張建剛

（中國電力建設(shè)集團(tuán)有限公司西南指揮部，四川 成都 610000）

1 工程概況

成都天府新區(qū)興隆湖是一項綜合性的融合了集水源、泄洪道及湖區(qū)景觀為一體的生態(tài)治理項目，該項目的主要任務(wù)是根據(jù)蘆溪河泄洪道，將河流與湖泊進(jìn)行分離，并結(jié)合實際的地形建設(shè)高灘濕地與生態(tài)湖泊工程，最大限度的提升天府新區(qū)的防洪等級，避免下游出現(xiàn)洪澇風(fēng)險，以此來保證湖區(qū)的水源和水質(zhì)，建立高標(biāo)準(zhǔn)的“藍(lán)色”生態(tài)湖泊。

興隆湖的位置是在成都市天府新區(qū)的興隆鎮(zhèn)，距離成都市中心37km，湖區(qū)面積為4650 畝，西邊面臨的是天府大道，東邊面臨的是紅星路，地理環(huán)境優(yōu)越，湖區(qū)外側(cè)設(shè)有環(huán)湖道路，全長8.4km，共24 個交叉口，路幅寬度25 米，設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)為城市次干路。本文提到的污水管位于道路遠(yuǎn)離湖一側(cè)距路緣石1.2 米，污水分兩段分別排入下游規(guī)劃道路污水系統(tǒng)和規(guī)劃污水提升泵站，污水經(jīng)泵站提升至環(huán)湖路污水管網(wǎng)，最終進(jìn)入污水處理廠。

因環(huán)湖路K1+223.5 樁號處有南北向橫穿D720 天然氣管線穿過，與設(shè)計污水管Ws37-Ws39 及Ws39 支管交叉。由于施工時段天燃?xì)夤艿啦荒苓w改，為滿足環(huán)湖路排水管網(wǎng)工程的工期目標(biāo)，經(jīng)測量，污水管與天然氣管交叉處，天然氣管底高于污水管頂4 米左右，影響范圍140m 左右,為了保證進(jìn)行該段污水管施工時不對天然氣管道造成影響，根據(jù)地質(zhì)勘查報告得知，Ws37-Ws39 及Ws39 支管地質(zhì)主要為巖石，滿足頂管開挖施工條件，因此將Ws37-Ws39 及Ws39 支管采用液壓頂管施工工藝。

2 頂管施工

2.1 施工準(zhǔn)備

施工前需要做好施工現(xiàn)場、技術(shù)以及機(jī)具的準(zhǔn)備工作。比如施工現(xiàn)場需要做好現(xiàn)場的規(guī)劃以及設(shè)備設(shè)施的搭建，組織好施工人員的進(jìn)場等工作。技術(shù)上需要認(rèn)真學(xué)習(xí)研究設(shè)計圖紙，理解掌握設(shè)計圖詳細(xì)內(nèi)容，編寫實施性施工組織設(shè)計；編寫技術(shù)、質(zhì)量、安全等交底材料，在施工前進(jìn)行書面交底把責(zé)任落實到個人；準(zhǔn)備所有技術(shù)資料表格、通用圖集，進(jìn)行施工測量等工作。機(jī)具的準(zhǔn)備需要根據(jù)具體情況采用人工和機(jī)械化施工，并結(jié)合施工現(xiàn)場情況及施工進(jìn)度計劃，合理運用機(jī)構(gòu)，及時組織施工機(jī)械進(jìn)場[1]。用于工程施工的一切施工機(jī)械，必須類型齊備、配套完整、并能滿足施工質(zhì)量和進(jìn)度要求。

2.2 具體施工方案

2.2.1 頂管方案的概述

根據(jù)設(shè)計要求，需采用非開挖頂管的施工工藝將該天然氣管線避讓，為了能充分的避讓該天然氣線路，經(jīng)現(xiàn)場測量人員的實測結(jié)果，天然氣管底高于污水管頂4 米左右，影響范圍140m 左右；充分的保障了污水管在不影響原天然氣管的情況下的原定路線。

結(jié)合液壓頂管施工工藝：本工程環(huán)湖路污水管頂管部分管道設(shè)計鋪設(shè)Φ900 Ⅲ級鋼筋混凝土平口管，分為兩段施工，合計施工長度約為140 米，穿越深度約為8.0 米，需要開挖3 個工作坑，一個主頂坑，兩個輔坑，每隔50 米設(shè)置一個工作坑（結(jié)合現(xiàn)場情況調(diào)整工作坑的位置）。

