趙二鴿

河南省第一建筑工程集團有限責任公司（450014）

淺談預制管涵人工掘進頂管施工要點

趙二鴿

河南省第一建筑工程集團有限責任公司（450014）

介紹了預制管涵人工掘進頂管施工工藝流程、工藝操作要點、質(zhì)量控制措施、安全及環(huán)保措施，對經(jīng)濟效益進行了分析，可以作為同類工程的借鑒。

預制管涵；人工掘進頂管；工藝流程；操作要點；質(zhì)量控制；安全及環(huán)保；經(jīng)濟效益分析

0 概述

在管道安裝施工中，往往碰到一些不能開槽敷設的室外地下管道,如穿越交通比較繁忙的鐵路、公路等。采用預制管涵人工掘進頂管施工技術(shù)，不會影響地面交通，不會因管道埋設較深而增加開挖土方量，可減少對管道沿線的環(huán)境污染，工程施工質(zhì)量能夠得到保證。

管涵為分段預制，同時選擇合理的位置布置工作坑，在工作坑底修筑基礎、設置導軌，先用人工在管端頭開挖坑道，然后利用千斤頂?shù)仍O備將管子沿導軌方向頂入，一次行程300～400 mm，頂完一節(jié)再連接一節(jié)，直到進入控制點位。

1 施工工藝流程及操作要點

1.1 施工工藝流程

工作坑布置→涵洞預制→設備安裝→頂進→檢測→糾偏→注砂填充。

1.2 操作要點

1.2.1 工作坑布置

工作坑的位置、大小和深度依據(jù)施工工藝、采用設備、管節(jié)長度、設計埋深等因素決定，施工中的具體要求有以下幾點：

1）宜在管道井室的位置。

2）工作坑宜就近布置，以方便下管、取土和運輸為原則。

3）可利用坑壁土體做后背，再用撐板、撐杠將四周坑壁土體加固,防止土體長時間暴露風化，引起土方塌落。

4）工作坑的支撐宜形成封閉式框架，矩形工作坑的四角應加斜撐，撐杠的布置應不影響下管和取土。

5）工作坑的布置還應解決電源,照明及扶梯設施。

6）單向頂進時宜設在下游一側(cè)。

7）頂進從兩處同時進行，中間加豎井取土,以加快施工進度。

8）頂管施工中的測量，應建立地面與地下測量控制系統(tǒng)，控制點應設在不易擾動、視線清楚、方便校核、易于保護處。

1.2.2 裝配式后背墻施工要點

1）裝配式后背墻宜采用方木、型鋼或鋼板等組裝，組裝后的后背墻應有足夠的強度和剛度。

2）后背土體壁面應平整，并與管道頂進方向垂直。

3）裝配式后背墻的底端宜在工作坑底以下，不宜小于500 mm。

4）后背土體壁面應與后背墻貼緊填塞密實。

5）組裝后背墻的構(gòu)件在同層內(nèi)的規(guī)格應一致，各層之間的接觸應緊貼，并層層固定。

1.2.3 管涵預制

根據(jù)千斤頂?shù)捻斄τ嬎愠鰡喂?jié)涵洞的重量，再依據(jù)重量定出單節(jié)涵洞長度，管涵按定長進行現(xiàn)場預制，管涵壁厚為200 mm，涵洞的混凝土標號及尺寸規(guī)格要求要嚴格加以控制。拆模后應在涵洞內(nèi)壁彈出中線，便于測量控制軸線偏差。

1.2.4 設備安裝

導軌應選用鋼質(zhì)材料制作,兩導軌鋪設應順直、平行，坡度和標高要同管道相一致；安裝后的導軌應牢固，不得在使用中產(chǎn)生位移，并應經(jīng)常檢查校核。

千斤頂宜固定在支架上，并與管道中心的垂線對稱,其合力的作用點應在管道中心的垂直線上；當千斤頂多于一臺時，宜取偶數(shù)，且其規(guī)格宜相同；當規(guī)格不同時，其行程應同步，并應將同規(guī)格的千斤頂對稱布置。

