城市排水工程中顶管施工的质量控制

孙成冰

摘要:根据顶管法施工在城市排水管道工程中的应用经验,就顶管施工中易出现的问题及控制措施进行总结论述。

关键词:排水工程;管材;顶管施工;质量控制

随着城市化进程的迅猛发展,基础设施建设步伐日益加快,尤其是随着环保要求的日益提高,城市排水工程在基础设施建设中所占的比重也越来越大。当排水管道通过道路、河流及重要建筑物等障碍物时,不能采用一般开挖沟槽的施工方法,而应视具体条件与要求,采用不开挖的一些特殊的施工方法。这其中,顶管施工因其对周围环境影响小,控制精度高,能安全穿越障碍物等优点,而得以在市政管道工程中的应用最为广泛。其使用功能的好坏,涉及到千家万户的切身利益,关系着城市的正常运行和环境保护问题 。因此,加强对顶管施工的质量控制,对消除工程质量缺陷、确保管道工程质量,具有重要意义。在此仅结合本人在质量检查、验收工作中遇到的一些质量问题及处理方法作简介,供同行研讨。

1管材的质量控制

1.1常见质量问题

1.1.1砼管材质量差,存在裂缝或局部混凝土疏松、易剥落。抗压、抗渗能力差,容易被压破或产生渗水。接口尺寸偏差大。橡胶圈外观质量差,有裂缝、孔隙或凹痕等缺陷。钢套环防腐质量差,涂层厚度达不到要求。

1.1.2钢管外观质量差,表面有裂纹、严重锈蚀等缺陷。焊缝外观质量差,有焊瘤、气孔、弧坑或表面余高达不到要求。管材壁厚或涂层厚度达不到要求。

1.2质量控制措施

1.2.1重视管材资料的检查。要求施工单位选用正规厂家生产的管材,并且检查管材的出厂合格证及送检力学试验报告等资料是否齐全。必要时,应进行现场取样送检。

1.2.2重视管材外观的检查。每批管材进场后,均应对管材外观进行检查和记录,对外观检查不合格的管材不得使用。

1.2.3加强管材的保护。主要要求生产厂家在管材运输、装卸过程中加强对管材的保护。

2测量的质量控制

2.1常见质量问题

2.1.1测量放线出现差错或意外,使管道在平面上产生位置偏移,在立面上坡度不顺,不能顺直到达预定的沉井预留洞口。

2.1.2顶进过程中对发现的偏差没有及时纠偏,造成偏差逐渐积累,从而使得校正困难。

2.2质量控制措施

2.2.1对初始放线要进行复测。不但是施工人员要根据业主提供的原始基准控制点,进行测量放线。监理人员也应对测量放线成果进行校验,确保其误差符合规范要求后,方能允许进行下步施工。

2.2.2加强资料搜集和超前探测。全面掌握管道沿线的工程地质和水文地质资料、地下管线资料以及未在设计文件中列明的其他障碍物等情况。当发现设计文件与掌握的资料有明显不符或错误时,必须及时提出变更设计或施工的要求。

2.2.3及时沟通联系。施工中如意外遇到障碍物时,应及时要求监理单位和设计单位协商,采取适当的措施,如开挖去除障碍物或采取其他避让措施。

2.2.4顶进过程中对偏差的及时校正是保证顶管质量的有力措施,偏差是逐渐积累的,只有通过不断校正才行。现场应加大对施工管理人员的质量意识和安全意识教育,确保偏差的及时发现、纠正和记录。

