DN3000JPCCP 頂管臨時定額動態管理

王麗君，黃 英，林昭娣

（1.上海譽平建設工程咨詢有限公司，上海市 201823；2.上海市水務建設工程安全質量監督中心站，上海市 200237）

0 引 言

隨著社會科技的不斷發展，很多新工藝、新技術、新材料得到了大量的開發和應用，針對出現的四新技術，相關管理部門發布了一些臨時定額，以便完善既有的定額體系，填補計價依據的空白，規范造價管理行為，提高造價管理水平。

本文通過研究頂管施工技術的工作原理，闡述了DN3000 預應力鋼筒混凝土管（JPCCP）頂管（以下簡稱“DN300JPCCP 頂管工程”）的臨時定額編制背景、組成內容，并與其他管材頂管工程的造價水平進行對比，詳細剖析了臨時定額的合理性和適用性[1]。

1 頂管施工簡介

頂管施工是借助頂推設備將工具管從工作坑內穿過土層一直推到接收坑內，依靠安裝在管道頭部的鉆掘系統不斷切削土屑，邊切削，邊輸送，將管道逐段向前鋪設的一種非開挖施工技術。它主要采用分段施工，每一段均由工作井及接收井作為一段頂管的起點和終點。

隨著我國城鎮化進程的不斷推進，建筑密度越來越大，為了最小程度影響地面，頂管施工技術已取得長足的發展，主要體現在如下幾個方面：

應用的廣泛性。在我國，頂管施工已廣泛應用于市政給排水、電力電纜等地下管道施工中。

頂進長度的拓展性。目前，我國已實現超長距離的頂管，一次性頂進長度大于1 000 m。

頂管直徑規格的多樣性。頂管內徑從600 mm 到4 000 mm，規格越來越多，不斷突破記錄。

頂進路線的復雜性。頂管的頂進路線從原始的直線頂進到現在的曲線頂進，且曲率半徑越來越小。

頂管管材的豐富性。隨著管材的日新月異發展，頂管管材越來越多樣化，例如：鋼筋混凝土管、鋼筒混凝土頂管（JCCP）、預應力鋼筒混凝土頂管（JPCCP）、玻璃鋼夾砂管以及鑄鐵管等。

2 DN3000JPCCP 頂管臨時定額

2.1 臨時定額編制背景

本定額編制背景來源于上海城投原水有限公司的“黃浦江上游閔奉原水支線工程MFZ-C2 標”項目。

2.1.1 工程概況

本項目是黃浦江上游水源地連通管工程的支線工程，起始井位JN6 至奉賢受水點圍墻DN3000 原水管道、沿規劃埝涇公路南側綠化帶敷設至南沙港東側，再向北敷設至紅衛港北側，向東至奉賢三水廠西側圍墻，再向北接至奉賢三水廠西側新建調節池。

本標段共有工作井5 座，接收井2 座，頂管區間總長度為4 486.75 m，其中JN13-JN15 區間采用DN3000JPCCP 管節。

本工程頂管管材為JPCCP，內徑為3 000 mm，壁厚30 mm，具體構造為：混凝土強度設計為C50；預應力鋼絲為φ7 高強度鋼絲，強度等級為1 570 MPa，纏絲張拉力45.3 kN；承插口鋼環、薄鋼板及止推環采用Q235 級鋼，外壁鋼承口采用Q345 級鋼；鋼筋采用CRB550 級；插口試壓孔、排氣孔、注漿孔各3 個。

2.1.2 本項目的主要施工難點

（1）JPCCP 頂進距離較長。根據現有調查資料，JPCCP 管材單次頂進距離基本不超過200 m，而本項目單次頂進距離分別為826.54 m 和273.27 m，施工難度大，風險較高。

（2）JPCCP 管拼接要求較高。JPCCP 管的接口允許偏差在±2 mm 以內，拼接時若不及時進行調整，將會影響密封橡膠圈的安全。因此，本項目施工時，設置了拼管輔助系統，包括副軌和副頂。

（3）JPCCP 管施工要求極高。JPCCP 頂管必須確保管節結構及橡膠止水條的安全。因此，管道頂進時需要在工具管內增設姿態儀等設備調整自身姿態，通過中繼間、特殊管節、壓漿減阻，及時調整掘土路徑。

（4）JN14 井出洞軸線均為偏心頂進。因此，本項目將頂管后靠背設計成可拆卸、可重復利用的預制混凝土塊。在頂管后靠背找平的基礎上，利用兩段頂管后靠圓弧度近似的特點，重復使用。

