麥華軍

汕尾市廣投建設(shè)工程有限公司（516600）

頂管工程在施工過(guò)程中，工程質(zhì)量受到泥漿、頂進(jìn)方向以及推力大小等因素的影響。為保障整體管道的質(zhì)量，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行合理的監(jiān)督管理，通過(guò)對(duì)施工流程的合理控制，保障整體工程的效果，減少對(duì)環(huán)境的影響，提高頂管工程的建設(shè)質(zhì)量。

1 頂管工程概述

頂管工程指的是在不開(kāi)挖的條件下，對(duì)地下管道進(jìn)行鋪設(shè)，利用千斤頂?shù)仍O(shè)備產(chǎn)生的頂力，對(duì)管道進(jìn)行頂進(jìn)，實(shí)現(xiàn)整體管道之間的連接。頂管工程尤其適用于中、大型管道的鋪設(shè)，能夠在不破壞地面植被和建筑物的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)對(duì)管道的鋪設(shè)或更換，施工過(guò)程較為簡(jiǎn)單，并且速度快、效率高[1]。

現(xiàn)階段，我國(guó)的頂管工程施工技術(shù)已經(jīng)得到了長(zhǎng)足的進(jìn)步，部分施工技術(shù)達(dá)到了世界級(jí)先進(jìn)水平。頂管工程使城市化建設(shè)效果得到優(yōu)化，不僅能夠應(yīng)用于城市管道的建設(shè)，而且能夠應(yīng)用于能源的運(yùn)輸，如我國(guó)的西氣東輸工程，其內(nèi)部的關(guān)鍵工程使用了頂管施工技術(shù)，使管道順利橫穿黃河，實(shí)現(xiàn)能源的運(yùn)輸。雖然我國(guó)頂管技術(shù)已獲得不小成績(jī)，但仍需要不斷提升。受到施工環(huán)境的影響，頂管施工中仍存在一定的難點(diǎn)，需要技術(shù)人員進(jìn)行研發(fā)和解決。

2 工程概況

以某市政工程為例，工程施工區(qū)域位于市區(qū)內(nèi)部。該區(qū)域有較多建筑，并且交通流量較大。現(xiàn)需要在地下鋪設(shè)管道，使用頂管技術(shù)進(jìn)行施工建設(shè)。頂管管道直徑為3000mm，長(zhǎng)度為162.5m，管頂覆土為20m。管道施工區(qū)域的地層主要為淤泥層、黏土層和中粗砂層。頂管管材為Ⅲ級(jí)鋼筋混凝土管，管壁的厚度為0.3m，每節(jié)管節(jié)的長(zhǎng)度為2.5m。

3 大口徑頂管施工方法

3.1 施工流程分析

1）對(duì)施工平面進(jìn)行適當(dāng)?shù)牟贾?。由于工程處于市?nèi)，因此，應(yīng)盡量減小工程的占地面積。設(shè)置相關(guān)的管道儲(chǔ)存位置，對(duì)管道進(jìn)行合理存放，便于起吊機(jī)進(jìn)行起吊和移動(dòng)。在施工過(guò)程中需要對(duì)泥漿進(jìn)行控制，應(yīng)在合適位置設(shè)置泥漿泵，并設(shè)計(jì)泥水沉淀池。外部設(shè)備和設(shè)施準(zhǔn)備完畢后，應(yīng)對(duì)其功能進(jìn)行檢查。在工作井施工時(shí)，應(yīng)通過(guò)測(cè)量和計(jì)算確定工作井的位置和管道放置方向，按照頂進(jìn)推力的大小選擇合適的千斤頂，以便合理調(diào)節(jié)頂進(jìn)過(guò)程中產(chǎn)生的力量。對(duì)泵站和排泥泵進(jìn)行調(diào)整，設(shè)置相應(yīng)的鋼梯、護(hù)欄、配電箱和照明設(shè)備等，便于在井下作業(yè)。