3工作坑的质量控制

由于顶管工作坑常使用沉井法施工,而市政管道工程中又不将沉井作为永久工程,因此造成现场对沉井施工质量控制普遍不重视,甚至成为部分施工单位谋取利益的主要组成部分。

3.1常见质量问题

3.1.1井筒下沉过程中,经常出现井筒倾斜、土体破坏、筒壁裂缝、下沉过快或不继续下沉等事故。

3.1.2 沉井砼制作质量差,强度不足,有的在下沉过程中即已出现砼裂缝现象,不能满足管道进出洞口和顶进作业的强度需要。

3.1.3不能及时完成封底砼的浇筑,或砼底板强度较差,经常出现破碎现象。

3.1.4由于工作坑的设置,导致周围建筑物基础出现水土流失严重的现象,建筑物出现裂缝,严重的甚至成为危房,影响建筑物的安全使用寿命。

3.2质量控制措施

3.2.1重视沉井的砼质量问题,规范设计和施工。按照房建工程的要求,组织沉井砼工程的施工与验收,确保能满足顶管施工和土方回填需要。

3.2.2井筒砼的浇筑应尽量采用分段浇筑、分段下沉、不断接高的方法。下沉过程中要尽量均匀取土,均匀下沉。做好井筒倾斜的观测和校正。

3.2.3沉井封底必须结合沉井所处位置的工程地质和水文地质情况,制定针对性的施工方案。确保即使在发生了流沙现象时,也能采取果断措施,一次性完成沉井的封底工作。

3.2.4对于设计位置在已建建筑物附近时,必须做好对建筑物的沉降观察。做好沉井下沉过程中的土体破坏防护。尽量避免在建筑物基础安全影响范围内设置工作坑。

4设备安装的质量控制

4.1常见质量问题

4.1.1未按设计要求组织合格的顶管设备进场。由于不同的设备使用成本差距很大,有的施工单位在未通知建设方、监理检查顶管设备的情况下,就擅自顶进进土,不利于现场的目标控制。

4.1.2导轨安装偏差较大,经常出现纵坡与设计不一致,甚至反向的现象。

4.1.3起重设备未经特种设备监督检测,井边围护不到位,安全隐患较大。

4.2质量控制措施

4.2.1坚持按程序做好设备进场报验。设备进场检查必须由建设方会同监理、设计、市政质量监督员共同进行,确认符合合同和设计要求后,方可使用。

4.2.2全部设备均需经检查和试运转合格后方可顶进。特种设备和人员均需具备法定资格。

5顶进的质量控制

5.1常见质量问题

5.1.1管道平面和高程位置偏差,无法正常顶进预留洞口。管节接口未及时密封处理,管内积水较多。

5.1.2 未根据实际情况,及时注入或调整触变泥浆以减小阻力,致使管材破损。

5.2质量控制措施

5.2.1正确计算管道需顶进的长度,记录每节管道顶进的时间,积极采取各种减阻措施,确保管道顶进的连续作业。

5.2.2顶管结束后,管节接口的内侧缝隙应及时密封,填充物不能凸入管内。管子伸进沉井内长度要能满足井内砌筑检查井的需要,防止管头露出井壁过长或缩进井壁。

5.2.3严格控制管道的直顺度和坡度,及时采取测量纠偏措施和排水措施,并随时检查记录。顶进过程中如发现有障碍、后背墙变形严重、顶铁扭曲、油泵或油路异常、接缝中漏泥浆、管位偏差过大且校正无效、顶力异常或超过管端允许顶力等紧急情况时,必须立即暂停作业,并采取可靠措施确保安全。待存在问题经会办处理完善后,方可恢复顶进。

6检查井的质量控制

6.1常见质量问题

带水浇注检查井基础且尺寸和高程偏差较大。井墙砌砖通缝、抹面起鼓发裂。不做流槽或做法不符合要求。爬梯、井圈、井盖安装不符合要求。

6.2质量控制措施

6.2.1严格控制检查井基础的质量。不能带水浇注垫层和基础,要保证基础的几何尺寸和高程符合设计要求,待砼达到一定强度后才能砌砖。

6.2.2严格控制井身的砌筑质量。严格按图集进行砌筑和流槽设置,井身不得有空鼓、裂缝等现象。

6.2.3严格控制爬梯、井圈、井盖的安装质量。要使用灰口铸铁爬梯,安装要牢固,并涂防锈漆。安装井圈要座浆饱满,井盖和井圈要配套。在道路上必须安装重型井盖。

7功能性试验的质量控制

7.1常见质量问题

做试验前就全部回填土。试验前准备不充分。试验合格测定标准不明确,检查时间不符合要求。渗水量计算错误。

7.2质量控制措施

7.2.1明确试验的合格标准。试验应由建设方、施工方、监理方、设计方及政府监督管理部门联合进行,试验合格才能进行全部回填土。

7.2.2对试验前的准备工作要进行检查。试验前,需从管道下游进行灌水,并按规范时间要求进行浸泡。

7.2.3正确计算渗水量。在试验过程中要真实记录各种数据,并根据规范正确计算渗水量。试验合格后,及时记录数据并签认记录。

参考文献:

[1]郑达谦.给水排水工程施工.北京:中国建筑工业出版社,1998(6).

[2]余彬泉.顶管施工技术.北京:人民交通出版社,2003.

[3]石中柱.市政公用工程管理与实务.北京:中国建筑工业出版社,2004.

[4]北京市市政工程局.给水排水管道工程施工及验收规范.北京:中国建筑工业出版社,1997.