2.1.3 特殊的施工工序

（1）工具管選擇

針對土層特性及工具管掘進面始終遭遇土層上下分界面的情況，為更好的適應不均勻、惡劣的地質條件，本項目選用泥水平衡式頂管掘進機。

（2）止水

為確保工具管出洞階段的止水效果及后續壓漿泥漿套的形成，采用鋼套管+ 止水擋板+ 雙層麥套的形式作為JN14 井頂管出洞的止水措施，止水洞圈單邊較管節外壁大100 mm。

（3）后座千斤頂

JPCCP 管由于管徑較大，頂進過程中受摩阻力影響也較大，為了保證充足的頂力余量，采用6 臺千斤頂頂進施工，分兩列布置。

（4）后靠背

頂管后靠背承受和傳遞全部頂力，因此必須有足夠的強度和剛度。為確保后靠背安全，在混凝土后靠背前布置一塊30 cm 厚剛性后靠背。由于工期緊，且需進行雙向偏心頂進，本項目采用預制后靠背模塊的形式，大大節約現澆制作養護和拆除的時間。

（5）管節的運輸及卸貨

JPCCP 管節采用平板車從管節廠到施工現場的運輸，運輸過程中保持平放，承插口位于同一水平線上，確保在長距離運輸過程中不對JPCCP 管節造成傷害。

由于JPCCP 管節管徑大，3 m 長單節管重達25 t，同時，JPCCP 管節結構無法預設吊裝孔，因此，無法參照普通混凝管的“扁擔”吊運方式進行卸貨，而是采用50 t 行車將JPCCP 管節從平板車上吊放卸貨至管節堆放場地上。為保護管節結構不受到傷害，需加工制作數副安置架，管節與安置架擋板接觸面采用橡膠條填充。

（6）拼管頂進階段

管道頂進時，為了能安全、順利進行吊運，采用“大包圍”的形式，通過將鋼絲繩環繞管節周身一圈，管節前后段環繞完成后連接至吊機掛鉤上，采用兩點吊的方式將管節垂直運至井下。本工程在主軌下方另設頂管副軌，由4 個千斤頂油缸組成。

2.2 臨時定額編制的必要性

超長距離的頂進、超高水平的拼接要求、DN3000超大直徑的頂管以及JPCCP 新型頂管管材的使用，一系列突破常規的要求，導致已發布的定額中沒有與之配套的定額子目，且類似項目定額子目也不能借鑒。由于工程規模較大，投資額較高，為了便于進行投資測算，同時為招標控制價編制及投標單位投標報價等提供依據，應建設單位委托，《DN3000 預應力鋼筒混凝土管（JPCCP）頂管工程臨時定額》應運而生。

2.3 臨時定額子目內容

DN3000JPCCP 頂管工程臨時定額包括13 個子目內容，具體如下：

（1）頂管洞口處理，工作內容為洞口止水環（鋼板）運輸、裝配、起吊、就位、安裝、拆除及橡膠止水環安裝；

（2）安拆頂進后座及坑內平臺，工作內容為預制C40 混凝土塊下井、安裝、鋼板后靠吊運、安裝、拆除、井壁間混凝土填充以及現場清理；

（3）管材減阻保護涂層，工作內容為管材檢查、外壁人工清潔及涂石蠟（兩層）以及管材翻管；

（4）安拆頂管及調節附屬設備，主要工作內容為安拆工具管、千斤頂、頂鐵、油泵、配電設備、進水泵、出泥泵、儀表操作臺、油管閘閥、壓力表、頂管調節系統運輸、裝配、起吊、就位、安裝；移動觀測平臺運輸、裝配、起吊、就位、安裝；特殊管節安裝、運輸、卸車、場內調運、起吊、就位；

（5）管道頂進，主要工作內容為安放橡膠圈、管節場內運輸、吊卸管、安裝進水管及出泥管、鋪拆電纜線、安拆走道板、安拆管內平臺、接拆照明設備、替換頂鐵、拼管、特殊管掘進、JPCCP 管掘進、抽水、測量糾偏等；