2.2.2 工作坑的施工

根據(jù)頂管段就近污水管道已開挖的溝槽得知，環(huán)湖路該頂管段土層厚度約2 米，其余均為頁巖，需開挖3 個工作坑，其內(nèi)部凈空規(guī)格4.5m×4.0m×8.0m。然而基坑的開挖則需要采用人工與機(jī)械相結(jié)合的方式開挖，土石方裝20t 自卸汽車運至棄渣場棄倒，同時邊開挖邊使用挖掘機(jī)料斗將四壁有垮塌隱患的地段進(jìn)行清理并將四壁夯實，一段開挖完成立即采用10*15cm 方木和2cm 厚復(fù)合木模進(jìn)行支護(hù)。施工要嚴(yán)格遵循“分層挖掘，禁止超挖”的規(guī)則。完成工作坑的開挖后，還需要制作基坑，坑壁采用現(xiàn)澆100mm 厚C20鋼筋混凝土。內(nèi)設(shè)雙層雙向鋼筋網(wǎng)，接頭采用焊接，滿足鋼筋制作安裝規(guī)范要求。選用等級較高的抗?jié)B混凝土，保證抗?jié)B等級達(dá)到S4，以便能保證達(dá)到能抵0.6MPa 的靜水壓力，通過調(diào)整水灰比、加入適量的添加劑等措施，提高襯砌混凝土的抗?jié)B性，既滿足了強(qiáng)度要求，又增加了防水性能，最終為井內(nèi)的長期使用奠定基礎(chǔ)。在工作坑坡頂外1m 處設(shè)置3mm 厚Φ48mm，高1.5m 鋼管架進(jìn)行維護(hù)，在施工危險區(qū)設(shè)置明顯的施工安全警示標(biāo)志牌以及安全標(biāo)識警示燈，確保過往行人及車輛安全。工作坑靠背墻根據(jù)頂力計算公式進(jìn)行計算，采用整體式靠背墻，還要確保靠背墻的整體強(qiáng)度在一定的頂進(jìn)力作用下不受到破壞，結(jié)構(gòu)尺寸為寬度2.0m，高度2.0m，厚度1.0m，混凝土強(qiáng)度同護(hù)壁墻，內(nèi)置φ16@200×200 三層鋼筋網(wǎng)，與護(hù)壁墻一起澆筑。靠背墻完成后加墊40 號工字鋼，設(shè)在千斤頂作用點的位置來分散頂管的推力，以確保滿足頂管的最大頂力。最后還要做好工作坑的防墜落以及降排水措施。

2.2.3 頂管的施工

本工程采用液壓頂管施工工藝（如圖1 所示）。施工的原理很簡單就是在頂進(jìn)管道的兩端位置按照圖紙設(shè)置一個工作坑和一個接收坑，工作坑內(nèi)要按照實際的需求設(shè)置堅實的后座，吊油壓千斤頂和頂進(jìn)混凝土管接好照明、油管等管線，通過采用水鉆設(shè)備取土成孔，然后用油壓千斤頂將混凝土管慢慢頂進(jìn)。在頂進(jìn)環(huán)節(jié)還需要借助激光經(jīng)緯儀測量頂管的方向，邊頂進(jìn)邊排土邊調(diào)整，一直到混凝土管頂至接收井內(nèi)完成施工。

圖1 頂管施工示意圖

導(dǎo)軌的安裝與工作坑內(nèi)設(shè)備制作安裝是頂管施工中必不可少的工作，因為頂進(jìn)的質(zhì)量容易受到安裝的影響，所以導(dǎo)軌材料選用18kg/m 的輕型鋼軌。導(dǎo)軌基底要求平整，滿足設(shè)計要求，頂進(jìn)過程中導(dǎo)軌不能產(chǎn)生位置改變；導(dǎo)軌材料必須順直，鋪設(shè)牢固；導(dǎo)軌鋪設(shè)必須嚴(yán)格控制內(nèi)距、中心線與高程，其縱求與管道縱坡一致。另外，工作坑內(nèi)設(shè)備制作安裝比如頂推設(shè)備安裝、油泵安裝、頂鐵的安裝等也要遵循安裝原則。頂管土石方的開挖，需要注意的是：（1）頁巖采用空壓機(jī)帶動風(fēng)鎬破碎開挖；（2）在一般頂管地段，如土質(zhì)良好，可超挖管端300～500mm，在管周上面允許超挖15mm，下面135 度范圍內(nèi)，不得超挖；（3）出土采用推車推出洞口,再用起吊設(shè)備提升基坑裝車棄運至棄渣場，保證施工的質(zhì)量。

