市政工程常見施工方法與質(zhì)量控制

◎ 臨海市博越建設(shè)工程有限公司 馮建平

近些年，隨著我國市政工程的不斷發(fā)展，施工技術(shù)及質(zhì)量控制對市政工程項目有著至關(guān)重要的影響。其中，管網(wǎng)工程中頂管技術(shù)及城市道路軟基處理中水泥攪拌樁的應(yīng)用極為廣泛，下面就這兩方面重點探討。

1 頂管施工技術(shù)及質(zhì)量控制

1.1 頂管施工技術(shù)的相關(guān)概述

頂管施工是借助于主頂油缸以及中繼間的頂進力，將工具管或頂管掘進機從工作坑內(nèi)穿過土層一直頂進到接收坑內(nèi)吊起。頂管法施工常用于城市市政管道工程中。使用該方法占地面積少，施工控制嚴(yán)格，可保證交通暢通；在穿越鐵路、公路、河流、建筑物等障礙物時，可減少沿線的拆遷工作量，降低工程造價。盡管頂管施工技術(shù)最初主要用于在鐵路和公路下而施工穿越管道，但是在當(dāng)時也有專業(yè)人員開始探討在不采用套管的情況下，應(yīng)用頂管技術(shù)直接施工地下排水管道，并分析了頂管施工對地面交通基本無干擾的優(yōu)越性。

1.2 頂管工程的理論應(yīng)用

1）工程應(yīng)用的頂管限度要求。頂管技術(shù)在理論上可應(yīng)用于任何管徑，但實際上也有一定的限度。頂進管直徑之所以不能低于一定的下限，是因為必須在管子內(nèi)部完成挖土和運土作業(yè)。因此就必須保證工人有可能在管內(nèi)工作。800mm內(nèi)徑的規(guī)格，乃是在管子中進行操作的最低限度。但在這種情況下，對在管內(nèi)操作工人要求較高，同時空間狹小，工作效率大大降低，所以從經(jīng)濟角度來考慮，也以選用較大的直徑為宜。一般頂管的下限以1米為宜。

2）土質(zhì)土層的適應(yīng)性。頂管技術(shù)特別適用于在礫石、砂、碎石等非粘性土層中，以及在壤土、砂壤土、粘土和泥灰?guī)r等粘性土層中敷設(shè)管道。對流砂、淤泥、沼澤地以及巖石來說，頂管也只能有條件的采用。

1.3 頂管施工技術(shù)在市政工程中的應(yīng)用施工控制

1）施工前質(zhì)量控制。熟悉合同文件及相關(guān)規(guī)范。學(xué)習(xí)設(shè)計規(guī)范、材料規(guī)范、安裝施工規(guī)范及驗收規(guī)范。施工前參加工程建設(shè)的各方技術(shù)人員學(xué)習(xí)合同文件中有關(guān)技術(shù)規(guī)范和上述規(guī)范，這對后續(xù)工作的開展非常有幫助。

2）安裝施工前的配套準(zhǔn)備。根據(jù)工程特點、設(shè)計要求、規(guī)范規(guī)定，施工單位提交的施工組織設(shè)計必須經(jīng)過監(jiān)理工程師的審查通過。選擇頂管掘進機選擇好頂管掘進機對頂管施工是至關(guān)重要的。根據(jù)本工程具體情況，選擇大刀盤泥水平衡頂管掘進機。該機具有沉降控制精度高，頂進速度快，施工可靠性好等特點。

3）施工程序。準(zhǔn)備工作→測量放線→打板樁或支撐→開挖工作坑→安裝頂管后背→安裝導(dǎo)向軌道和設(shè)備→頂進作業(yè)及套管安裝→檢查及頂進設(shè)備拆除→穿越管段預(yù)制→干線管道穿越→安裝套管端部附件→回填恢復(fù)地貌。

4）頂進設(shè)備的安裝和后背墻處理。用汽車吊將頂進設(shè)備安裝就位，先將導(dǎo)軌安裝在基礎(chǔ)上并放上穿越用套管，借助經(jīng)緯儀和水準(zhǔn)儀測量來調(diào)整套管中心線，確保與穿越中心線重合，且保護水平。

5）對頂入管節(jié)做最后檢查：端面平直度、橢圓度，管殼任一側(cè)母線直線度等。用吊車將管節(jié)輕放在導(dǎo)軌上，測量中線與前后兩端高程，管節(jié)端面垂直頂管中軸線。頂進管每節(jié)長度根據(jù)頂進操作坑可能的長度而定。首節(jié)管頂入后，液壓缸退回到起始位置，測量合格后，將第二節(jié)套管吊導(dǎo)軌上，與首節(jié)套管焊接，焊接方式按設(shè)計要求進行，質(zhì)量符合要求再依次頂進，直至頂入設(shè)計的管長度，完成頂管作業(yè)。

