关于顶管工程施工监理的几点认识

王等兵

摘要:顶管施工技术，具有不影响地面交通并可穿越河流、道路、建筑物等障碍的优势，在市政新建、改造工程建设中，被得到广泛应用。本文就从事顶管施工监理的经验，谈几点认识。

关键词:顶管 监理 过程控制 规范

Abstract: Pipe jacking construction technology, does not affect the ground traffic and crossing rivers, roads, buildings and other obstacles to advantage, in municipal new and renovation and construction, was widely used。 This article engages in pipe-jacking construction management experience, understanding on several points。

Key Words: Pipe jacking Supervision Process control Specifications

中图分类号：TU71文献标识码：A 文章编号：

随着经济的发展和城市建设的开发，以及人们环保意识的提高，在城市繁华街道的架空线路改设地下工程、或改造城市管网而无法明沟开挖工程、或原有地下管网埋设资料丢失而无法对地面有效开挖的工程，均采用了顶管敷设管道的施工技术，并得到快速推广。

顶管是不开槽埋设地下管道的施工技术之一，是为各种地下管道创造敷设条件和环境的辅助工程。其施工基本原理为：根据管道设计线路和顶管施工方案设置工作井和接收井，并选择顶管机及各类设备、管节，利用顶管机的顶力将管节从工作井缓慢顶进，在顶进过程中通过测量仪器监控顶进方向，边顶进边出土边调整，直至将管节顶通至接收井内。下面就顶管施工，谈谈监理的过程控制要点。

1 施工前的监理要求

施工前要求施工单位进行现场调查研究，并对建设单位提供的工程沿线的有关工程地质、水文地质和周围环境情况，以及沿线地下与地上管线、周边建(构)筑物、障碍物及其他设施的详细资料进行核实确认；必要时应进行坑探。同时根据地质勘察报告和相关规范要求，编制顶管专项施工方案，内容必须符合相关规范的要求。针对此方案的全面性、指导性和可实施性，监理单位应重点审查以下内容。

1.1 顶进方法比选

顶管顶进方法的选择，应根据工程设计要求、工程水文地质条件、周围环境和现场条件，经技术经济比较后，在敞口式(手掘式)顶管机施工、封闭式的土压平衡或泥水平衡顶管机施工、一次顶进的挤密土层顶管法施工中，确定适合工程现场实际情况的顶进方法。

1.2 顶管机选型及各类设备的规格、型号及数量；管节、接口选型及检验，内外防腐处理措施。

1.3 工作井位置选择、结构类型及其洞口封门设计。

依据现行国家标准《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB 50202-2002、《给水排水管道工程施工及验收规范》GB 50268-2008的相关规定要求，工作井宜设置在检查井等附属构筑物的位置。施工前施工单位应根据工程水文地质条件、现场施工条件、周围环境等因素，进行安全风险评估；并制定防止发生事故以及事故处理的应急预案，备足应急抢险设备、器材等物资。尤其对邻近建(构)筑物、管线的工作井，应采用土体加固或其他有效的保护措施。有必要时在建(构)筑物设置观测点，进行监控测量。监控测量的信息应及时反馈，以指导施工，发现问题及时处理。

对工作井，监理时应更加重视，根据工程水文地质条件、邻近建(构)筑物、地下与地上管线情况，开挖深度，以及结构受力、施工安全等要求，确定工作井围护结构，要求施工单位编制工作井专项施工方案，条件符合危险性较大分部分项工程的工作井，应严格要求施工单位对此方案组织专家论证会，按专家论证意见修改方案后组织实施。顶管顶进工作井的结构必须满足井壁支护以及推进后座力作用等施工要求，便于排水、排泥、出土和运输，尽量避开现有构(建)筑物，减小施工扰动对周围环境的影响。井底应保证稳定和干燥，并应及时封底，在地面井口周围应设置安全护栏、防汛墙和防雨设施。在井内应设置便于上、下的安全通道。后背墙结构强度与刚度必须满足顶管、盾构最大允许顶力和设计要求，在审查施工方案时，必须查看后背墙设计计算过程。

1.4 顶力计算、后背设计和中继间设置。

核查施工顶力计算原则，是否综合考虑管节材质、顶进工作井后背墙结构的允许最大荷载、顶进设备能力、施工技术措施等因素。施工最大顶力是否大于顶进阻力，且不得超过管材或工作井后背墙的允许顶力。在施工最大顶力有可能超过允许顶力时，是否采取减少顶进阻力、增设中继间等施工技术措施。

顶进阻力计算是引用当地的经验公式，还是按照Fp＝πD0Lfk 十NF按式计算。不论采用哪个公式计算，专业监理工程师必须详细进行核查计算，验证计算依据、过程和结果。