2）管道的頂進(jìn)。在管道頂進(jìn)前應(yīng)對(duì)頂力進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算完畢后，按照結(jié)果準(zhǔn)備千斤頂，提高施工頂進(jìn)的效果[2]。使用泥水平衡原理進(jìn)行施工的過(guò)程中，應(yīng)適應(yīng)頂管機(jī)進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)切削。在土層挖掘頂進(jìn)的過(guò)程中，切削產(chǎn)生的粉碎土石在設(shè)備中水流的沖擊下成為泥漿，隨著泥漿排出系統(tǒng)排出，同時(shí)保持泥土平衡狀態(tài)，完成管道的頂進(jìn)施工。在管道進(jìn)入一定長(zhǎng)度后，停止頂進(jìn)，調(diào)整千斤頂活塞，并添加頂鐵，繼續(xù)頂進(jìn)直到下一節(jié)管道能夠安裝在頂進(jìn)位置后，更換下一節(jié)管道。

3）對(duì)管道的接口處進(jìn)行管理。為保障管道之間連接的效果，接口處一般由外套環(huán)、止水帶以及襯墊三部分組成。其中，外套環(huán)大多使用鋼制套環(huán)進(jìn)行施工，在施工過(guò)程中要避免結(jié)構(gòu)變形損壞，影響管口的連接效果。在管口對(duì)接的過(guò)程中，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)管口位置的控制，確保連接的合理性。對(duì)接后對(duì)連接處進(jìn)行密封處理，使用橡膠止水帶進(jìn)行安裝施工，要避免橡膠發(fā)生老化，保持管道建筑施工質(zhì)量[3-5]。在選擇襯墊時(shí)，應(yīng)盡量使用多層膠合板進(jìn)行施工，避免前后管道結(jié)構(gòu)連接不合理。

3.2 泥漿平衡管理

頂進(jìn)過(guò)程中使用泥水平衡方式進(jìn)行施工，此時(shí)應(yīng)加強(qiáng)對(duì)泥漿指標(biāo)的系統(tǒng)控制，確保工程施工的順利進(jìn)行。在頂進(jìn)時(shí)，使用掘進(jìn)機(jī)對(duì)土層進(jìn)行挖掘和粉碎，粉碎后的泥土和砂石進(jìn)入泥水倉(cāng)，與水混合后以泥漿的形式排出。泥水平衡的效果關(guān)系到設(shè)備的使用情況，合理控制泥水平衡系統(tǒng)能夠更好地進(jìn)行排土，使掘進(jìn)機(jī)正常運(yùn)行，避免發(fā)生泥土聚集導(dǎo)致的地面隆起或者塌陷等不良情況[6]。

在對(duì)泥水進(jìn)行控制時(shí)，首先對(duì)泥水的密度進(jìn)行測(cè)量和計(jì)算，使泥水的密度保持在正常的范圍內(nèi)，避免密度過(guò)大，造成管道堵塞，影響運(yùn)輸?shù)牧鲿承?。泥水密度過(guò)低，也會(huì)影響運(yùn)輸土石的運(yùn)輸效率。在開(kāi)挖速度保持穩(wěn)定后，應(yīng)對(duì)密度進(jìn)行控制。密度一旦發(fā)生較大變化，應(yīng)對(duì)設(shè)備進(jìn)行及時(shí)調(diào)整。施工人員應(yīng)加強(qiáng)對(duì)泥水密度的控制，泥水較為黏稠時(shí)會(huì)影響泥水排除效果，因此應(yīng)對(duì)泥水情況進(jìn)行詳細(xì)的檢測(cè)與控制。在發(fā)現(xiàn)泥水黏稠度發(fā)生變化時(shí)，應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，確保管道內(nèi)部的泥水保持平衡狀態(tài)，提高泥水運(yùn)輸效果。在泥水管道堵塞后，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行維修管理。施工過(guò)程中常用逆洗的方式消除管道堵塞情況。在逆洗的過(guò)程中，應(yīng)控制切口水壓，提高排泥流量，從而解決堵塞問(wèn)題，使排泥管道恢復(fù)功能[7]。

3.3 頂進(jìn)過(guò)程中的糾偏管理

在頂管施工過(guò)程中，為避免管道施工方向出現(xiàn)誤差，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行管道糾偏，使管道向正常方向頂進(jìn)。產(chǎn)生偏差的主要表現(xiàn)形式為:第一，頂管設(shè)備在水平頂進(jìn)的過(guò)程中，與水平軸線產(chǎn)生角度偏差，從而使頂進(jìn)方向發(fā)生偏移；第二，在向豎直方向頂進(jìn)時(shí)與設(shè)計(jì)軸線存在角度偏差；第三，頂管機(jī)旋轉(zhuǎn)過(guò)程中發(fā)生孔位偏斜，影響頂管前進(jìn)方向。偏差的主要原因?yàn)榈刭|(zhì)土層密度不均勻、頂進(jìn)設(shè)備受力不均勻造成角度偏差或者受到障礙物影響發(fā)生偏移。