2.3 質(zhì)量控制與環(huán)境保護(hù)措施

為了保證頂管施工質(zhì)量還需要做好施工前的準(zhǔn)備工作，對施工組織設(shè)計以及施工方案進(jìn)行不斷的優(yōu)化改進(jìn)。圖紙的會審、技術(shù)的應(yīng)用及相關(guān)的培訓(xùn)工作要認(rèn)真完成[2]。各級作業(yè)人員要掌握施工工序、施工方法、注意事項，了解質(zhì)量正確選擇和合理調(diào)配施工機(jī)械設(shè)備，加強(qiáng)日常的維修與保養(yǎng)工作，確保機(jī)械設(shè)備的正常運行。為了保證項目質(zhì)量還應(yīng)該嚴(yán)格遵守施工工藝（或施工程序）。構(gòu)建完善的質(zhì)量反饋系統(tǒng)和各種完善的制度措施，積極推行全面質(zhì)量管理，大力開展QC 小組活動，提高全員素質(zhì)，以全員主動創(chuàng)優(yōu)和工作質(zhì)量來保證施工質(zhì)量，重點抓好場外工程進(jìn)度和各項性能指標(biāo)。堅持工程質(zhì)量崗位責(zé)任制，嚴(yán)格執(zhí)行器材和設(shè)備的開箱檢查制度，不合格產(chǎn)品不準(zhǔn)使用和安裝，發(fā)現(xiàn)問題及時處理，做好處理記錄。

為了降低施工對周圍生態(tài)環(huán)境帶來的污染，還需要加強(qiáng)現(xiàn)場防揚(yáng)塵的措施；提前做好施工道路的規(guī)劃和設(shè)置；臨時施工道路面鋪砼并隨時灑水減少道路揚(yáng)塵；施工中使用的水泥、粉煤灰等散體材料要存放在庫內(nèi)，對于露天存放的材料要使用嚴(yán)密苫蓋進(jìn)行覆蓋，運輸和卸運時避免出現(xiàn)沙土飛揚(yáng)；施工場地要有專門存放油漆、油料的倉庫，油庫內(nèi)嚴(yán)禁放置其它物資，庫房地面、墻面做好防滲漏處理，找專業(yè)進(jìn)行管理，防止油料污染水體等，以上是加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)的措施。

3 頂管施工常見問題的防治

3.1 常見的問題

在頂管施工過程中經(jīng)常會出現(xiàn)：（1）設(shè)計與實際不符，例如管道軸線與設(shè)計軸線經(jīng)常會出現(xiàn)偏差過大，導(dǎo)致管道發(fā)生過度彎曲，最終使管節(jié)受到損壞，接口出現(xiàn)滲漏；（2）一般完成頂管施工后，或者在實際的施工環(huán)節(jié)管道軸線兩側(cè)會出現(xiàn)地面沉降或隆起現(xiàn)象，嚴(yán)重影響管道周圍的道路交通，還可能會引發(fā)交通事故；（3）頂進(jìn)過程中壓力表指針突然增大；（4）管道接口滲水、漏水等問題，為了保障施工質(zhì)量，降低施工風(fēng)險還需要對這些問題及時的做出處理和防治措施[3]。

3.2 防治措施

針對上述問題，提出了以下防治措施：（1）頂管施工前應(yīng)該進(jìn)行實地考察，對地質(zhì)、地形等情況進(jìn)行詳細(xì)的勘察，并做好記錄，及時的進(jìn)行指導(dǎo)糾偏；（2）嚴(yán)格控制頂管軸線的偏差大小，執(zhí)行勤測量、勤糾偏、小量糾的操作方法；為防止出現(xiàn)沉降等問題可以使用潤滑支承介質(zhì)填充管道外圍環(huán)形空隙，還可以用水泥或粉煤灰等材料置換潤滑泥漿；（3）根據(jù)地質(zhì)條件的不同調(diào)配適合地質(zhì)的泥漿，應(yīng)用同步注漿法，及時足量的沿線補(bǔ)漿，經(jīng)常檢查膨潤土質(zhì)量，特別是不得含砂，加強(qiáng)頂進(jìn)前的檢修和保養(yǎng)工作；（4）嚴(yán)格遵循管節(jié)和接口密封材料的檢驗制度，禁止采用不合格產(chǎn)品，下管時保護(hù)好管口，可以在鋼絲繩與管口之間加入定量的橡膠墊[4]。

4 結(jié)論

成都天府新區(qū)興隆湖環(huán)湖道路工程污水管液壓頂管施工技術(shù)的成功應(yīng)用既保證了天然氣管道不受影響，解決了施工中的各種難題，又實現(xiàn)了工期目標(biāo)，同時質(zhì)量也得到保證，施工過程安全可靠，低碳環(huán)保。本工程污水管道施工采用的液壓頂管施工工藝得到相關(guān)方和相關(guān)技術(shù)專家認(rèn)可，為整個興隆湖環(huán)湖路以及湖區(qū)工程按期完成奠定了基礎(chǔ)，為整個工程如期履約驗收交工提供了有力保障。