浅谈长距离大管径曲线顶管施工管理

陈少岩 任肖 宁丽艳 吴奇飞 黄刚 谭建刚

摘    要：为了深化对长距离大管径曲线顶管的管理，对商丘市污水管网和中水管网工程蔡河段长距离大管径曲线顶管施工管理进行了分析，根据工程施工经验，从曲线顶管基本施工技术和管理要点论述出发，提出了施工管理要点，为同类曲线顶管工程的施工以及相关管理提供参考。

关键词：曲线顶管;技术管理;质量管理;安全文明管理

1  前言

曲线顶管施工技术在市政排水管网工程中得到广泛应用，该技术不仅有效的减少了施工时对周围道路环境的影响，而且安全高效、可操作性比较强，解决了由于原有地下构筑物拥挤等原因而不得不增设工作井的问题，极大优化了施工方案。但在实际施工中，由于管理的不完善，不仅直接影响了工程的质量水平，而且若不能及时处理，则会造成巨大的经济损失，甚至危害人身安全。因此在施工中必须做好相应的管理，以使得施工效率和质量的提高，达到成本的节约以及效益的增加。

2  工程概况

河南省商丘市污水管网和中水管网工程蔡河段XW-03至XW-04顶进轴线方向有商丘市立医院主楼及信号塔，医院桩基础分布及信号塔基础不详，如强行顶进可能对医院地基、信号塔基础造成破坏，形成安全隐患。故该段施工采用曲线顶管工艺，曲线半径R=876.08m，顶管长度为322.7m，顶管管径选用内径为1800mm的钢筋混凝土“F”承插口管。

本段地下水极为丰富，土层从上到下依次为：全新统素填土（[Qml4]）;冲洪积粉质粘土;粉质黏土;粉土。顶管断面土层主要在粉质黏土层和粉土层中，曲线顶管段需穿越粉土层165.23m，工况比较复杂。

3  曲线顶管施工管理要点

3.1  施工工期管理

工期管理是曲线顶管工程施工管理中重要的管理措施，工期管理需要所有部门共同参与，应将影响施工进度的各种因素进行综合考虑，理清施工中各个分项工程的主次性。运用PERT网络分析法，通过计算机实时模拟技术合理安排人力、物力、时间进度、资金等要素，以达到各施工项目工期安排的科学与高效。与此同时，根据实际情况确定合理的施工考核期，明确工期管理责任，将责任进行细化，明确各职能部门的职责与本部门的主要负责人，形成具体问责。

3.2  施工材料管理措施

（1）材料管理体系的建立与健全。由于市场中，钢筋混凝土“F”承插口管、木垫片、膨润土等关键材料之间有着巨大的价格差异、参差不齐的材料质量、较多的材料供货商等现实情况，需建立由专业技术人员组成的物资审查小组，对相关材料厂家进行实地勘察，考量其原材以及制作工艺，使得材料的质量达到标准要求以上。

（2）施工中的材料监管。严格控制管材、木垫片、膨润土等材料的进场质量，按照规范要求进行见证取样，试验送检，严把审核质量关，合格后方可使用。同时，根据施工生产技术确定材料用量，定额管理，限额发料，既保证施工生产需求，又不造成材料的积压浪费。

3.3  主要技术管理措施

（1）工序控制。在曲线顶管施工开始前，技术部需要编制顶管工程项目的施工方案，来指导顶管的施工过程，技术人员须做好技术交底工作;施工开始后，针对特殊工序的施工部位，如中继间的安装和注浆量的控制，由专业技术员现场指导，确保高质量施工;施工现场设有专人时刻查看施工进程与周围环境的变化。

