污水管網(wǎng)頂管施工質(zhì)量安全的控制
1.工程概況
上洋污水廠配套干管工程位于深圳市龍崗區(qū)坪山街道辦范圍內(nèi),污水管網(wǎng)沿途分布在湯坑、沙湖、六聯(lián)、坪環(huán)、江嶺社區(qū)、和平社區(qū)、碧嶺等范圍內(nèi)。施工范圍主要為污水管道(DN200—DN1650鋼筋混凝土管、HDPE塑鋼纏繞增強(qiáng)管)總長(zhǎng)約17千米,其中頂管長(zhǎng)約7千米。
本工程具有以下特點(diǎn)和施工難點(diǎn)
(1)頂管大部份在河堤下部,在砂卵礫石中穿過,給頂進(jìn)帶來了很大難度。方位控制難。
(2)頂管過程中需穿越地下管道,河道和地面構(gòu)筑物。
2.施工前準(zhǔn)備
2.1施工組織設(shè)計(jì)和施工方案審查
對(duì)施工組織設(shè)計(jì)進(jìn)行全面、細(xì)致的研究、分析和審查,尤其對(duì)機(jī)頭的類型,主千斤頂、管材的強(qiáng)度與接口形式、洞口構(gòu)造、中繼環(huán)的設(shè)置、壓漿孔的布置,穩(wěn)定土層的措施、環(huán)境監(jiān)測(cè)及工程保護(hù)措施等內(nèi)容進(jìn)行了重點(diǎn)審查。并加強(qiáng)了以下方案的審查
(1)各個(gè)工作井和各段頂管的單項(xiàng)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)頂管穿越地下管線、頂管穿越地上構(gòu)筑物,頂管穿過河道的專項(xiàng)保護(hù)方案。
在工程施工階段,這些方案發(fā)揮了重要的作用。在頂管穿越高壓線桿施工時(shí),由于措施和方案健全,使沉降量控制在誤差范圍以內(nèi),保護(hù)了高壓線桿的安全。
2.2工程材料和頂管設(shè)備核驗(yàn)
材料是工程質(zhì)量控制的關(guān)健因素,對(duì)進(jìn)場(chǎng)的每種材料,嚴(yán)格檢查其規(guī)格、型號(hào)、核對(duì)進(jìn)貨單及質(zhì)保書中該材料的規(guī)格、型號(hào)、數(shù)量是否符合設(shè)計(jì)要求。對(duì)成品管等關(guān)健材料,要到生產(chǎn)廠家進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)制作考察。在施工前,重點(diǎn)檢查管道承插口是否完好無損槽口尺寸是否準(zhǔn),鋼套環(huán)是否按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行防腐處理,刃口有無疵點(diǎn),焊縫是否平整,肋板與環(huán)形鋼板是否垂直,鋼套環(huán)尺寸是否準(zhǔn)確且無變形,橡膠圈有無裂縫、變形、老化、變質(zhì)等現(xiàn)象,對(duì)不符合要求的材料,嚴(yán)禁進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)。
頂管設(shè)備進(jìn)場(chǎng)前應(yīng)檢查其是否經(jīng)過維修保養(yǎng),檢查合格后方可進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)。施工前應(yīng)對(duì)全套設(shè)備及各類機(jī)具均應(yīng)進(jìn)行單。整機(jī)聯(lián)動(dòng)及模擬操作,確認(rèn)正常后方可投入使用。
3.測(cè)量復(fù)核
測(cè)量工作貫穿于頂管施工的全過程,測(cè)量復(fù)核是保證頂管施工質(zhì)量的重要手段。對(duì)測(cè)量結(jié)果的復(fù)核,重點(diǎn)要控制以下內(nèi)容;