1.2.5 油泵安裝和運轉(zhuǎn)操作要點

1）油泵宜設置在千斤頂附近，油管應順直、轉(zhuǎn)角少。

2）油泵應與千斤頂相匹配，并應有備用油泵。油泵安裝完畢，應進行試運轉(zhuǎn)。

3）頂進開始時，應緩慢進行，待各接觸部位密合后，再按正常頂進速度頂進。

4）頂進中若發(fā)現(xiàn)油壓突然增高，應立即停止頂進，檢查原因，并經(jīng)處理后方可繼續(xù)頂進。

5）千斤頂活塞退回時，油壓不得過大，速度不得過快。

1.2.6 頂鐵的安裝和操作要點

1）安裝后的頂鐵軸線應與管道軸線平行、對稱,頂鐵、導軌和頂鐵之間的接觸面不得有泥土、油污。

2）更換頂鐵時，應先使用長度大的頂鐵。頂鐵拼裝后應鎖定。

3）頂鐵的允許連接長度，應根據(jù)頂鐵的截面尺寸確定。當采用截面為200 mm×300 mm頂鐵時，單行順向使用的長度不得大于1.5 m;雙行使用的長度不得大于2.5 m，且應在中間加橫向頂鐵相連。

4）頂鐵與管口之間應采用緩沖材料襯墊，當頂力接近管節(jié)材料的允許抗壓強度時，管端應增加U形或環(huán)形頂鐵。

5）頂進時，工作人員不得在頂鐵上方及側(cè)面停留，并隨時觀察頂鐵有無異?，F(xiàn)象。

1.2.7 起重設備下管操作要點

1）正式作業(yè)前應試吊,吊離地面10 cm左右時，檢查重物捆扎情況和制動性能，確認安全后方可起吊。

2）下管時工作坑內(nèi)嚴禁站人，當管節(jié)距導軌小于500 mm時，操作人員方可近前工作。

3）嚴禁超負荷吊裝。

1.2.8 頂進操作要點

1）開始頂進前應檢查全部設備，并試運轉(zhuǎn)，確認條件具備后方可開始頂進。

2）開始頂進5～10 m的范圍內(nèi)，允許偏差應為：軸線位置5 mm,高程0～+5 mm。當超過允許偏差時,應采取措施糾正。

3）在軟土層中頂進混凝土管時，為防止管節(jié)飄移，可將前3～5節(jié)管連成一體。

4）頂進時每節(jié)用墊塊隔開300 mm間距,用來調(diào)整誤差。

5）將地上控制點導入坑底，在坑底架設儀器，利用涵洞彈出中線，隨時監(jiān)測控制線偏差。

6）如果偏差出現(xiàn)較大變化，應及時采取糾偏措施。

1.2.9 接口處理操作要點

1）管道頂進到位后，用砂漿將縫隙塞實，然后做一道高分子防水層,防水層內(nèi)側(cè)抹15～20厚的1：2砂漿。

2）頂管結(jié)束后，管節(jié)接口的內(nèi)側(cè)間隙應按設計規(guī)定處理；設計無規(guī)定時，可采用石棉水泥、彈性密封膏或水泥砂漿密封。填塞物應抹平，不得進入管內(nèi)。