1.5 其他技术保障措施

顶管工程是一门综合性的系统工程，专业涉及地质、岩土、机械、化学等多门学科，因此在审核施工方案时，以下内容的技术保障措施必要时必须齐全。顶管进、出洞口技术措施；工作井地基改良措施；减阻剂选择及相应技术措施；施工测量、纠偏的方法；曲线顶进及垂直顶升的技术控制及措施；地表及构筑物变形与形变监测和控制措施；安全技术措施、应急预案等。

另外，在施工前监理单位还需审查顶管施工单位的资质；项目经理部管理人员、特岗人员的资质，技术、安全交底资料等。

2 施工过程的监理要求。

2.1 工作井的开挖和围护结构施工

要求施工单位严格按照经专家论证通过的工作井专项施工方案组织开挖和围护结构施工。土方开挖过程中，应遵循“开槽支撑、先撑后挖、分层开挖，严禁超挖”的原则进行开挖与支撑。

2.2 顶管设备、材料的报验

顶管设备、材料进场后，必须先进行监理报验，检查设备、材料的合格证和仪表的有效性，材料的合格证和质量证明书等。验收合格同意进场的施工设备、主要配套设备和辅助系统安装完成后，应经试运行及安全性检验，合格后方可掘进作业。管节材料的规格及其接口连接形式应符合设计要求。钢筋混凝土成品管质量应符合国家现行标准《混凝土和钢筋混凝土排水管》GB/T 11836、《顶进施工法用钢筋混凝土排水管》JC/T 640 的规定。钢质管质量应符合《给水排水管道工程施工及验收规范》GB 50268-2008的相关规定和设计要求，且焊缝等级应不低于Ⅱ级，外防腐结构层满足设计要求，顶进时不得被土体磨损。

2.3 顶管施工

开始顶管前，审查施工单位以下内容：

顶管操作人员是否经过培训，掌握设备操作要领，熟悉施工方法、各项技术参数，是否在上岗前考试合格；工作井内导轨、顶铁、千斤顶、油泵等的布置是否符合规范及施工方案的要求；施工供电是否设置双路电源，并能自动切换；动力、照明是否分路供电。作业时的移动照明是否采用低压供电；顶进管道内是否考虑通风措施；管道内涉及的水平运输设备、注浆系统、喷浆系统以及其他辅助系统是否满足施工技术要求和安全、文明施工要求。工作井上、下作业时必是否有联络信号。垂直运输起重作业时是否派专人指挥。

顶进工作开始后，审查施工单位以下内容：

要求施工单位根据土质条件、周围环境控制要求、顶进方法、各项顶进参数和监控数据、顶管机工作性能等，确定顶进、开挖、出土的作业顺序和调整顶进参数；在掘进过程中应严格量测监控，实施信息化施工，确保开挖掘进工作面的土体稳定和土(泥水)压力平衡；并控制顶进速度、挖土和出土量，减少土体扰动和地层变形；采用敞口式(手工掘进)顶管机，在允许超挖的稳定土层中正常

顶进时，管下部135°范围内不得超挖；管顶以上超挖量不得大于15mm；管道顶进过程中，应遵循“勤测量、勤纠偏、微纠偏”的原则，控制顶管机前进方向和姿态，并应根据测量结果分析偏差产生的原因和发展趋势，确定纠偏的措施。

在此阶段，监理单位特别注意的是：开始顶进阶段，严格控制顶进的速度和方向，并保证连续作业；钢筋棍凝土管接口应保证橡胶圈正确就位；钢管接口焊接完成后，应进行防腐层补口施工，焊接及防腐层检验合格后方可顶进；发现工作井位移、沉降、变形时及时对测量控制基准点进行复核；发现管道水平轴线和高程测量结果发生偏差时应及时要求施工单位进行纠正；发现顶管机前方遇到障碍、后背墙变形严重、顶铁发生扭曲现象、管位偏差过大且纠偏无效、顶力超过管材的允许顶力、油泵、油路发生异常现象、管节接缝、中继间渗漏泥水、泥浆顶管机前方塌方时，应立即要求施工单位暂停顶进，及时处理。

3 质量验收

要求施工单位根据相关施工质量验收规范的规定，合理划分分部、分项工程和检验批。各分项工程施工完成后，在施工单位自行检查，评定合格的基础上通知监理单位进行验收，并形成书面验收文件；相关各分项工程之间，必须进行交接检验，所有隐蔽分项工程必须进行隐蔽验收，未经检查验收或验收不合格的不得进行下道分项工程施工。最终检查施工单位以下资料：工作井及管道位置测量放线图、工程地质勘察报告、顶管设备及管节材料验收记录、工作井允许偏差记录、管道贯通后允许偏差记录等。

参考文献

【1】《给排水管道工程施工及验收规范》GB50268-2008

【2】《建筑基坑支护技术规程》JGJ 120-99

【3】《危险性较大工程安全专项施工方案编制及专家论证审查办法》建质[2004]213号

【4】余彬泉， 陈传灿．顶管施工技术[M]． 北京：人民交通出版社，2000

【5】《建设工程监理规范》GB50319-2000

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。