（6）拼接退管處理，主要工作內容為管節脫離、起吊、場內吊運、拆除橡膠圈以及管材檢測；

（7）中繼間處理，主要工作內容為弧形鋼板下井、管內拼接、混凝土澆筑以及清理；

（8）頂進觸變泥漿減阻，主要工作內容為安拆后臺拌漿設備、安拆注漿管路、安拆注漿閥、安拆壓力表、安拆自動壓漿控制線路取料、拌漿、注漿以及清理；

（9）單口試壓，主要工作內容為承插口清理、涂抹潤滑油以及加壓測試；

（10）壓漿孔封堵，主要工作內容為注漿孔清理、結構膠封洞以及單孔試壓；

（11）管節嵌縫，主要工作內容為撈清淤泥、清理管口、烘干、拌制水泥砂漿、涂刷聚硫密封膠樹脂底層以及水泥砂漿面層、管內清理；

（12）管道封堵，主要工作內容為鋼構件運輸、轉場、吊運、就位、悶板拼接安裝、構件安裝焊接加固及拆除；

（13）管道試壓，主要工作內容為試壓管路及儀表裝拆、加水、加壓以及管內排水清洗[1]。

3 臨時定額分析

3.1 DN3000 三種不同管材頂管的單位造價比較

本次分析針對管徑均為DN3000，管材分別為JPCCP 管、鋼管以及F 型鋼筋混凝土管，人、材、機價格按照2015 年11 月份上海市政公路造價信息同期取定，對主要工序的單位估價（直接費）進行對比分析，結果見表1。

表1 DN3000 三種不同管材頂管主要工序單位估價對比表

表1 分析結果顯示：

（1）洞口處理JPCCP 頂管價格最高，經分析，主要原因是JPCCP 頂管洞口處理采用雙道橡膠法蘭組合結構，且橡膠止水環和洞口鋼板止水環材料價格均較高，與傳統洞口處理止水措施不同。

（2）安拆頂進后座及坑內平臺JPCCP 頂管價格最低，主要原因是JPCCP 頂管施工時，為加快施工進度，頂進后靠背考慮采用預制混凝土模塊，費用比傳統的現澆混凝土后靠背降低。

（3）安拆頂管及調節附屬設備JPCCP 頂管價格最高，主要原因是JPCCP 頂管管節間需有效控制張縫的大小，避免結構性損壞引起止水功能喪失，因此在頂管機工具管與JPCCP 管節間設置DN3000 鋼管特殊管節，價格相對比較高。

（4）管道頂進JPCCP 頂管價格最高，主要原因是相對其他兩種管材，JPCCP 管管材價格最高。另外，為使對比口徑統一，JPCCP 頂管管道頂進價格中，還包括管材減阻保護涂層、拼接退管處理、單口試壓、單口試壓以及管道試壓五道工序的價格。

（5）安拆中繼間由于施工工藝與傳統頂管相似，因此價格也基本相當。

（6）頂進觸變泥漿減阻、壓漿口封堵JPCCP 頂管價格最低，主要原因是傳統觸變泥漿采用膨潤土、純堿、CMC，而本項目中用到的頂進觸變泥漿采用膨潤土、羧甲荃維素以及水，按照一定比例配制而成，經多次實驗配置成功，費用也相對節約。

（7）JPCCP 頂管綜合單價最高，根據上述分析，主要原因為洞口處理、安拆頂管及調節附屬設備以及管材價格比鋼管頂管、F 型鋼筋混凝土管頂管相應價格高。

3.2 定額子目細部分析

（1）洞口處理采用鋼套管+ 止水擋板+ 雙層麥套的形式作為止水措施，和常規頂管不同；

（2）頂進后靠背承受和傳遞全部頂力，必須具有足夠的強度和剛度。考慮是雙向偏心頂進以及工期緊迫，臨時定額選用的后靠背是預制混凝土模塊，和常規的現澆混凝土后靠背不同；

（3）JPCCP 自身結構的特殊性，施工軸線控制、預應力控制以及管道拼接要求較高，因此安拆頂管及調節附屬設備定額中，增加了副軌調節設備、副頂調節設備等。另JPCCP 頂管機調節附屬設備重復利用率也較低；

（4）綜合單價測算中，DN3000JPCCP 管主材單價為11 918 元/m, DN3000 鋼管單價為5 971 元/m，F型鋼筋混凝土單價為3 932.45 元/m，由此可見，JPCCP 管管材價格是同口徑的其他管材價格的2 倍甚至更多，單價高的主要原因是它為新型管材，管材外部處理、拼接退管處理、運輸以及裝卸難度較傳統管材大，費用相對較高。

3.3 適用性和合理性分析

（1）該臨時定額僅適用于上海市黃浦江上游閔奉原水支線工程MFZ-C2 標JPCCP 頂管工程，編制的依據是該項目的特定工況及施工工藝，但通過后續類似項目資料收集，可為今后推廣使用該工藝奠定價格基礎；

（2）該臨時定額及時為四新技術（DN3000JPCCP頂管）項目的經濟評估、計價、結算提供依據；

（3）通過定額子目細部水平測算和造價水平比較，該臨時定額水平合理，符合當前工程項目計價需求；

（4）如該工藝得到大規模推廣，定額內容還需進一步完善，定額水平還需作進一步測算和調整。

4 結 語

通過對該臨時定額的跟蹤調研、收集資料及分析測算，既達到臨時定額動態管理的預期目標，同時也為該工藝的推廣、發展及改進提供參照。