摘要：在市政给排水工程施工中，顶管施工工艺具有不开挖地面、不涉及拆迁、不破坏地面建筑物、不影响交通、施工不受气候和环境的影响、不影响管道段差及变形；省时、高效、环保、安全、综合造价低、控制精度高等诸多优点，值得广泛推广。
关键词：市政排水工程；顶管施工工艺；控制精度高
中图分类号TU992 文献标识码B
编号T1612-03（01）-1612
随着我国政府对环境保护的重视程度日益加大，近几年来，各大中型城市在城市建设大规模发展的同时都致力对城区水污染的治理和水资源的保护，采取的几乎一样的方法截污治污，在城市周边兴建污水处理厂，但随之而来的困难是收集污水均需经过人口稠密区或大型建筑物、构筑物及支流小河等，所以顶管这一非开挖技术成为首选。由于非开挖顶管施工采用油压驱动，施工时噪音远远小于开槽式敷设管道，且几乎没有地表沉降的现象，能对周围环境的影响降低到最小程度，且满足城市内管线施工的各项限制条件。
1工程概况
(1)本工程地处老城区交通主干道，为双向四车道，车流量较大，地质情况复杂，沿线地下管线众多，且因年代久远，已掌握的市政管线图不能真实反映管线布设及走向。顶管施工采取封挡半侧道路，为方便大型车辆会车顺利通过，启出另一侧人行道道板及路牙，做成临时便道。施工场地狭小，环境保护要求很高。顶管长度1020m，选用DN800C40混凝土管，顶管推进坡度2.5‰，平均覆土厚度3.5m。
(2)该工程污水管道在地貌上穿越两个地貌单元，地形总体呈北高南低之势，分别为长江漫滩和岗地前缘地貌单元，局部存在不均匀强风化粉砂岩，地质层突变性较大。地下水主要受大气降水、沟水入渗补给，径流缓慢，排泄方式为自然蒸发。水位随季节变化，年平均一般在0.8～1.8m之间，地下水对混凝土无腐蚀性。顶管穿越②-1、②-2粉质粘土层，局部杂填土、块石、砂、矿渣回填层或强风化粉砂岩。两侧沿线的地下管线有各时代敷设的煤气、给水、雨水、污水、电力电缆(含地铁专用、军事专用)及通信电缆等各型管线，且存在个别已废弃管线。
2主要施工程序及技术难点
2.1施工程序
地面准备工作→顶管机就位调试→顶管机出洞→正常段顶进施工→过程中注浆→顶管机进洞→顶管机进洞后施工。
2.2技术难点
管材进场验收，小型吊运机械、顶管机进场吊装就位、调试，顶管机出洞段控制，顶管过程中轴线控制，管内塌方段处理及中轴线、标高控制，顶管机进洞、进洞后的工作。
3监理工作实践
3.1做好认真细致的准备工作
施工前，请设计和施工方进行设计思路、施工方案与工艺、安全与文明施工交底，并与施工单位进行技术交流；编写监理实施细则，认真审核施工方案，尤其是中继环的设置、压浆孔的布置、稳定土层的措施等具体方案；对施工人员进
行书面的技术和安全交底，从而保证全体监理和施工人员对即将实施的施工过程、控制方法、塌方事故处理及安全应急响应等方面做到心中有数。
3.2监测方案的编制与实施
由于该路段沿线管线情况复杂，依据合同及施工方案的要求，选择了第三方作为本工程的监测单位。在工程实施前，要求制定详细的监测方案。通过设置地表沉降监测点来间接反映原路面下重要管线沉降情况。根据监测方案要求，从始
发点出发，沿推进轴线每间隔25m设置一排地表沉降监测点，每排设三个，点与点相距5m。对平行于顶管轴线的原地面下DNl200给水管、DN600煤气管、地铁动力电缆沟、斜交轴线的DN500雨水管，增设观测点。同时要求施工单位在顶管施工期间，每天不少于两次对所有观测点进行监测。在机头逼近重要管线时，增加监测密度，直到机头远离管线且沉降值稳定后再行恢复。由于各参建单位都对监测工作比较重视，整个过程、重要部位的沉降值都控制在设定范围以内。
