污水管网顶管施工质量安全的控制
1．工程概况
上洋污水厂配套干管工程位于深圳市龙岗区坪山街道办范围内，污水管网沿途分布在汤坑、沙湖、六联、坪环、江岭社区、和平社区、碧岭等范围内。施工范围主要为污水管道(DN200—DN1650钢筋混凝土管、HDPE塑钢缠绕增强管)总长约17千米，其中顶管长约7千米。
本工程具有以下特点和施工难点
（1）顶管大部份在河堤下部，在砂卵砾石中穿过，给顶进带来了很大难度。方位控制难。
（2）顶管过程中需穿越地下管道，河道和地面构筑物。
2．施工前准备
2．1施工组织设计和施工方案审查
对施工组织设计进行全面、细致的研究、分析和审查，尤其对机头的类型，主千斤顶、管材的强度与接口形式、洞口构造、中继环的设置、压浆孔的布置，稳定土层的措施、环境监测及工程保护措施等内容进行了重点审查。并加强了以下方案的审查
（1）各个工作井和各段顶管的单项施工方案；
（2）工作井封底的措施和方案；
（3）洞口、地基加固措施方案；
（4）顶管穿越地下管线、顶管穿越地上构筑物，顶管穿过河道的专项保护方案。
在工程施工阶段，这些方案发挥了重要的作用。在顶管穿越高压线杆施工时，由于措施和方案健全，使沉降量控制在误差范围以内，保护了高压线杆的安全。
2．2工程材料和顶管设备核验
材料是工程质量控制的关健因素，对进场的每种材料，严格检查其规格、型号、核对进货单及质保书中该材料的规格、型号、数量是否符合设计要求。对成品管等关健材料，要到生产厂家进行现场制作考察。在施工前，重点检查管道承插口是否完好无损槽口尺寸是否准，钢套环是否按设计要求进行防腐处理，刃口有无疵点，焊缝是否平整，肋板与环形钢板是否垂直，钢套环尺寸是否准确且无变形，橡胶圈有无裂缝、变形、老化、变质等现象，对不符合要求的材料，严禁进入施工现场。
顶管设备进场前应检查其是否经过维修保养，检查合格后方可进入施工现场。施工前应对全套设备及各类机具均应进行单。整机联动及模拟操作，确认正常后方可投入使用。
3．测量复核
测量工作贯穿于顶管施工的全过程，测量复核是保证顶管施工质量的重要手段。对测量结果的复核，重点要控制以下内容；
（1）对业主提交的测量桩点进行复测；
（2）对施工单位测放的工作井，管道的轴线和标高进行定位复测；
（3）对顶管机导轨轴线和标高进行复核；
（4）对出洞的标高和轴线进行复核。
只有上述复核内容符合要求后方可同意施工进入下道工序。
4．施工过程质量控制
在施工阶段，控制的要点就是严格按照审批通过的“施工组织设计”和“施土方案”进行施工控制，并做好关键工序工程，隐蔽工程验收，闭水试验及涂装施工的质量检验工作。
由于顶管工艺的特殊性，在施工过程中，重点做好以下内容的控制；
4．1工作井
工作井作为顶管机的工作场地，须满足顶管过程中结构的稳定安全，且截面设计须满足顶管千斤顶、后背尺寸要求。
在沉井施工过程中，重点监控沉井的终沉阶段，尤其是在地质条件不好的情况下。对施工过程中，出现的问题，应及时进行分析和纠偏，保证沉井下沉和干封底的质量。
4．2顶管顶进
在顶管施工前，要作好扎扎实实的技术交底和安全交底工作。让所有施工人员除了掌握顶管操作技能和注意事项外，还应掌握处置涌水、流砂等突发事件的方法。
在奇峰管施工时，必须按照设定的管道中心线与顶管工作井、接收井建立地面与地下测量控制系统。测量纠偏是顶进的控制关键，必须贯彻“勤勤纠”的原则，并做好详细记录。当顶管顶进长度较长时，必须保证通风机械的正常运转，以确保管内通风良好，避免安全事故。
