超大斷面矩形頂管施工過程中監(jiān)理控制的重點(diǎn)探析

戈世明

（中煤中原（天津）建設(shè)監(jiān)理咨詢有限公司 天津 300000）

0 引言

天津?qū)儆诟凰浲恋貙?，地面交通繁忙，地下管線復(fù)雜，對(duì)于城市地下通道施工，采用傳統(tǒng)的明挖法作業(yè)對(duì)交通影響大，管線遷改工作量大，準(zhǔn)備工作投入成本高。因此，頂管法施工工藝成為了更好的選擇。本文結(jié)合工程實(shí)例就超大矩形斷面頂管施工過程中監(jiān)理管理的重點(diǎn)進(jìn)行了簡(jiǎn)單分析。

1 工程概況

過黑牛城道地下通道長(zhǎng)度92.6m，采用鋼筋混凝土預(yù)制管節(jié)，結(jié)構(gòu)外尺寸寬度10.4，高7.55m，結(jié)構(gòu)凈空寬度9m，高度6.15m，覆土厚度8.3m，每節(jié)管節(jié)長(zhǎng)度為1.5m，重量約79t。管節(jié)之間采用承插式F型接口，承口鋼套環(huán)采用厚18mm的鋼板，長(zhǎng)350mm，管節(jié)插口混凝土結(jié)構(gòu)外側(cè)密貼兩道楔形橡膠圈，施工時(shí)插入承口鋼套環(huán)內(nèi)，在插入過程中，橡膠圈被壓縮，密貼鋼套環(huán)，形成良好的防水體系。在管節(jié)承口端管壁中上部位置開槽，嵌入多孔型三元乙丙橡膠密封墊。密封墊應(yīng)與多層膠合板具有相協(xié)調(diào)的壓縮能力，保證拼裝后的防水效果。在管節(jié)兩管節(jié)接口處設(shè)置嵌縫槽，迎土面采用聚氨酯密封膠填縫，背土面待漿液置換完成后采用雙組份聚硫密封膠填縫。

管節(jié)分為A型和B型，頂進(jìn)施工時(shí)，A型為第一管節(jié)，A型管節(jié)與B型管節(jié)交替排列施工。

2 監(jiān)理控制重點(diǎn)

2.1 施工準(zhǔn)備工作

施工前，與施工單位進(jìn)行技術(shù)交流，對(duì)施工過程中可能出現(xiàn)的技術(shù)問題進(jìn)行分析，討論預(yù)防和解決措施。根據(jù)相關(guān)設(shè)計(jì)文件及規(guī)范編制監(jiān)理實(shí)施細(xì)則，對(duì)施工組織設(shè)計(jì)及各專項(xiàng)施工方案及應(yīng)急預(yù)案進(jìn)行認(rèn)真審核。對(duì)監(jiān)理和施工單位人員進(jìn)行安全技術(shù)交底，熟悉工程施工流程，對(duì)各施工工序質(zhì)量控制的重點(diǎn)做到心中有數(shù)。

2.2 預(yù)制管節(jié)加工

由于管節(jié)自重和斷面大、數(shù)量較多，不易進(jìn)行運(yùn)輸，管節(jié)在施工現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制場(chǎng)地進(jìn)行生產(chǎn)。預(yù)制時(shí)正處于冬期施工，氣溫較低，養(yǎng)護(hù)方式采用電熱蒸汽養(yǎng)護(hù)。管片質(zhì)量直接關(guān)系著工程質(zhì)量，頂進(jìn)過程中在大推力作用下發(fā)生破裂，將會(huì)對(duì)施工產(chǎn)生嚴(yán)重影響。預(yù)制過程監(jiān)理控制重點(diǎn)為：原材料的檢驗(yàn)、鋼筋骨架質(zhì)量的檢查、模板拼裝及預(yù)埋件埋設(shè)位置的檢查、混凝土振搗質(zhì)量的監(jiān)督、養(yǎng)護(hù)環(huán)境溫度的控制。

2.3 工作井施工

始發(fā)井、接收井圍護(hù)結(jié)構(gòu)均采用地下連續(xù)墻，始發(fā)、接收端頭采用三軸水泥攪拌樁進(jìn)行加固。在頂管始發(fā)前，采對(duì)洞門出地連墻進(jìn)行破除并采用取芯檢測(cè)和洞門探水的方式對(duì)端頭加固質(zhì)量進(jìn)行檢查。

洞門圈安裝時(shí)，監(jiān)理工程師應(yīng)對(duì)洞門圈安裝位置進(jìn)行復(fù)核，確保洞門圈中心位于通道道中心線上且相互保持平行。基座導(dǎo)軌安裝時(shí)，監(jiān)理工程師應(yīng)對(duì)導(dǎo)軌標(biāo)高進(jìn)行復(fù)核，確保兩側(cè)導(dǎo)軌安裝定位設(shè)計(jì)標(biāo)高要求，導(dǎo)軌安裝應(yīng)確保穩(wěn)固準(zhǔn)確，確保在承受大荷載的情況下不發(fā)生變形、偏移、沉降[1]。