3.3做好测量放样的监理复测工作
要求施工单位在测量放样过程中保证精度，复测控制桩时，采用三测回制。
1)地面测量。对建设方提供的标准点的坐标及高程进行复核，采用全站仪按设计要求放出顶管轴线，在地面设控制桩，通过空导点用全站仪放出。在顶管施工期间必须对控制点进行复测，每顶50cm对控制桩复测一次，轴线测量仪器点
每班都需校准。监理在复测过程中记录数据随时与施工方数据进行比对，误差在允许范围内即不予调整，如出现数据误差较大，确认原因后及时调整。
2)井内测量。通过控制桩用仪器定出井下管道顶进轴线测量仪器的位置；同时在测量仪器的对面井沿口与井壁上分别设置测量仪器的复测校核点与线，以便在管道顶进轴线测量过程中对仪器自身位置的位移监察。
3)管道顶进轴线测量：在井内设固定的测站，根据设计坡度，经纬仪调好垂直角度，每顶进0.5m测量1次，并记录每节管子两次，顶进轴线与设计轴线一旦发生偏差，要及时采取纠偏纠正措施，减少顶进轴线与设计轴线的偏差数值。在出洞、进洞及纠偏过程中，增加测量频率。监理在复测过程中检查施工单位的顶管测量数据记录，每天抽测进行复核，如发生地质情况突变的情况，可随时调整抽测频率，及时指导施工工人进行纠偏。
3.4顶管设备安装及调试
顶管设备在安装前必须先进行调试及保养，以确保设备的完好性，检查进场的机头直径、纠偏设备、出土装置、油压动力是否匹配，机头与工具管的联接是否满足纠偏的技术要求，有无渗漏，如对进场设备存在疑虑，可进行模拟操作，确保全套设备能够正常工作后方可使用。工作井垫层及后背都铺设浇筑完成后，开始进行导轨、顶背钢板、液压油缸等设备的安装。导轨安装时须垫实，安装牢固，以避免在顶进时因松动而影响顶进的轴线和高程。导轨安装同时，必须配全其它设备尺寸．确定导轨安装的高程和轴线，以保证导轨安装的误差在允许范围内，这是管道顶进后管道轴线及高程准确性的前提条件。顶背钢板、油缸等设备的安装也应做到准确牢固，在主顶定位时，要求与管节中心轴线形成对称分布，以保证管节均匀受力。顶背钢板的平面应垂直与顶进轴线，在测量的监测下，精确它们的位置及坡度，直至满足要求为止。顶进轴线偏差控制：高程+300，-400；水平±100。主顶定位后，需进行调试与验收，出洞前对机械进行反复调试，保证每个千斤顶的性能完好，使顶管机在工作中能始终保持最佳状态。调试与验收工作，由专业单位实施，监理对其试验与验收过程做好相应记录。
3.5施工控制
全部设备安装好以后开始顶进，采用人工挖掘出土。人工在工作面进行挖土，挖出的土装到土斗小车里，再拉出管道，然后吊至地面装车运走，应做好每节管出土量统计，严格控制出土量，防止欠挖或超挖，通过各方相互配合及严格把
关，有效地控制了地面沉降。管节相接时，应提前清扫管内杂物，确保管口完好无损，无锈无污，两管口直缝间距≥100，错口校正要求≤1.6，沿周长用锤击校正好。顶管用钢筋混凝土管钢套环外防腐已由管材生产厂家做好．内防腐待管道全部顶完后一次性完成。管节联接前先套好契形橡胶圈，橡胶圈材料为氯丁橡胶，接头处强度必须＞10MPa，接头平整光滑，无痕迹，不允许有裂口。在顶进过程中由于受不均匀外力的作用，头部会偏离设计轴线及标高，因此需要不断地对工具头进行纠偏操作，密切注意对顶进轴线的控制，每节顶进结束后，都要对机头状态进行测量，以便能随偏随纠，纠偏角度一般宜≯0.5°，如出现较大的偏差，应小角度连续纠偏，保持适当的曲率半径返回到轴线上来，以避免管道顶进时产生过大的侧应力。为使顶进过程保持连续均衡施工，监理24h值班，记录每天的顶进速度，防止出现长时间搁置情况，并与施工管理人员密切配合，根据监测数据进行土压力设定值的调整，使顶进过程始终保持最佳状态，在此建议井下测量配置使用激光经纬仪，能满足长距离顶管的测量精度，减小误差。