(1)對(duì)業(yè)主提交的測(cè)量樁點(diǎn)進(jìn)行復(fù)測(cè);
(2)對(duì)施工單位測(cè)放的工作井,管道的軸線和標(biāo)高進(jìn)行定位復(fù)測(cè);
(3)對(duì)頂管機(jī)導(dǎo)軌軸線和標(biāo)高進(jìn)行復(fù)核;
(4)對(duì)出洞的標(biāo)高和軸線進(jìn)行復(fù)核。
只有上述復(fù)核內(nèi)容符合要求后方可同意施工進(jìn)入下道工序。
4.施工過程質(zhì)量控制
在施工階段,控制的要點(diǎn)就是嚴(yán)格按照審批通過的“施工組織設(shè)計(jì)”和“施土方案”進(jìn)行施工控制,并做好關(guān)鍵工序工程,隱蔽工程驗(yàn)收,閉水試驗(yàn)及涂裝施工的質(zhì)量檢驗(yàn)工作。
由于頂管工藝的特殊性,在施工過程中,重點(diǎn)做好以下內(nèi)容的控制;
4.1工作井
工作井作為頂管機(jī)的工作場(chǎng)地,須滿足頂管過程中結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定安全,且截面設(shè)計(jì)須滿足頂管千斤頂、后背尺寸要求。
在沉井施工過程中,重點(diǎn)監(jiān)控沉井的終沉階段,尤其是在地質(zhì)條件不好的情況下。對(duì)施工過程中,出現(xiàn)的問題,應(yīng)及時(shí)進(jìn)行分析和糾偏,保證沉井下沉和干封底的質(zhì)量。
4.2頂管頂進(jìn)
在頂管施工前,要作好扎扎實(shí)實(shí)的技術(shù)交底和安全交底工作。讓所有施工人員除了掌握頂管操作技能和注意事項(xiàng)外,還應(yīng)掌握處置涌水、流砂等突發(fā)事件的方法。
在奇峰管施工時(shí),必須按照設(shè)定的管道中心線與頂管工作井、接收井建立地面與地下測(cè)量控制系統(tǒng)。測(cè)量糾偏是頂進(jìn)的控制關(guān)鍵,必須貫徹“勤勤糾”的原則,并做好詳細(xì)記錄。當(dāng)頂管頂進(jìn)長(zhǎng)度較長(zhǎng)時(shí),必須保證通風(fēng)機(jī)械的正常運(yùn)轉(zhuǎn),以確保管內(nèi)通風(fēng)良好,避免安全事故。
接口頂合時(shí),應(yīng)保證平整對(duì)中頂入,橡膠止水圈應(yīng)均勻擠壓到位,接口鋼套環(huán)或承插口管壁密貼,木墊板無松動(dòng)脫落,接口間隙均勻一致。
4.2.1頂管穿越地下管道
在頂管穿越地下管道時(shí),應(yīng)確保頂管在穿越過程中不影響或盡可能少影響這些管道的使用功能。所以,在頂管穿越之前,應(yīng)結(jié)合原始資料,進(jìn)一步調(diào)查各類管線與頂管交叉處的垂直距離,土質(zhì)情況,分析可能產(chǎn)生的影響程度,根據(jù)不同情況采取下列控制措施。
(1)對(duì)局部土體進(jìn)行加固;
(2)加強(qiáng)對(duì)頂管周圍環(huán)境和土體內(nèi)應(yīng)力的監(jiān)測(cè),用信息化指導(dǎo)施工;
(3)適當(dāng)放慢頂進(jìn)速度,根據(jù)土體中應(yīng)力變化,隨時(shí)調(diào)整工具管或機(jī)頭正面土壓力、注漿壓力及推進(jìn)速度等施工參數(shù),減少對(duì)周圍土體的拖帶;
(4)在某些關(guān)鍵部位附近預(yù)先打入中100mm注漿管,配備好注漿設(shè)備,并作好預(yù)案。當(dāng)發(fā)生較大土體沉降變形時(shí),及時(shí)進(jìn)行跟蹤注漿以減少和控制土體沉降和變形。
4.2.2頂管穿越河床
在頂管穿越河床時(shí),為防止工具管(機(jī)頭)上浮或發(fā)生冒頂,應(yīng)采取下列控制措施。