為保障大口徑頂管的順利頂入，應(yīng)做好頂管的測(cè)量和糾偏工作。在對(duì)頂管進(jìn)行測(cè)量時(shí)，應(yīng)先對(duì)測(cè)量工具進(jìn)行檢查，確保測(cè)量結(jié)果符合標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)測(cè)量工具檢查完畢后，可以進(jìn)行后續(xù)的測(cè)量處理。在第一節(jié)頂管頂進(jìn)時(shí)，檢測(cè)人員需要對(duì)其方向進(jìn)行測(cè)量，檢查其是否與導(dǎo)軌重合，確保方向無(wú)誤后繼續(xù)頂進(jìn)。為保障頂管測(cè)量的準(zhǔn)確性，應(yīng)適當(dāng)增加檢測(cè)次數(shù)，確保每300mm距離測(cè)量一次或一次以上，保障導(dǎo)管施工頂進(jìn)過(guò)程中，整體前進(jìn)方向準(zhǔn)確無(wú)誤。一發(fā)現(xiàn)管道方向偏離導(dǎo)軌方向，應(yīng)增加測(cè)量的次數(shù)，關(guān)注管道前進(jìn)的過(guò)程與方向。檢測(cè)人員應(yīng)采用高程測(cè)量用的水準(zhǔn)儀和經(jīng)緯儀等精密儀器，結(jié)合計(jì)算機(jī)對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行輔助計(jì)算，提高測(cè)量的準(zhǔn)確性。在糾偏時(shí)，可以對(duì)前進(jìn)方向的土層進(jìn)行挖掘校正，從而對(duì)管道前進(jìn)狀態(tài)進(jìn)行調(diào)整?；蛘邔?duì)管端進(jìn)行使力調(diào)整，強(qiáng)行校正管道前進(jìn)方向。根據(jù)管道所處環(huán)境來(lái)選擇適合的方式進(jìn)行糾偏，提高頂進(jìn)效果。

3.4 頂進(jìn)施工質(zhì)量監(jiān)管

1）在頂管施工前的準(zhǔn)備階段，應(yīng)對(duì)工作井以及相關(guān)的準(zhǔn)備工作進(jìn)行監(jiān)管。監(jiān)管人員應(yīng)對(duì)工程進(jìn)行測(cè)量和計(jì)算，確保地上建筑物和交通不受地下施工影響[8]。在監(jiān)管過(guò)程中，要制訂相應(yīng)的應(yīng)急保護(hù)措施，避免突發(fā)情況的不良影響。

2）在施工過(guò)程中，應(yīng)對(duì)沉降情況進(jìn)行監(jiān)管，沉降量過(guò)大時(shí)，應(yīng)及時(shí)做好支護(hù)工作，避免對(duì)工程安全產(chǎn)生影響。對(duì)施工過(guò)程中頂進(jìn)設(shè)備的運(yùn)行情況及泥漿的平衡效果進(jìn)行全面監(jiān)管，嚴(yán)格審核相關(guān)的檢測(cè)數(shù)據(jù)，避免數(shù)據(jù)超出標(biāo)準(zhǔn)，保障工程順利進(jìn)行。

3）在對(duì)工程施工進(jìn)行監(jiān)管時(shí)，最重要的是確保工程施工的安全和穩(wěn)定，避免發(fā)生沉降和塌陷等不良情況，因此應(yīng)對(duì)施工的整個(gè)過(guò)程進(jìn)行全面監(jiān)控，選擇合適的監(jiān)測(cè)點(diǎn)，對(duì)工程沉降變化進(jìn)行分析，以便后期工程的分析管理。

4 結(jié)語(yǔ)

在對(duì)頂進(jìn)工程中的大口徑管道進(jìn)行施工管理的過(guò)程中，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)施工流程的控制和管理，嚴(yán)格對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，維護(hù)工程施工的順利進(jìn)行。管理人員應(yīng)加強(qiáng)對(duì)施工情況的監(jiān)管，保障工程的施工質(zhì)量和安全性。