3.6注浆
为减少土体与管道间的摩阻力，同时考虑到城市环境保护的重要性，综合各方意见，在顶进洞内的所有混凝土管壁外侧均涂刷蜡层，形成蜡套，以达到减摩效果；当顶管长度达到60m以上或顶进阻力太大时需及时考虑注浆，每4节管节安置一节有压浆孔的管节，通过管节上的压浆孔，向管道外壁注入一定量的触变泥浆，在管道外围形成一个泥浆环套，减小管节外壁和土层间的摩擦力，从而减小顶进时的顶力。
4监理工作体会
4.1预控工作是项目顺利展开的基础
项目监理部对该项目高度重视。在施工前，对施工设计及施工工艺进行充分了解，制定监理实施细则，对施工环节进行分解，落实监理工作岗位和工作职责。针对工程特点，项目监理部对施工方案进行反复讨论，在认真审核施工方案的基础上，提出监理工作要求，并在实施过程中不断予以补充完善。每道工序开工前或新队伍进场后，监理都组织数次技术、安全工作交底会议，将施工中应注意的问题、可能发生的情况及应采取的措施，进行书面交底，使所有参建人员都能做
到心中有数。在实施过程中，对可预见的问题，及时召开专题讨论会，进行分析、交底。在下道工序开始前，明确应做的工作和预防措施。
4.2严格要求，加强检查，杜绝隐患
顶管施工过程中，监理人员岗位明确，对重要工序、重要节点。项目监理部都事先做好交底布置，工过程中进行跟踪检验、检测，对现场发现的不符合要求和应予整改完善之处，积极采取应对措施。要求巡视监理人员发现问题后及时向总监汇报，必要时向建设方业主代表汇报，并按公司要求签发相应报表，将出现的安全隐患逐一列出并督促施工方整改，尽可能避免监理需承担的安全责任。除每天安排统计监测报表外，还组织当班人员，对报表数据进行分析，及时告知施工现场人员，讨论应对措施，并要求每天将监测数据和现场施工情况、下道工序应注意的要点写入日记，做到班班有交接，人人都清楚每天的工作内容和关注的重点，有效地杜绝了施工中质量与安全隐患，使整个工程始终处于受控之中。
4.3顶管过程中涉及到的安全防范工作
1)工作坑的平面位置应避免设置在高压电线下，工作坑的施工机械设备或脚手架等装置，及其与架空输电线路之间的最小距离应满足有关电业规定。
2)采用钢板或沉井法施工的工作坑，地面沉陷的影响范围，一般可按基础深度的1.5倍考虑，否则应采用技术保护措施。
3)吊运机械的保险、限位、保护、指示器等必须齐全可靠，驾驶、指挥人员必须持有效证件上岗，人员到位后方可按规定要求进行吊运管材操作，吊运前仔细检查钢丝绳，断丝超过10丝的必须更换。
4)按照市政工程要求张挂标识图及标识牌，使用市政工程标准围挡护栏，在工作井周围架设安全围栏，夜间标准护栏上红灯及灯箱应保证明亮。
5)围挡内电缆线应绝缘良好，不得有接头，不得乱拖乱拉。焊、割作业与氧气、乙炔瓶等危险物品的距离不得少于10mm。
6)在工具管处放置应急照明灯，保证断电或停电时管道内的工作人员能顺利撤出。
7)因地处人口稠密区，施工围挡护栏应做到封闭施工，对围观市民做好沟通工作，好言劝其远离施工区域，施工围挡内外应及时清洁，利用晚间进行出土，出土后随即清理现场，保证市容市貌。
5小结
通过对市政污水管顶管全过程监理．从而对顶管施工工艺、技术要点有了比较深刻的认识。监理过程中必须对当天发生的事情做好记录，认真查看图纸或新到的设计变更，及时审核施工方提交的施工方案，勤测顶管过程中的标高、轴线，完成每日工序类、材料类及混凝土浇筑工序旁站记录等检查资料，对现场存在的质量问题及安全检查中发现的安全隐患要督促施工单位进行整改，使整个工程处于良性循环的受控状态中，以保证工程质量。