接口顶合时，应保证平整对中顶入，橡胶止水圈应均匀挤压到位，接口钢套环或承插口管壁密贴，木垫板无松动脱落，接口间隙均匀一致。
4．2．1顶管穿越地下管道
在顶管穿越地下管道时，应确保顶管在穿越过程中不影响或尽可能少影响这些管道的使用功能。所以，在顶管穿越之前，应结合原始资料，进一步调查各类管线与顶管交叉处的垂直距离，土质情况，分析可能产生的影响程度，根据不同情况采取下列控制措施。
（1）对局部土体进行加固；
（2）加强对顶管周围环境和土体内应力的监测，用信息化指导施工；
（3）适当放慢顶进速度，根据土体中应力变化，随时调整工具管或机头正面土压力、注浆压力及推进速度等施工参数，减少对周围土体的拖带；
（4）在某些关键部位附近预先打入中100mm注浆管，配备好注浆设备，并作好预案。当发生较大土体沉降变形时，及时进行跟踪注浆以减少和控制土体沉降和变形。
4．2．2顶管穿越河床
在顶管穿越河床时，为防止工具管（机头）上浮或发生冒顶，应采取下列控制措施。
（1）严格控制顶进速度，正确选取工具管或机头正面土压力，及时调整和控制同步注浆压力和注浆量，严格控制出土量，以达到水压（或气压）土压平衡，减少河床沉降和隆起。
（2）除顶进过程中同步注浆外，还需对过河段的后续管节进行补注浆。
4．2．3顶管穿越地面建（构）筑物
在顶管穿越地面建（构）筑物时，要密切注意顶进参数，做好地面沉降的监测分析，及时根据现场情况，调整施工方法，确保地面沉降的监测分析，及时根据现场情况，调整施工方法确保地面的沉降量控制在允许范围内。
在本工程的施工中顶管需穿越高压铁塔，铁塔基础离顶管外壁最近处0.9m。为确保高压铁塔安全，提出了采用铁塔基础预注浆的方法，使顶管顺利穿越高压铁塔，沉降量控制在5mm以内，保障了设施的安全。
4．3顶管出洞
顶管出洞前，必须进行以下的控制，确保顶管顺利出洞。
（1）对顶管整个系统的安装，单机调试进行全面检查，并进行设备联运调试。
（2）检查洞口橡胶止水圈的安装是否牢固，尺寸是否准确，是否能完全封堵机头与洞口空隙。
（3）检查洞口前方的土体是否正采取了加固措施，洞口前方是否建立了沉降监测。
机头出洞时，顶进操作应谨慎平稳匀速推进，首节管出洞口后应立即开始均匀压注触变泥浆。在管节出洞10—20m范围内，检查并督促施工员将切土、出泥、顶速、土压、轴线、标高等施工参数逐渐调整至正常状态。
5．其它应引起注意的问题
在整个工程施工过程中，也发现了一些值得注意的问题，现归纳总结如下，希望今后在类似工程施工过程中能予以重视。
（1）汛期施工问题。汛期施工，应做好防汛防台工作，尤其是要防止井内进水，机头被淹、停电等情况的发生，以免影响正常的工程进度。
另外，应做好已施工沉井顶部预留筋的防潮工作减少不必要的人工投入。
（2）管材供应问题。管材的质量，必须虽时抽查，防止在施工期有不合格的管材进场。在施工期间，应保证管材的连续供应。否则，不但影响施工进度，同时因主千斤顶顶力太大，对设备、对后座都会带来不良后果，易产生安全隐患。
6．结语
本工程的顺利实施，归咎于事前分析和事中管理，在开工前，我们针对上述的特点和难点，总结了以往顶管实施过程中采取的质量控制要点和经验，同时针对本工程的实际情况和工程特点，制定了详细的质量、安全、监控实施细则，在实际应用中取得了较 好的效果。
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