小清河菜園橋倒虹跨河頂管施工質(zhì)量控制

【摘要】結(jié)合濟(jì)南市小清河綜合治理工程菜園橋倒虹跨河頂管施工經(jīng)驗，闡述了沉井及跨河頂管施工中控制質(zhì)量的一些措施，為以后類似工程施工中提高質(zhì)量水平具有一定的借鑒意義。

【關(guān)鍵詞】沉井；跨河頂管；質(zhì)量控制

1.工程概況

濟(jì)南市小清河綜合治理工程在菜園橋以西設(shè)倒虹一座，將濱河北路的污水接入濱河南路污水干管。主要工程內(nèi)容包括進(jìn)水井1座、出水井1座，深度分別為12.458m、13.97m，d800鋼筋砼管（Ⅲ級管）2×132.56米。根據(jù)勘察報告，結(jié)合施工現(xiàn)場地質(zhì)條件因素，采用沉井、泥水平衡頂管施工方式，頂管施工跨越小清河河底。勝建集團(tuán)小清河綜合治理工程項目部參照以往施工經(jīng)驗，不斷優(yōu)化施工工藝，嚴(yán)格實行過程控制，最終圓滿完成施工任務(wù)。

2.沉井施工過程質(zhì)量控制

沉井具體施工工藝為：基坑測量放樣→基坑開挖→刃腳墊層施工→首節(jié)沉井立內(nèi)模和支架→首節(jié)沉井綁扎鋼筋→首節(jié)沉井立外模和支架→首節(jié)沉井澆筑混凝土→首節(jié)沉井養(yǎng)護(hù)及拆?！馄鲱A(yù)留孔→首節(jié)沉井鑿除墊層、挖土下沉→二節(jié)沉井立內(nèi)模和支架→二節(jié)沉井綁扎鋼筋→二節(jié)沉井立外模和支架→二節(jié)沉井澆筑混凝土→二節(jié)沉井養(yǎng)護(hù)及拆?！馄鲱A(yù)留孔→二節(jié)沉井挖土下沉→三節(jié)→井底清理→沉降觀察→鋪筑封底混凝土→綁扎底板鋼筋、澆搗底板混凝土→混凝土養(yǎng)護(hù)。

2.1沉井制作的質(zhì)量控制

由于沉井高度達(dá)13～15米左右，因此，井身混凝土分三節(jié)澆筑完成。

（1）鋼筋綁扎立模，澆注砼均要求嚴(yán)格按設(shè)計文件、規(guī)范等進(jìn)行施工。

（2）要求對角線距離相等，沉井尺寸準(zhǔn)確。

（3）要求模板拼裝整齊、平直、漏縫嵌密實，防止漏漿。

（4）要求模板內(nèi)清洗干凈，才允許澆灌砼。

（5）串筒相距3-4米，分層澆灌砼用振搗器振搗密實。

2.2沉井下沉過程的質(zhì)量控制

（1）刃腳高差控制：排水下沉?xí)r，由于不帶水作業(yè)，故刃腳高差鍋底的形成和移動都比較直觀，根據(jù)高差的大小可以有效地改變鍋底的大小、深淺和平面位置，以此來達(dá)到對刃腳高差的控制。

（2）沉井下沉速度控制：①在沉井刃腳高差不大時（在水平間距的0.5%以內(nèi)），沉井的下沉速度越快越好；②沉井下沉速度均勻為宜；③沉井在粉砂土等易引起涌砂的土層中下沉?xí)r，應(yīng)加快下沉速度。

（3）沉井平面位移控制：主要通過控制沉井刃腳高差來實現(xiàn)，如果沉井刃腳高差不大，則沉井平面位移較易得到控制，它們之間的關(guān)系并無定量計算，但有一些聯(lián)系：① 沉井哪個角下沉得快（即刃腳較低），則沉井就會向哪個方向移位；② 沉井刃腳高差大時，沉井位移量大；③ 沉井始終在同一個方向的刃腳高差下下沉?xí)r，沉井位移量較大。施工過程中需要具體情況具體分析，決定采取相應(yīng)的方法和措施。

2.3測量控制與觀測

沉井平面位置與標(biāo)高的控制是在沉井四周的地面上設(shè)置縱橫十字控制線、水準(zhǔn)基點進(jìn)行控制。

沉井的垂直度的控制，是在井筒內(nèi)按4或8等分標(biāo)出垂直線，以吊線錘對準(zhǔn)下部標(biāo)板進(jìn)行控制。在挖土?xí)r隨時觀測垂直度，當(dāng)線錘距離墨線大于50mm，或四面標(biāo)高不一致時，應(yīng)及時糾正。