6）頂進偏差控制：首節(jié)套管的入土點和安裝角度在頂進作業(yè)前應(yīng)測量準(zhǔn)確，頂進400mm～600mm后檢查是否有偏斜現(xiàn)象。頂管過程中，架設(shè)水準(zhǔn)儀控制中心位移線。每頂進30～50cm左右就要對頂管中線、高程進行觀測，施工中采用全站儀控向，以施工放線是布置的中心樁為準(zhǔn)進行監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)位移，要采取適當(dāng)措施予以調(diào)整過來。

2 水泥土攪拌樁在市政工程軟基處理中的應(yīng)用

2.1 水泥土攪拌樁的相關(guān)概述

市政工程軟土應(yīng)為相對軟弱土，是指該土層在上部結(jié)構(gòu)荷載加上后，其承載力或變形不能滿足規(guī)范規(guī)定要求的土層。這里既包括淤泥及淤泥質(zhì)土，也包括土質(zhì)相對較好但當(dāng)上部結(jié)構(gòu)荷載很大而不能滿足要求的土。

水泥土攪拌樁加固軟土地基的機理分析：水泥的水解和水化反應(yīng)；粘土顆粒與水泥水化物的作用；碳酸化作用。以下分別作一簡述。水泥的水解和水化反應(yīng)。這一反應(yīng)離不開水，如果天然土的含水量過低而又采用干法(噴粉）施工，不但施工難度大，而且水泥不能得到充分的水解和水化反應(yīng)，勢必會影響水泥土的加固效果。粘土顆粒與水泥水化物的作用。包括凝硬作用和離子交換作用，這一反應(yīng)過程也取決于水泥水化反應(yīng)的程度，與適當(dāng)?shù)暮坑嘘P(guān)。

2.2 水泥土攪拌樁加固市政工程軟土地基的質(zhì)量控制

1）深層攪拌樁的施工。深層水泥土攪拌樁是利用水泥或水泥系材料作為固化劑，通過特制的深層攪拌機械，在地基深處就地將原位土和固化劑(漿液或粉體)強制攪拌，形成水泥土圓柱體。施工前應(yīng)確定攪拌機械的灰漿泵輸漿量、灰漿經(jīng)輸漿管到達攪拌頭噴漿口的時間和起吊設(shè)備提升速度等施工參數(shù)。起吊設(shè)備要保持水平，要保證施工安全；施工時應(yīng)保證連續(xù)性，因故停漿時，宜將攪拌頭下沉至停漿點以下一定深度(一般為0.5米)，待恢復(fù)供漿后再噴漿提升;若停機超過3小時，為防止?jié){液硬結(jié)堵管，宜先拆卸輸漿管路，妥為清洗。攪拌頭噴漿提升的速度和次數(shù)必須符合施工工藝的要求，應(yīng)有專人記錄攪拌頭每次下沉的深度和提升的時間。深度記錄誤差不得大于100mm，時間誤差不得大于5s。制好的水泥漿液不得析，泵送要連，攪拌的罐數(shù)、固化劑和外摻劑的用量以及泵送漿液的時間等應(yīng)有專人記錄。

2）粉噴樁的施工。施工前應(yīng)檢查施工機械、電氣設(shè)備、儀表儀器及機具等。確認(rèn)完好后方準(zhǔn)使用。對于土體含水量很高、強度很底的軟弱土或可能出現(xiàn)液化的粉土，可在向下鉆進攪拌的同時，噴射水泥粉，從而達到改善土的稠度，防止應(yīng)壓縮空氣的脈動致使粉土的液化。噴粉時要求灰罐內(nèi)的氣壓比管道內(nèi)的氣壓高0.02～0.05MPa，以確保正常的送粉。樁體施工的過程中，應(yīng)注意觀察鉆機的狀況，如發(fā)現(xiàn)鉆機不正常的振動、晃動、傾斜、移位等現(xiàn)象，應(yīng)及時停鉆檢查，必要時應(yīng)提鉆重打。

3）成樁后的質(zhì)量檢驗。為保證水泥土攪拌樁的施工質(zhì)量，首先應(yīng)根據(jù)施工的原始記錄，查看是否符合規(guī)范，從源頭上確保施工的質(zhì)量。開挖檢驗：根據(jù)工程設(shè)計要求，選取一定數(shù)量的樁體進行開挖，可以直接檢查加固樁體的外觀，從而對水泥漿與軟土的拌和狀態(tài)、均勻性、整體性有較感性的認(rèn)識。鉆探取芯：通過在樁體中的鉆探取芯，可以直觀地看出水泥漿與軟土的和程度，樁長能否滿足設(shè)計要求等；同時通過鉆探采取水泥土試樣制成試件，與室內(nèi)制作試塊進行強度比較，從而確認(rèn)采用室內(nèi)水泥土強度來推測復(fù)合地基承載力的可靠性。

3 結(jié)語

隨著市政工程的不斷發(fā)展，施工方法也在不斷的改進，相信頂管施工在市政工程中的應(yīng)用會越來越廣泛，另外，也要加強市政工程軟土地基的處理，在施工過程中，工藝的設(shè)計、施工組織設(shè)計的編制、施工順序和組織措施的開展以及操作要求等，都必須以確保質(zhì)量為目的，嚴(yán)加控制。