2.4 滲漏水風(fēng)險(xiǎn)管控

施工中滲漏水風(fēng)險(xiǎn)主要出現(xiàn)在始發(fā)接收端洞門及頂管機(jī)、管節(jié)連接部位。在頂進(jìn)過程中頂管機(jī)和管節(jié)始終處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，為防止始發(fā)井洞門與頂管機(jī)及管節(jié)之間的縫隙發(fā)生滲漏，洞門密封采用采用2道折葉式密封壓板+2道簾布橡膠板，見圖1，洞門鋼圈中設(shè)置兩道盾尾刷，從始發(fā)開始通過預(yù)埋管路持續(xù)壓注盾尾油脂，確保洞門動(dòng)態(tài)防水。頂管機(jī)接收采用明洞接收，將接收井底至洞門頂部上方3m使用低強(qiáng)度砂漿進(jìn)行回填，降低接收端洞門滲漏風(fēng)險(xiǎn)[2]。

圖1 洞門密封細(xì)部

管節(jié)拼裝過程中產(chǎn)生的錯(cuò)臺(tái)、接縫和密封圈、密封墊安裝質(zhì)量等因素也會(huì)對(duì)通道的防水性能產(chǎn)生影響。監(jiān)理重點(diǎn)對(duì)簾布橡膠板的檢驗(yàn)、洞門圈安裝質(zhì)量、每環(huán)盾尾油脂使用量、管節(jié)下井前對(duì)楔形密封橡膠圈、橡膠密封墊安裝質(zhì)量、管節(jié)拼裝質(zhì)量進(jìn)行檢查。

2.5 地面與管線沉降控制

頂管施工采用土壓平衡推進(jìn)方法，頂進(jìn)時(shí)頂管機(jī)和管節(jié)對(duì)周邊土體持續(xù)進(jìn)行擾動(dòng)，且摩擦力不斷加大，如控制不當(dāng)易發(fā)生地面和管線異常沉降，嚴(yán)重時(shí)會(huì)對(duì)路面及地下管線產(chǎn)生破壞。每環(huán)管節(jié)設(shè)有20個(gè)注漿孔，在頂進(jìn)時(shí)通過壓注觸變泥漿填充管節(jié)與周邊土體的空隙以減少頂進(jìn)阻力和地層損失，控制地面沉降。施工前應(yīng)進(jìn)行渣土改良試驗(yàn)，施工過程中嚴(yán)格控制漿液配比，漿液制作完成后對(duì)漿液比重、稠度等項(xiàng)目進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)合格后方可進(jìn)行使用。

當(dāng)頂管機(jī)和管節(jié)往后退時(shí)，機(jī)頭和前方土體間的土壓平衡受到破壞，土體面得不到穩(wěn)定支撐，易引起機(jī)頭前方的土體坍塌。若不采取一定的措施，路面和管線的沉降量將難以得到控制[3]。因此，每環(huán)管節(jié)頂進(jìn)到位后，需用鋼銷將管節(jié)和止退裝置連接固定后再縮回主頂油缸防止因機(jī)頭前方掌子面失穩(wěn)而對(duì)周邊土體、管線產(chǎn)生嚴(yán)重破壞。在施工過程中應(yīng)持續(xù)對(duì)止退裝置穩(wěn)固性進(jìn)行檢查，出現(xiàn)問題應(yīng)及時(shí)進(jìn)行加固處理。

在頂進(jìn)過程中，通過觀察每環(huán)出土量、漿液及油脂用量是否均衡進(jìn)而判斷頂管作業(yè)是否正常，對(duì)頂管機(jī)姿態(tài)、土倉(cāng)壓力、推力、頂進(jìn)速度等相關(guān)參數(shù)變化進(jìn)行控制并及時(shí)采取糾偏措施，防止對(duì)土體擾動(dòng)過大而造成異常沉降，使頂管機(jī)勻速、連續(xù)的頂進(jìn)。當(dāng)沉降量變化較大時(shí)，可通過管節(jié)預(yù)留注漿孔打泥對(duì)沉降進(jìn)行控制。

2.6 測(cè)量與糾偏措施

為確保通道施工質(zhì)量和頂管機(jī)順利出洞，應(yīng)將頂管機(jī)姿態(tài)偏差控制在允許范圍內(nèi)，通過控制室數(shù)據(jù)對(duì)頂管機(jī)俯仰角、扭轉(zhuǎn)角度使用糾偏油缸進(jìn)行動(dòng)態(tài)控制，密切關(guān)注姿態(tài)突變情況，勤測(cè)量、勤糾偏，并對(duì)姿態(tài)及時(shí)進(jìn)行復(fù)核指導(dǎo)施工。可通過控制糾偏油缸、刀盤轉(zhuǎn)向來控制頂管機(jī)姿態(tài)，當(dāng)姿態(tài)變化較大時(shí)，可通過預(yù)留注漿孔打泥進(jìn)行糾偏。

3 結(jié)語(yǔ)

過黑牛城道地下通道作為天津首個(gè)采用超大斷面矩形頂管法施工工藝的項(xiàng)目，其順利貫通對(duì)今后天津城市地下通道的施工具有重要意義。通過對(duì)本工程頂管施工的監(jiān)理，使自身對(duì)頂管施工工藝有了較為全面的了解，而施工過程中出現(xiàn)的一些問題及處理方式，也為今后頂管工程監(jiān)理工作提供了經(jīng)驗(yàn)積累。