鮑海濤
(浙江頭門港投資開發(fā)有限公司, 浙江 臺州 317015)
道路雨污水管頂管施工在國內(nèi)外已經(jīng)實施了很多,出現(xiàn)了各種施工工法,取得了很多的經(jīng)驗。由于施工方法的不同,相應(yīng)的施工工藝和手段也不盡相同,進一步研究頂管施工技術(shù),對于搞好城市環(huán)保,提高工程質(zhì)量,縮短工期,節(jié)省造價有很大的意義。利用擠壓法在特定土質(zhì)條件下和采用一定的輔助施工設(shè)施后便具有施工操作簡便,投入設(shè)備少,施工成本低,施工進度快等優(yōu)點。但,由于不確定因素,頂管施工質(zhì)量往往存在較大問題。
臨海市港區(qū)產(chǎn)業(yè)城北洋大道以西D3-D9等12條道路工程道路總長19.6公里,總造價5.4億元。本項目排水管線頂管施工分布于12條道路,小部分道路采用壓力管,其它均為重力流管道,管徑大于等于600mm的污水重力流管采用頂管施工。其中,DN600F污水頂管,共計頂管長度約13260m。
本次先對工程約120m距離的DN600F鋼筋混凝土管有關(guān)質(zhì)量問題進行了調(diào)查分析,其單根管長為2.00米,壁厚60mm, 鍥形橡膠密封圈接口,外設(shè)鋼板套環(huán)?,F(xiàn)歸納整理如下:
表1 頂管質(zhì)量缺陷調(diào)查表
表2 統(tǒng)計表
從表中發(fā)現(xiàn),影響頂管質(zhì)量的主因是鋼筋混凝土管最大偏角、管線軸線偏差、管線標(biāo)高偏位超標(biāo),占總頻率83.3%。
根據(jù)調(diào)查結(jié)果,經(jīng)認(rèn)真分析,主要是“管線軸線及標(biāo)高偏位超標(biāo)”和“鋼筋混凝土管最大偏角超標(biāo)”的原因。過程中我們找出若干條末端因素,最終確定操作不規(guī)范、頂推力不當(dāng)和基坑導(dǎo)軌不順直安裝不到位三項為主因。解決思路:
步驟一:規(guī)范操作程序
對頂管施工的技術(shù)人員進行操作培訓(xùn),對操作程序和注意事項等進行書面技術(shù)交底。將操作分類細(xì)化,解釋操作中遇到的常見問題及處理方法。同時,簽訂崗位責(zé)任狀,承諾操作良好給予適當(dāng)?shù)莫剟?,激發(fā)責(zé)任心。
步驟二:重新驗算頂推力
根據(jù)現(xiàn)場實際情況,對頂管管徑,頂距長度,土質(zhì)情況等因素進行認(rèn)真分析,推力計算(以Φ1000mm計算):
F=F1十f2 (其中F—總推力、 Fl一迎面阻力、 F2—頂進阻力)
F1=π/4×D2×P (D—管外徑0.72m P—控制土壓力) P=Ko×γ×Ho
式中 Ko—靜止土壓力系數(shù),一般取0.55, Ho—地面至掘進機中心的厚度,取最大值7.5m
γ—土的濕重量,取1.8t/m3
P=0.55×1.8×7.5=7.43t/m2 F1=3.14/4×0.72×7.43=4.20t F2=πD×f×L
式中f一管外表面平均(淤泥質(zhì)土)綜合摩阻力,取0.8t/m2,D—管外徑0.72m
L—頂距
F2=3.14×0.72×0.8×60=108.5t。
因此,總推力 F=4.2+108.5=112.7t??紤]到地下工程的復(fù)雜性及不可預(yù)見因素,本工程按300t推力考慮,兩側(cè)主頂油缸各采用一個150噸的千斤頂可滿足要求。
步驟三:合理選擇基坑導(dǎo)軌并安裝
采用強度更高,順直度更好的方鋼導(dǎo)軌(一般采用槽鋼),并對安裝就位的方鋼導(dǎo)軌進行現(xiàn)場檢測,導(dǎo)軌的軸線位置,頂面標(biāo)高,兩軌內(nèi)距,均滿足施工要求。同時在頂管施工過程中不得產(chǎn)生位移,及時檢查校核。
根據(jù)上述措施,我們有效地提高了鋼筋混凝土頂管的控制精度。根據(jù)實際操作,我們對360m的頂管進行抽檢,合格點達96%(調(diào)整前抽查點數(shù)為64,調(diào)整后抽查點數(shù)為700)。
通過調(diào)整,提高了施工質(zhì)量,加快了施工進度,節(jié)省了人力、物力,有效降低了成本。以下按抽檢長度360m進行費用分析:
(一)原60米管“磕頭”、“抬頭”現(xiàn)象重扒管材損壞一節(jié)2米,損壞率3.3%。相比調(diào)整后無管材損壞: A=360m×3.3%×600元=7128元
(二)為了保障頂管施工質(zhì)量增加一名監(jiān)控人員,每日工費 200元,共計 6天,成本費用: B=200×6=1200元
(三)調(diào)整后使頂進速度加快縮短2天,節(jié)約勞務(wù)6人,每人每日工費200元:
C=3×6×200=3600元
綜合經(jīng)濟效益節(jié)約: Z=A-B+C=7128-1200+3600=9528元
通過工程實踐證明, 在控制措施調(diào)整后DN600F鋼筋混凝土管頂管施工精度控制可以達到了 96%,大大的提高了施工質(zhì)量精度,節(jié)約了時間和資金成本。本次對頂管施工質(zhì)量的精度控制措施,可以為后續(xù)類似工程或其它管徑鋼筋混凝土施工質(zhì)量精度控制提供一定的理論基礎(chǔ)和實踐經(jīng)驗。