沉井下沉的控制，通常在井壁上的兩側(cè)用白油漆或紅油漆畫出標(biāo)尺，可采用水平尺或水準(zhǔn)儀來觀測沉降。在沉井下沉中，應(yīng)加強(qiáng)平面位置、垂直度和標(biāo)高（沉降值）的觀測，每班最少觀測兩次，并作好記錄，如有傾斜、位移和扭轉(zhuǎn)，應(yīng)及時通知值班負(fù)責(zé)人，指揮操作負(fù)責(zé)人，及時糾偏，使偏差控制在允許范圍之內(nèi)。以上施工測量糾偏參照點應(yīng)設(shè)置在不受沉井下沉影響的點位上，并派人經(jīng)常進(jìn)行復(fù)核。

2.4下沉裂縫防治措施

以往施工中曾經(jīng)在沉井豎壁上出現(xiàn)縱向或水平方向裂縫，有的集中在隔墻上，或預(yù)留孔洞口兩側(cè)。在這次施工中，我們采取了以下預(yù)防措施：（1）做好地質(zhì)勘察工作，深3m以內(nèi)障礙物應(yīng)在沉井制作、下沉前挖除，下沉?xí)r采取先釬探，挖除障礙物再挖土下沉；（2）考慮沉井受側(cè)向不均勻土壓力作用，按實測內(nèi)摩擦角，加減5°～8°計算井壁強(qiáng)度，提高受不均勻荷載強(qiáng)度的能力，下沉過程中注意避免過大的傾斜和突然下沉；（3）考慮沉井脫空情況，驗算豎向鋼筋，一般按自重的25%-65%計算其最大拉斷力，或按最不利情況（在墻高度分節(jié)接頭處即施工縫位置）計算最大拉斷力。最終，未產(chǎn)生任何下沉裂縫。

3.跨河頂管施工過程質(zhì)量控制

圖1 泥水平衡式頂管施工工藝流程圖

3.1頂進(jìn)穿墻措施

頂進(jìn)前所有頂進(jìn)設(shè)備必須全部安裝就位，并需試運轉(zhuǎn)。在穿墻前通過沉井墻上的預(yù)埋螺栓安裝好簾布橡膠板、圓環(huán)板、扇形后板等止水裝置。將掘進(jìn)機(jī)機(jī)頭頂進(jìn)至工作井墻面，拆除封門板后，馬上啟動主頂千斤頂和頂管掘進(jìn)機(jī)頂進(jìn)工作。

3.2頂管軌跡控制措施

初期頂進(jìn)頂管掘進(jìn)機(jī)先行入土，然后在其尾部拼接特殊糾偏段。初期頂進(jìn)應(yīng)均勻出土，控制好初始偏差，并及時調(diào)整后座千斤頂合力中心來控制初始偏差，確保工具頭初始狀態(tài)穩(wěn)定和軸線順直。

糾偏是指工具管偏離設(shè)計軸線后，利用工具管內(nèi)的糾偏機(jī)構(gòu)（糾偏油缸）改變管端方向，減小管線偏差的過程。糾偏必須遵循以下規(guī)律：（1）糾偏應(yīng)在頂進(jìn)過程中進(jìn)行；（2）鋼管糾偏比較靈敏，糾偏角度不宜過大；（3）第一段管節(jié)質(zhì)量要好，因為它在糾偏過程中承受多次反復(fù)應(yīng)力；（4）第一段管節(jié)不宜過長，不宜超過 2.0 米；（5）糾偏過程中，要在網(wǎng)格底上繪制工具管的測點軌跡，推算出其行進(jìn)軌跡，根據(jù)行進(jìn)軌跡及時調(diào)整糾偏角度；（6）及時了解工具管穿越的土層的土質(zhì)情況。

3.3地下防治措施

管內(nèi)設(shè)置排風(fēng)管道，由數(shù)臺軸流風(fēng)扇通過皮帶接力輸送到工作井口，一旦報警裝置顯示管內(nèi)有有害氣體，即啟動排風(fēng)系統(tǒng)，迅速抽取管內(nèi)有害氣體，并通過程控電話通知供氣房，加大對管內(nèi)凈化氣體的供氣量。

3.4頂管接收井進(jìn)洞措施

在頂管掘進(jìn)機(jī)接近接收井洞口10M-15M時，作一次全面的軸線及高程復(fù)核，確認(rèn)無誤后，在接收井內(nèi)做好接收的一切準(zhǔn)備工作，包括接收平臺的搭設(shè)。工具頭頂進(jìn)到井壁后，停止壓漿，拆除接收井的封門，頂管掘進(jìn)要穿進(jìn)井墻上接收架，馬上采取臨時止水措施，并繼續(xù)頂進(jìn)，待完全上架后采取永久性止水封堵措施。

4.結(jié)束語

由于頂管施工具有顯著的優(yōu)點，在管網(wǎng)施工中應(yīng)用越來越廣泛。本文結(jié)合濟(jì)南市小清河綜合整治工程菜園橋倒虹跨河頂管施工的經(jīng)驗，對施工質(zhì)量控制做了總結(jié)，以對以后同類型施工提供一定的借鑒，借以推動該項施工工藝的推廣普及，從而不斷提高我國的施工技術(shù)水平。

【參考文獻(xiàn)】

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