1.2.10 注砂填充操作要點

1）在涵洞頂部安裝一根DN40鋼管，利用高壓風將砂粒吹入管涵外壁縫隙，使縫隙密實。

2）安裝風管可以根據(jù)管涵長度依次分段焊接，直到全部風管安裝完為止。

3）隨著砂不斷填實填滿,逐漸將風管往外抽出，直到最后一節(jié)填滿為止。

2 質(zhì)量控制

2.1 頂進管道的施工質(zhì)量應符合下列規(guī)定

1）管內(nèi)清潔，管節(jié)無破損。

2）鋼筋混凝土管道的接口應填料飽滿、密實，且與管節(jié)接口內(nèi)側(cè)表面平齊，接口套環(huán)對正管縫貼緊，不脫落。

2.2 測量、糾偏操作要點

在管道頂進的全部過程中，應控制管涵前進的方向，并應根據(jù)測量結(jié)果分析偏差產(chǎn)生的原因和發(fā)展趨勢，確定糾偏的措施。

2.2.1 管道頂進過程中,管的中心和高程測量應符合下列規(guī)定

1）采用手工掘進時，管道進入土層過程中，每頂進300 mm，測量不應少于一次。糾偏時應增加測量次數(shù)。

2）全段頂完后，應在每個管節(jié)接口處測量其軸線位置和高程。有錯口時，應測出相對高差。

3）測量記錄應完整、清晰。

4）加強對第一節(jié)管涵的測量調(diào)控可以及時糾正偏差。

5）如果出現(xiàn)較大偏差，可以用人工在兩節(jié)之間管側(cè)外壁掘出調(diào)整空間，在另一側(cè)用小型千斤頂調(diào)整。

2.2.2 糾偏時應符合下列規(guī)定

應在頂進中采用小角度逐漸糾偏。

2.3 質(zhì)量保證措施

1）建立質(zhì)量保證體系和崗位責任制，完善質(zhì)量管理制度，明確分工職責，落實到人，保證體系高效地運轉(zhuǎn)。

2）對工程質(zhì)量實施事前、事中、事后的全過程控制；對施工過程的人、機、料、法、環(huán)五大要素的保證措施明確和落實。

3）嚴格把好關鍵部位、關鍵工序檢驗關，杜絕不合格品流入下一道工序。

3 安全措施

1）編制安全應急預案，積極開展安全生產(chǎn)的日?；顒?，樹立“常備不懈，警鐘常鳴”的觀念，做好施工前的安全技術(shù)交底、施工中的日常檢查工作,努力消除事故隱患，做到“三不傷害”、“四不放過”。

2）按《建筑施工臨時用電安全規(guī)范》做好臨時用電的兩級保證和管理，做好各類用電機械和手持電動工具的接地或接零保護工作，確保安全施工。

3）現(xiàn)場所有機械設備必須按要求設置專人操作，不得擅離職守，他人不得操作使用。特種作業(yè)人員需持證上崗，杜絕無證上崗和違章作業(yè)。所有機械外露轉(zhuǎn)動裝置均設防護罩。

4）工作坑的布置要安全可靠，坑壁要架設固壁支撐，搭設防護欄桿，并掛好安全警示標志。

5）管道頂進應連續(xù)作業(yè)。管道頂進過程中，遇特殊情況時，應暫停頂進，并應及時處理。

4 環(huán)保措施

1）施工現(xiàn)場應盡量降低能源及物質(zhì)消耗，自覺做到廢棄物分類存放，回收可利用的廢棄物。

2）施工挖出的土方應及時外運，工作坑回填時必須逐層澆水夯實，每層回填厚度不得超過500 mm。清除施工垃圾和堆積物，最后平整地面，不得起土。

3）現(xiàn)場材料、機具等堆放整潔，污水排放有序，垃圾及時外運，保證道路暢通，雜物不亂堆亂放。

4）現(xiàn)場機械車輛不亂響、亂鳴，以免影響周圍生活、生產(chǎn)環(huán)境。

5 效益分析

預制管涵人工掘進頂管技術(shù)將工程從地表作業(yè)安全可靠地轉(zhuǎn)入地下施工，避免了地面施工產(chǎn)生的大量場地占用,對施工現(xiàn)場周圍的環(huán)境影響較少，既有效地避免了特殊路段開槽施工帶來的困難，又保證了工期質(zhì)量，為以后地下工程在類似情況下提供了可靠的決策依據(jù)和技術(shù)指標，社會效益和環(huán)境效益明顯。本方法由于工程部分小，場地易于布置，干擾因素少，有利于文明施工，各種資源能較好地利用，能確保周圍設施完好，節(jié)約了大量的工程拆除恢復等費用。