（2）顶进参数确定与注浆减摩。施工前建立整体空间模型，综合考虑土层变化、设备及机头切削形式、管材形式、后靠背刚度、注浆压力、顶进速度、曲线半径及曲线段长度等内容，分析曲线顶管施工在顶进过程中的受力情况。通过试验段确定注浆摩阻力、最佳注浆量与注浆压力，得到最大顶进长度从而确定是否设置中继间。当施工管线长度超过顶进设备的顶力能达到的最大推进距离时，需加设中继间设备，将顶进管道分成若干个推进区间。以混凝土制管的最大允许顶力作为中继间顶力的上限，在选取中继间时，考虑其所能提供的允许顶力的60%，作为设置标准。为达到最佳支承作用的同时且满足摩阻力的最小限度，膨润土悬浮液应保证在全部顶进管路线上和全部顶进时间内都有压入。在圆弧曲线中顶进，混凝土管节会在曲线内外两侧出现一定量的超挖，使得曲线段空隙较大，故应增大触变泥浆的使用量。

（3）轨迹控制与纠偏。在曲线顶管施工过程中测量技術十分关键，由于曲线段较长且曲线半径较小，工作井和接收井之间无法通视，就必须在管道内合适的位置加设全站仪，并且使用支导坐标法进行测量施工工作。将全站仪安装在工作井测量平台和中间测站脚架上进行测量施工，与此同时，采用强制对中方式，以减小测量误差。在全站仪上和掘进机尾部安装反光棱镜，交替使用正倒镜确定测量距离，以6次测量的平均值作为每次测距，每个角度观测两次测回。误差纠偏遵循动态纠偏、先纠上下后纠左右、勤测量、多微调的原则，进行严格的放样复核，并做好原始记录，纠偏角度应保持在10′～20′，不得大于1°。

（4）施工沉降控制。通过对沉降的监测和精心施工，达到顶管施工沿线道路和构筑物安全的目的。将沉降监测点设置在各个路口上，以5米作为间距，其中构筑物的沉降点需要布置在四角的位置，管道轴线处须做加密处理;在施工过程中必须做到勤纠偏以及严格的复核工作;在顶管工作井洞口处须采取注浆加固的保障措施。

3.4  质量管理措施

（1）施工过程质量动态管理。在施工过程中执行PDCAS质量动态管理，通过质量管理计划的及时制定、执行、检查、纠正、标准化，保证曲线顶管工程质量的实时连续性管理。施工结束时对工程总体做出完整的检测，确保工程的质量。

（2）关键部位质量控制。①对口质量控制。管材吊放在导轨上时管口对接偏差不能大于2mm，按照专项方案安装木垫片、橡胶圈，并进行全程监控。②防止后靠背发生位移的措施。顶进施工前对井室周围5米范围内土体进行注浆加固，顶进过程对后靠背的位移实时监测，若达到临界值90%时，及时通知技术部门，采取针对性处理方案。③进出洞口高程、轴线控制。导轨安装严格控制偏差，测量结果须监理工程师认可，确保顶进方向准确。顶管进入接收井的预留洞时，应缓慢准确，尽量减少进洞误差。④防止机头下跌措施。将前3～5节管道在管道内部用槽钢进行单向限位连接，限制其垂直方向位移，水平方向不限制，对管道出洞标高需严格控制。

3.5  施工现场安全文明管理措施

（1）安全管理制度的建立与完善。制定完善的安全管理制度，明确各部门的主体责任，落实具体的工作职责。每项施工细节中严格贯彻落实安全管理制度，设计科学的施工管理方案，在施工难度较大的环节须重点管理。不断加大相关责任主体在施工过程中的监管力度，保证施工现场时刻安全稳定。

（2）施工现场安全隐患排查。从施工图纸设计环节到竣工验收环节，根据各个环节特点加强安全管理，做好流程控制，对施工现场潜在的安全隐患进行及时的调查，通过组织安全培训活动，加强施工人员区分潜在安全隐患和危险来源的能力以更好地保障安全施工。

4  结语

总之，曲线顶管是一门综合性很强的施工技术，施工过程中涉及诸多管理控制要点，需要采取合理有效的方式来施工，以上介绍的管理方式具有实践性和科学性，可以在曲线顶管工程中推广使用。

参考文献：

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[2] 杨建浩.大型给水管道施工重点难点与管理[D].浙江工业大学，2012.

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[4] 石敏魁.市政污水管道曲线顶管施工工艺设计及研究[J].四川建材，2018（6）：150～151.