肖庆洪
(长沙市市政工程有限责任公司,湖南 长沙 410000)
目前来说,采用的顶管施工技术已经相对成熟,形成了不同的施工工艺,在具体应用时要结合工艺的原理,充分发挥顶管顶进技术优势,缩小工程施工空间,同时保证顶管埋设作业有序开展,实现对造价的高效控制。这需要做好顶管顶进作业全过程的严格把控,保证工程作业高质量完成。
银观路K0+260~K0+320段为现状道路,经建设单位与该路使用住户多次协商,该段排水管道采用顶管施工技术。顶管用管材采用顶管专用F型钢承口柔性接口钢筋混凝土Ⅲ级排水管,楔形橡胶圈密封止水。管道混凝土强度等级为C50,管道轴向承受最大工作压力按450吨确定,管道内径0.8 m,单节有效长度为2.0 m规格,顶管按1:3比例要求设置Φ25注浆孔,每一压浆断面设置三个注浆孔,按圆周120°布置。注浆孔应设置在钢套环的下面,制管时应预埋好。顶管工作坑及接收坑均采用下沉护壁式的施工方式,雨污水管道共用一个工作坑和接收坑,工作坑尺寸6.3 m×6.3 m,接收坑尺寸6.3 m×4.5 m。顶管工作完成后改造为检查井,井周与工作坑之间的空隙采用级配砂砾石填充密实。工作坑及接收坑底板均采用C30钢筋混凝土,连续墙采用C30钢筋混凝土。现结合此工程实践,分析顶管顶进施工作业的具体实施。
开展顶管顶进作业时,要结合工程施工作业需求,做好系列准备工作。在具体实践中主要准备以下内容:(1) 机械设备。从顶管顶进作业的开展质量把控角度来说,必须要贯彻全面性控制原则,尤其要注重前期准备环节的把控,结合制定的工作方案,准备所需的资源。此工程所需的机械设备,主要如表1所示。(2) 组建工作小组。每项工作的高效落实,都离不开优秀的管理人才支持。此工程管理工作的开展,结合工程实际需要,组建了工作小组,负责全场工作的管控。(3) 材料是顶管顶进操作有序开展的重要保障,需要在施工作业前做好准备,以免出现材料供给不及时问题或者质量不合格问题,影响着后续工作的开展。(4) 劳动力。此次顶管顶进施工作业的开展,对劳动力的需求较大,因此要做好严格地把控,提前组织劳动力。(5) 其他准备。
表1 机械使用表 (部分数据)
此工程坑道断面布置如图1所示。在管道内每6 m布置一压浆管,并在环管上部安装照明灯,在管道内右下方安放压浆总管及电缆,在底部铺设人行走道板等。图2为顶管顶进施工工艺流程图。开展顶管顶进作业前,要组织工作人员开展测量放样和顶进设备的安装作业。需要注意的是,顶进设备的安装必须要做好导轨和后座顶板等的安装把控。在进行穿墙作业时,要做好洞口的清理工作,再开展后座千斤顶顶进和出泥准备。在管道顶进作业时,要做好偏差测量以及顶进纠偏的严格把控。完成管材拼装作业后,进行接口检验,达到标准后完成管材顶进作业。
图1 顶管工作面断面图
图2 顶管顶进施工工艺流程图
技术应用把控要点:(1) 顶管顶进和地层变形控制。在顶管顶进的初始阶段,即推进的20 m范围内,需要做好地表监测工作,选择横截面沉降槽宽度10 m上进行布点,监测点的间距控制为3 m。对于轴线方向,间隔5 m布置1个沉降槽断面。基于地表监测获得沉降量数据。为了避免发生沉降,采取控制超挖和多挖土方等方式加以防范。同时严格把控注浆压力和顶管偏差大小等技术参数,减少顶管作业给土层造成的扰动。除此之外,要求控制穿越建筑物的顶管长度,将接收井尽量建设在建筑物周围,保证顶管穿越建筑物的长度最短。
(2) 顶进过程中的测量。开展测量作业时,主要围绕管线中线方向和高程以及坡度等指标,做好测量把控。在测量作业中使用的仪器必须要做好校正,同时要固定牢固,做好测量数据的记录,加强部门之间的联系,及时采取纠偏措施,控制点须严格校核。
(3) 纠偏方法。工具头开始顶进5~10 m的范围内,允许偏差应为:轴线位置3 mm,高程0~+3 mm,当超过允许偏差时,应采取措施纠正。纠正偏差应缓慢进行,使管节逐渐复位,不得猛纠硬调[1]。
完成顶管顶进作业后,运用压密注浆法,进行土体的加固处理。通过对顶管周围的地基,开展相应的加固处理,保证地基整体的稳定性以及抗压强度,进而确保管道附近土体的稳定。
注浆材料选择水泥浆以及粉煤灰等相关材料,做好稠度的把控。配制的材料,水泥和粉煤灰以及水的比例为1∶0.7∶1。注浆孔采用管道预留的注浆孔,注浆压力不小于0.1 MPa,以注满管壁周围缝隙为准,施工中注意观察空压机的压力仪表的压强以及相邻注浆孔出浆情况。顶管按1∶3的比例要求设置Φ25注浆孔,每一注浆断面共3个注浆孔,按圆周120°布置。注浆孔应设置在钢套环的下面,制管时应预埋好。
若想保证顶管顶进作业的有序开展,必须要做好技术方案制定环节的把控,确保技术方案的科学性和合理性,保证作业的质量和效益。在编制技术方案前,要做好施工现场的调查,掌握基本情况,为工程施工作业的开展提供保障。除此之外,要积极组织注浆试验,明确材料配制参数和施工技术参数,为后续工作的开展提供保障[2]。
顶管顶进施工技术的应用效果如何,受到技术人员操作能力的影响较大,因此要做好技术培训以及技术交底工作。开展施工作业前,结合顶管顶进使用的新工艺和新设备等,组织技术人员进行相应的培训,使其能够掌握顶进作业的流程和质控措施,保障作业的质量和效益。
从顶管顶进作业实际来说,要结合顶进作业常见的问题,制定完善的防范措施和技术应用管理方案,落实到具体。工程施工技术人员要做好顶管顶进作业的指导工作,保证作业的规范性。严格按照顶进作业的质量检验规范,做好全过程的监督检查,确保作业的质量和效益,避免产生质量问题。需要注意的是,为保证各项检查工作全面落实,要配置充足的人力资源和基础设施资源等,为相关工作的开展提供保障[3]。
综上所述,顶管顶进作业的开展,要严格按照施工方法和技术方案执行。在具体实践中采取事前预防和预测的方式,规避技术应用问题的发生。顶进施工期间,针对常见的施工问题,做好重点把控,严格执行质量检测制度,做好顶管工程全过程的质量把控。