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）

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、質量控制措施、安全及環保措施，對經濟效益進行了分析，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；質量控制；安全及環保；經濟效益分析

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，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境污染，工程施工質量能夠得到保證。

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，然后利用千斤頂等設備將管子沿導軌方向頂入，一次行程300～400 mm，頂完一節再連接一節，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、大小和深度依據施工工藝、采用設備、管節長度、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。

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，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）組裝后背墻的構件在同層內的規格應一致，各層之間的接觸應緊貼，并層層固定。

1.2.3 管涵預制

根據千斤頂的頂力計算出單節涵洞的重量，再依據重量定出單節涵洞長度，管涵按定長進行現場預制，管涵壁厚為200 mm，涵洞的混凝土標號及尺寸規格要求要嚴格加以控制。拆模后應在涵洞內壁彈出中線，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，不得在使用中產生位移，并應經常檢查校核。

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，且其規格宜相同；當規格不同時，其行程應同步，并應將同規格的千斤頂對稱布置。

1.2.5 油泵安裝和運轉操作要點

1）油泵宜設置在千斤頂附近，油管應順直、轉角少。

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。

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）頂進中若發現油壓突然增高，應立即停止頂進，檢查原因，并經處理后方可繼續頂進。

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，當頂力接近管節材料的允許抗壓強度時，管端應增加U形或環形頂鐵。

5）頂進時，工作人員不得在頂鐵上方及側面停留，并隨時觀察頂鐵有無異常現象。

1.2.7 起重設備下管操作要點

1）正式作業前應試吊,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）下管時工作坑內嚴禁站人，當管節距導軌小于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，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，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，為防止管節飄移，可將前3～5節管連成一體。

4）頂進時每節用墊塊隔開300 mm間距,用來調整誤差。

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，隨時監測控制線偏差。

6）如果偏差出現較大變化，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,防水層內側抹15～20厚的1：2砂漿。

2）頂管結束后，管節接口的內側間隙應按設計規定處理；設計無規定時，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。

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，直到最后一節填滿為止。

2 質量控制

2.1 頂進管道的施工質量應符合下列規定

1）管內清潔，管節無破損。

2）鋼筋混凝土管道的接口應填料飽滿、密實，且與管節接口內側表面平齊，接口套環對正管縫貼緊，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，并應根據測量結果分析偏差產生的原因和發展趨勢，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。

2）全段頂完后，應在每個管節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）加強對第一節管涵的測量調控可以及時糾正偏差。

5）如果出現較大偏差，可以用人工在兩節之間管側外壁掘出調整空間，在另一側用小型千斤頂調整。

2.2.2 糾偏時應符合下列規定

應在頂進中采用小角度逐漸糾偏。

2.3 質量保證措施

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

2）對工程質量實施事前、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，積極開展安全生產的日常活動，樹立“常備不懈，警鐘常鳴”的觀念，做好施工前的安全技術交底、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。特種作業人員需持證上崗，杜絕無證上崗和違章作業。所有機械外露轉動裝置均設防護罩。

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）管道頂進應連續作業。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 環保措施

1）施工現場應盡量降低能源及物質消耗，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）現場機械車輛不亂響、亂鳴，以免影響周圍生活、生產環境。

5 效益分析

預制管涵人工掘進頂管技術將工程從地表作業安全可靠地轉入地下施工，避免了地面施工產生的大量場地占用,對施工現場周圍的環境影響較少，既有效地避免了特殊路段開槽施工帶來的困難，又保證了工期質量，為以后地下工程在類似情況下提供了可靠的決策依據和技術指標，社會效益和環境效益明顯。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，節約了大量的工程拆除恢復等費用。