鋼筋混凝土管頂管施工精度控制

鮑海濤

（浙江頭門港投資開發(fā)有限公司， 浙江 臺州 317015）

1 提出問題

道路雨污水管頂管施工在國內(nèi)外已經(jīng)實(shí)施了很多，出現(xiàn)了各種施工工法，取得了很多的經(jīng)驗(yàn)。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(jìn)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(jià)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(jìn)度快等優(yōu)點(diǎn)。但，由于不確定因素，頂管施工質(zhì)量往往存在較大問題。

2 工程概況

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(jià)5.4億元。本項(xiàng)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(jì)頂管長度約13260m。

3 實(shí)施現(xiàn)狀及統(tǒng)計(jì)

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(jìn)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)。現(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(jì)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%。

4 成因分析及解決思路

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(xiàng)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(jìn)行操作培訓(xùn)，對操作程序和注意事項(xiàng)等進(jìn)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(shí)，簽訂崗位責(zé)任狀，承諾操作良好給予適當(dāng)?shù)莫?jiǎng)勵(lì)，激發(fā)責(zé)任心。

步驟二：重新驗(yàn)算頂推力

根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況，對頂管管徑，頂距長度，土質(zhì)情況等因素進(jìn)行認(rèn)真分析，推力計(jì)算（以Φ1000mm計(jì)算）：

F=F1十f2 (其中F—總推力、 Fl一迎面阻力、 F2—頂進(jìn)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(jìn)機(jī)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。考慮到地下工程的復(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(gè)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(qiáng)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(jìn)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(shí)在頂管施工過程中不得產(chǎn)生位移，及時(shí)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(shí)際操作，我們對360m的頂管進(jìn)行抽檢，合格點(diǎn)達(dá)96%（調(diào)整前抽查點(diǎn)數(shù)為64，調(diào)整后抽查點(diǎn)數(shù)為700）。

5 經(jīng)濟(jì)效益分析

通過調(diào)整，提高了施工質(zhì)量，加快了施工進(jìn)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(jìn)行費(fèi)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(fèi) 200元，共計(jì) 6天，成本費(fèi)用： B=200×6=1200元

（三）調(diào)整后使頂進(jìn)速度加快縮短2天，節(jié)約勞務(wù)6人，每人每日工費(fèi)200元：

C=3×6×200=3600元

綜合經(jīng)濟(jì)效益節(jié)約： Z=A-B+C=7128-1200+3600=9528元

6 總結(jié)及建議

通過工程實(shí)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(dá)到了 96%，大大的提高了施工質(zhì)量精度，節(jié)約了時(shí)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(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。