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雨污分流顶管作业工程监理

发表时间：2020/8/4 来源：《基层建设》2020年第10期作者：彭魁龙

[导读] 摘要：随着社会经济的迅猛发展，顶管施工技术正式成为市政工程建设领域的重要组成部分。

        广州珠江工程建设监理有限公司市政公司广东广州 510000
        摘要：随着社会经济的迅猛发展，顶管施工技术正式成为市政工程建设领域的重要组成部分。论述顶管技术的施工分析，深入阐述管道设施顶进施工操作。
        关键词：监理顶管施工；监理雨污分流工程施工
        一般而言，顶管施工技术属于一种非开挖形式的管道施工建设技术。这种施工技术通过在已经规划设计好的各类管道路线上，具体安排一定的工作井设施和接收井设施，采取千斤顶实现将需要完成铺设的各类管道顶进当地土中，逐渐完成管道设施的有效管道铺设。这种先进的顶管施工技术因为不需要实施开挖土方作业，因此难以对地面位置导致严重影响，在当今城市管道铺设工作中充分发挥了重要作用。雨污分流工程管道设施作为城市污水有效排放的基本通道，设施施工质量严重影响当地城市内部水系统的工作运行。因此，应该提升施工管理力度，通过顶管技术等比较先进的现场施工技术，监理全过程管理实现雨污分流工程管道设施的实际施工安全和质量。
        一、工程项目概述
        猎德涌-海安路渠箱清污分流工程项目位于天河区海安路和珠江新城、黄埔大道中和西、中山大道、华快以东、石牌东路、石牌西路等周边地区，施工区域范围面积约3.34km2。在新建管道超15万多米，新建污水检查井2412座，大部分属老城区老单元，项目以相对独立的排水系统和道路河流等现状分界线为边界，划成若干块排水单元。施工区域内有居住区46个，学校等事业单位17个，商业、企业区34个，城中村3个，军区2个，总共需要对102个排水单元进行排水达标整治改造。主要工作内容是新建污水管道将原有的合流管道作为雨水管道实现雨污分流。

        二、顶管技术分析
        1、适用情况
        城市内部雨污分流工程管道的施工建设现场在难以具备实施明沟开挖埋管施工作业的基本条件、污水管道设施的主管直径尺寸超过Φ800mm以上和管道设施沿线位置上不具备建筑物的情况下，就能够采取顶管法开展施工。
        2、工程监理
        在正式开展施工之前，监理必须全面的了解项目施工现场的所有资料及图纸，通过开展综合研究和细致分析，勘探摸排是主要包括施工现场的各类地下管线的实际布置和管道设施的具体分布，全面掌握施工现场具有的各类管线材料和当地设施的基础情况，为后续实施铺设污水管道设施，监督施工前完善基础性前提准备工作，为进一步开展导向孔轨迹行进路线设计，提供十分准确的理论依据。另外，监理了解顶管施工现场的当地地层情况，督促总承包单位管理人员及施工人员必须深入了解。顶管施工顶进的土质情况必须深入了解的内容，采取科学合理的现场施工机械设备，通过先进的现场施工技术完成雨污水管道设施的安装作业。目前阶段各地采取的污水管道设施的材质属于混凝土III管材。由于各地雨水污水的实际水质情况和各城市的基本国情对当地雨污水管道设施的实际材质存在严格要求，而具有混凝土材质的当地管道设施可以有效满足上述要求，因此被大量应用到当地雨污水管道设施施工建设中。城市内部环境和平时生活都会直接受到当地雨污水的严重影响，因此监理确保各类雨污工程管道设施在规定使用周期中不存在爆管情况和其他管道设施质量问题十分关键。同时，城市内部雨污工程管道设施的结构强度和承受性质要求突出，设施本身的抗腐蚀性质和抗污染性质也要突出，由于雨污水本身存在不同程度的设施污染和腐蚀性质。因此，在管道设施的实际施工过程中，采取顶管法的方式，可以有效污水管道设施自身的强度情况不受直接损害，进一步保障了管道设施的施工质量和排污水工作能力。
        3、监理顶管工程管道设施顶进和出监控操作
        3.1顶管进出洞口位置的施工方式
        （1）监理洞口止水机械装置的安全和质量把控
        在顶管工作井洞口外侧位置，先要施打高压旋喷止水桩进行止水，通过密排布置安排，位于洞内侧部分。按照设计图纸要求，建造钢筋混凝土井壁，然后进一步砌砖墙，实施顶进开门过程中，采取风镐设备，完全去掉钢筋混凝土墙部分和砖墙部分，洞口必须要按装止水环，不留其他安全隐患。在预留洞底部位置，安排延长导轨部分，防止机头出洞过程中出现嗑头情况。顶管设施进洞时，采取将工法桩的型钢材料拔出至对应的预留孔位置以上10厘米处，再割掉多余型钢材料。
        按照设计图纸预留的法兰构件，在法兰构件上实施安装工作井洞口位置的止水机械装置。该机械装置应该与导轨位置上的管道设施保持同心位置，误差不允许超过2厘米。工作井洞口位置的止水机械装置密封属于橡胶材料的止水法兰。在橡胶材料止水法兰安装之前，必须预埋对应的注浆孔，有助于实现压注膨润土泥浆成分。

