钢筋混凝土管顶管施工精度控制

鲍海涛

（浙江头门港投资开发有限公司， 浙江 台州 317015）

1 提出问题

道路雨污水管顶管施工在国内外已经实施了很多，出现了各种施工工法，取得了很多的经验。由于施工方法的不同，相应的施工工艺和手段也不尽相同，进一步研究顶管施工技术，对于搞好城市环保，提高工程质量，缩短工期，节省造价有很大的意义。利用挤压法在特定土质条件下和采用一定的辅助施工设施后便具有施工操作简便，投入设备少，施工成本低，施工进度快等优点。但，由于不确定因素，顶管施工质量往往存在较大问题。

2 工程概况

临海市港区产业城北洋大道以西D3-D9等12条道路工程道路总长19.6公里，总造价5.4亿元。本项目排水管线顶管施工分布于12条道路，小部分道路采用压力管，其它均为重力流管道，管径大于等于600mm的污水重力流管采用顶管施工。其中，DN600F污水顶管，共计顶管长度约13260m。

3 实施现状及统计

本次先对工程约120m距离的DN600F钢筋混凝土管有关质量问题进行了调查分析，其单根管长为2.00米,壁厚60mm， 锲形橡胶密封圈接口，外设钢板套环。现归纳整理如下：

表1 顶管质量缺陷调查表

表2 统计表

从表中发现，影响顶管质量的主因是钢筋混凝土管最大偏角、管线轴线偏差、管线标高偏位超标，占总频率83.3%。

4 成因分析及解决思路

根据调查结果，经认真分析，主要是“管线轴线及标高偏位超标”和“钢筋混凝土管最大偏角超标”的原因。过程中我们找出若干条末端因素，最终确定操作不规范、顶推力不当和基坑导轨不顺直安装不到位三项为主因。解决思路：

步骤一：规范操作程序

对顶管施工的技术人员进行操作培训，对操作程序和注意事项等进行书面技术交底。将操作分类细化，解释操作中遇到的常见问题及处理方法。同时，签订岗位责任状，承诺操作良好给予适当的奖励，激发责任心。

步骤二：重新验算顶推力

根据现场实际情况，对顶管管径，顶距长度，土质情况等因素进行认真分析，推力计算（以Φ1000mm计算）：

F=F1十f2 (其中F—总推力、 Fl一迎面阻力、 F2—顶进阻力)

F1＝π/4×D2×P (D—管外径0.72m P—控制土压力) P＝Ko×γ×Ho

式中 Ko—静止土压力系数，一般取0.55, Ho—地面至掘进机中心的厚度，取最大值7.5m

γ—土的湿重量，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（淤泥质土）综合摩阻力，取0.8t/m2,D—管外径0.72m

L—顶距

F2＝3.14×0.72×0.8×60＝108.5t。

因此，总推力 F=4.2+108.5＝112.7t。考虑到地下工程的复杂性及不可预见因素，本工程按300t推力考虑，两侧主顶油缸各采用一个150吨的千斤顶可满足要求。

步骤三：合理选择基坑导轨并安装

采用强度更高，顺直度更好的方钢导轨（一般采用槽钢），并对安装就位的方钢导轨进行现场检测，导轨的轴线位置,顶面标高，两轨内距，均满足施工要求。同时在顶管施工过程中不得产生位移，及时检查校核。

根据上述措施，我们有效地提高了钢筋混凝土顶管的控制精度。根据实际操作，我们对360m的顶管进行抽检，合格点达96%（调整前抽查点数为64，调整后抽查点数为700）。

5 经济效益分析

通过调整，提高了施工质量，加快了施工进度，节省了人力、物力，有效降低了成本。以下按抽检长度360m进行费用分析：

（一）原60米管“磕头”、“抬头”现象重扒管材损坏一节2米，损坏率3.3%。相比调整后无管材损坏： A=360m×3.3%×600元=7128元

（二）为了保障顶管施工质量增加一名监控人员，每日工费 200元，共计 6天，成本费用： B=200×6=1200元

（三）调整后使顶进速度加快缩短2天，节约劳务6人，每人每日工费200元：

C=3×6×200=3600元

综合经济效益节约： Z=A-B+C=7128-1200+3600=9528元

6 总结及建议

通过工程实践证明， 在控制措施调整后DN600F钢筋混凝土管顶管施工精度控制可以达到了 96%，大大的提高了施工质量精度，节约了时间和资金成本。本次对顶管施工质量的精度控制措施，可以为后续类似工程或其它管径钢筋混凝土施工质量精度控制提供一定的理论基础和实践经验。