進行速度控制，分為兩個部分，機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?shù)侗P轉速2.2轉/min時，頂進速度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;二是機頭沒入土時，機頭克服刀盤旋轉產(chǎn)生的扭矩，靠的是機頭重量產(chǎn)生的與軌道摩擦力，吃刀太深扭矩大，機頭會旋轉。第一節(jié)管進洞階段，刀盤速度控制在10～20mm/min，此階段重點是找正管子中心、高程，偏差控制在±5mm之內，所以速度不要太快，盡可能縮短頂管機進洞時間，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，在頂管機進洞前20m進行兩次定向測量，以確保頂管機順利進入接收坑。渣漿泵在頂完最后一節(jié)管以后，必須把管道內的積土沖洗干凈，并排除積水，再把進排泥管一節(jié)一節(jié)拆除，運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。注漿管在注完漿后依次拆除，注漿孔用絲堵封堵。

2頂管施工質量控制

2.1設備材料控制

（1）對進場的原材進行見證試驗;（2）檢查全部設備并進行試運轉檢測;（3）對管材進行全數(shù)檢查保證管材質量。

2.2施工過程質量驗收控制

（1）隱蔽工程由施工單位和監(jiān)理單位共同進行驗收，形成驗收文件;（2）對涉及結構安全和使用功能的試塊、試件和現(xiàn)場檢測項目進行平行檢驗和見證取樣檢測;（3）對主控項目和一般項目進行驗收，每個檢驗項目必須滿足設計要求和規(guī)范規(guī)定。

2.3頂進控制

根據(jù)土質情況進行管道中心、高程監(jiān)測，管道頂進土層后每300mm測量一次，管道正常頂進后每頂進1000mm不少于二次，進入接收井前30m增加測量次數(shù)每300mm測量一次，繪制頂進水平與高程曲線圖，隨時掌握頂進方向和趨勢，防止出現(xiàn)頻繁糾偏、偏差過大;管道糾偏時采用小角度糾偏導致管口破裂、錯臺等現(xiàn)象。

2.4測量控制

（1）軌道安裝后對中心、高程、坡度進行測量驗收;（2）后背安裝后對垂直度、 扭轉度進行測量驗收;（3）油缸架安裝對軸線、左右高差進行測量驗收;（4）管道頂進過程中對中心、高程進行測量;（5）用鋼尺對相鄰管間錯口進行尺量。

2.5功能性試驗

對管道進行抽取試驗段帶井進行閉水，閉水時間不少于24h。

3.結束語

綜上所示，通過技術措施結合施工現(xiàn)場優(yōu)化施工圖紙，合理調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，增強質量控制可大大提高頂管施工的質量，減少管道二次維修，從而達到其使用功能。