（2）工作井、接收井逆作法与沉井法适用条件
顶管工作井逆作法以及沉井法的施工特点来看，顶管工作井逆作法是一种比较成熟的施工方法，由于其施工顺序从上到下，因此该施工方法尤其适用于地下管线较为复杂，无法进行大开挖沉井施工的地段。而与逆作法相比，沉井法施工需要占用较大的施工场地，因此尤其不适用于场地受限制的工程中，否则将影响周围交通。同时从沉井法的施工特点来看，沉井施工时对沉井的位置标高控制要求等相当严格，尤其是在在淤泥质土中很容易使沉井井身倾斜而不易纠正，不是沉不到位就是超沉。而且沉井较容易对周围土体产生扰动，在整个下沉过程中，因此对于工作井周围构筑物离沉井边距离小于该扰动范围时本项目就不易选用沉井法，所以本工程优先采用逆作法。

（3）逆作法接收井出洞方式及监控
在逆作法接收井出洞外侧位置，提前预置对应的止水桩封门设施，有助于顶管设施破墙过程中正面土体难以出现坍方的情况。在逆作法接收井内部预留孔的内侧位置，提前预埋钢法兰构件。顶管作业前，在钢法兰构件上，具体焊接安装洞口位置的止水装置，采取帘布橡胶材料的法兰板和扇形结构的钢压板组合，进一步确保机械装置与基坑导轨位置上的管道设施保持同心。基坑导轨部分、主顶油缸架部分、承压壁部分、出洞口部分必须严格管理设计各类轴线，保持严格的安装精度，进一步维持牢固稳定的状态。机头部分出洞口实施推进时，有效将机头部分和前几节管子部分的上端通过拉杆实现整体连接，有效调整主顶油缸部分的编组情况，避免机头出洞入土过程中出现叩头情况。

        3.2顶力控制方式
        顶进阻力基本涵盖二方面基本因素。一是属于机头部分迎面阻力因素，这部分一般属于定值。二是属于管外壁位置的侧向摩阻力因素，这部分因素随着顶管设施距离的提升而不断增大，这是属于存在顶进阻力的基本环节。在管外壁部分和土体部分之间，设置一条整环结构的触变泥浆成分润滑套设施，有效使以前的干摩擦运行状态变成目前液体摩擦运行状态，大幅度降低摩擦系数。上述就是顶力控制过程的基础技术。
        3.3管道顶进方向有效控制现场监理
        （1）顶管设施测量仪器
        现场监理顶管施工过程中，监督施工操作开展三维动态测量分析，分析精度要求严格。因此，选取具有测量精度高，工作性能突出的先进测量仪器才能够实现基本的测量精度要求。另外，检查顶管设施施工过程中，测量采取的各类仪器、附件等部分需要按时送相关质检单位进行仪器检验，实现全面深入鉴定，并提供合格报告。
        顶管姿态测量工作是采取位于工作井中的激光经纬仪设备，通过将激光点对应打在机头位置的坐标靶上，然后利用闭路电视有效反映在内部电视显示器上，实现有效的指导纠偏作业。为确保顶管部分的测量数据可靠准确，监理定期对现场顶管工作井开展复测校核工作。如果巡查工作井出现偏移情况，必须及时重新调整对应的测量仪器坐标数据。
        （2）顶管纠偏过程监理
        严格按设计要求和顶管操作规程监督，超过0.5º范围以上的大规模纠偏情况应该尽可能防止出现，不得已必须采取大规模纠偏时，应该在项目非关键部分开展。纠偏动作实施后，如不存在折角变动情况，必须马上中止，配合电工、机修工等工作人员细致检查内部电路和液压管路情况，尽早去掉故障问题，避免出现轴线超差情况。
        结束语
        总而言之，顶管施工技术随着各类科学技术的持续发展而不断成熟。在各地城市内部雨污工程管道设施工程施工中，顶管施工技术属于比较新的建筑技术。这种施工技术在实际施工中，对于施工现场条件和施工机械设备制约因素很少，直接影响程度不大，确保雨污分流工程管道设施铺设过程中存在的处处受限情况，实现完美的处理解决施工难度。随着未来顶管施工技术的持续发展和改进完善，成为各地城市内部雨污分流工程管道设施工程施工中的基本施工方式。
        参考文献：
        [1]广东省标准《顶管技术规程》（J 13404-2016）
        [2]《猎德涌雨污分流工程设计水工结构图》
        [3]《排水工程作业指导书》
        [4]《顶管工程施工规程》（DG∕TJ 08-2049-2016）
        作者简介：
        彭魁龙，男，1972年7月生，广州珠江工程建设监理有限公司，市政工程管理工程师，监理工程师。