(1)嚴(yán)格控制頂進(jìn)速度,正確選取工具管或機(jī)頭正面土壓力,及時(shí)調(diào)整和控制同步注漿壓力和注漿量,嚴(yán)格控制出土量,以達(dá)到水壓(或氣壓)土壓平衡,減少河床沉降和隆起。
(2)除頂進(jìn)過程中同步注漿外,還需對(duì)過河段的后續(xù)管節(jié)進(jìn)行補(bǔ)注漿。
4.2.3頂管穿越地面建(構(gòu))筑物
在頂管穿越地面建(構(gòu))筑物時(shí),要密切注意頂進(jìn)參數(shù),做好地面沉降的監(jiān)測(cè)分析,及時(shí)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況,調(diào)整施工方法,確保地面沉降的監(jiān)測(cè)分析,及時(shí)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況,調(diào)整施工方法確保地面的沉降量控制在允許范圍內(nèi)。
在本工程的施工中頂管需穿越高壓鐵塔,鐵塔基礎(chǔ)離頂管外壁最近處0.9m。為確保高壓鐵塔安全,提出了采用鐵塔基礎(chǔ)預(yù)注漿的方法,使頂管順利穿越高壓鐵塔,沉降量控制在5mm以內(nèi),保障了設(shè)施的安全。
4.3頂管出洞
頂管出洞前,必須進(jìn)行以下的控制,確保頂管順利出洞。
(1)對(duì)頂管整個(gè)系統(tǒng)的安裝,單機(jī)調(diào)試進(jìn)行全面檢查,并進(jìn)行設(shè)備聯(lián)運(yùn)調(diào)試。
(2)檢查洞口橡膠止水圈的安裝是否牢固,尺寸是否準(zhǔn)確,是否能完全封堵機(jī)頭與洞口空隙。
(3)檢查洞口前方的土體是否正采取了加固措施,洞口前方是否建立了沉降監(jiān)測(cè)。
機(jī)頭出洞時(shí),頂進(jìn)操作應(yīng)謹(jǐn)慎平穩(wěn)勻速推進(jìn),首節(jié)管出洞口后應(yīng)立即開始均勻壓注觸變泥漿。在管節(jié)出洞10—20m范圍內(nèi),檢查并督促施工員將切土、出泥、頂速、土壓、軸線、標(biāo)高等施工參數(shù)逐漸調(diào)整至正常狀態(tài)。
5.其它應(yīng)引起注意的問題
在整個(gè)工程施工過程中,也發(fā)現(xiàn)了一些值得注意的問題,現(xiàn)歸納總結(jié)如下,希望今后在類似工程施工過程中能予以重視。
(1)汛期施工問題。汛期施工,應(yīng)做好防汛防臺(tái)工作,尤其是要防止井內(nèi)進(jìn)水,機(jī)頭被淹、停電等情況的發(fā)生,以免影響正常的工程進(jìn)度。
另外,應(yīng)做好已施工沉井頂部預(yù)留筋的防潮工作減少不必要的人工投入。
(2)管材供應(yīng)問題。管材的質(zhì)量,必須雖時(shí)抽查,防止在施工期有不合格的管材進(jìn)場(chǎng)。在施工期間,應(yīng)保證管材的連續(xù)供應(yīng)。否則,不但影響施工進(jìn)度,同時(shí)因主千斤頂頂力太大,對(duì)設(shè)備、對(duì)后座都會(huì)帶來不良后果,易產(chǎn)生安全隱患。
6.結(jié)語
本工程的順利實(shí)施,歸咎于事前分析和事中管理,在開工前,我們針對(duì)上述的特點(diǎn)和難點(diǎn),總結(jié)了以往頂管實(shí)施過程中采取的質(zhì)量控制要點(diǎn)和經(jīng)驗(yàn),同時(shí)針對(duì)本工程的實(shí)際情況和工程特點(diǎn),制定了詳細(xì)的質(zhì)量、安全、監(jiān)控實(shí)施細(xì)則,在實(shí)際應(yīng)用中取得了較 好的效果。
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