DN3000JPCCP 頂管臨時定額動態(tài)管理

王麗君，黃 英，林昭娣

（1.上海譽(yù)平建設(shè)工程咨詢有限公司，上海市 201823；2.上海市水務(wù)建設(shè)工程安全質(zhì)量監(jiān)督中心站，上海市 200237）

0 引 言

隨著社會科技的不斷發(fā)展，很多新工藝、新技術(shù)、新材料得到了大量的開發(fā)和應(yīng)用，針對出現(xiàn)的四新技術(shù)，相關(guān)管理部門發(fā)布了一些臨時定額，以便完善既有的定額體系，填補(bǔ)計價依據(jù)的空白，規(guī)范造價管理行為，提高造價管理水平。

本文通過研究頂管施工技術(shù)的工作原理，闡述了DN3000 預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管（JPCCP）頂管（以下簡稱“DN300JPCCP 頂管工程”）的臨時定額編制背景、組成內(nèi)容，并與其他管材頂管工程的造價水平進(jìn)行對比，詳細(xì)剖析了臨時定額的合理性和適用性[1]。

1 頂管施工簡介

頂管施工是借助頂推設(shè)備將工具管從工作坑內(nèi)穿過土層一直推到接收坑內(nèi)，依靠安裝在管道頭部的鉆掘系統(tǒng)不斷切削土屑，邊切削，邊輸送，將管道逐段向前鋪設(shè)的一種非開挖施工技術(shù)。它主要采用分段施工，每一段均由工作井及接收井作為一段頂管的起點(diǎn)和終點(diǎn)。

隨著我國城鎮(zhèn)化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，建筑密度越來越大，為了最小程度影響地面，頂管施工技術(shù)已取得長足的發(fā)展，主要體現(xiàn)在如下幾個方面：

應(yīng)用的廣泛性。在我國，頂管施工已廣泛應(yīng)用于市政給排水、電力電纜等地下管道施工中。

頂進(jìn)長度的拓展性。目前，我國已實(shí)現(xiàn)超長距離的頂管，一次性頂進(jìn)長度大于1 000 m。

頂管直徑規(guī)格的多樣性。頂管內(nèi)徑從600 mm 到4 000 mm，規(guī)格越來越多，不斷突破記錄。

頂進(jìn)路線的復(fù)雜性。頂管的頂進(jìn)路線從原始的直線頂進(jìn)到現(xiàn)在的曲線頂進(jìn)，且曲率半徑越來越小。

頂管管材的豐富性。隨著管材的日新月異發(fā)展，頂管管材越來越多樣化，例如：鋼筋混凝土管、鋼筒混凝土頂管（JCCP）、預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土頂管（JPCCP）、玻璃鋼夾砂管以及鑄鐵管等。

2 DN3000JPCCP 頂管臨時定額

2.1 臨時定額編制背景

本定額編制背景來源于上海城投原水有限公司的“黃浦江上游閔奉原水支線工程MFZ-C2 標(biāo)”項目。

2.1.1 工程概況

本項目是黃浦江上游水源地連通管工程的支線工程，起始井位JN6 至奉賢受水點(diǎn)圍墻DN3000 原水管道、沿規(guī)劃埝涇公路南側(cè)綠化帶敷設(shè)至南沙港東側(cè)，再向北敷設(shè)至紅衛(wèi)港北側(cè)，向東至奉賢三水廠西側(cè)圍墻，再向北接至奉賢三水廠西側(cè)新建調(diào)節(jié)池。

本標(biāo)段共有工作井5 座，接收井2 座，頂管區(qū)間總長度為4 486.75 m，其中JN13-JN15 區(qū)間采用DN3000JPCCP 管節(jié)。

本工程頂管管材為JPCCP，內(nèi)徑為3 000 mm，壁厚30 mm，具體構(gòu)造為：混凝土強(qiáng)度設(shè)計為C50；預(yù)應(yīng)力鋼絲為φ7 高強(qiáng)度鋼絲，強(qiáng)度等級為1 570 MPa，纏絲張拉力45.3 kN；承插口鋼環(huán)、薄鋼板及止推環(huán)采用Q235 級鋼，外壁鋼承口采用Q345 級鋼；鋼筋采用CRB550 級；插口試壓孔、排氣孔、注漿孔各3 個。

2.1.2 本項目的主要施工難點(diǎn)

（1）JPCCP 頂進(jìn)距離較長。根據(jù)現(xiàn)有調(diào)查資料，JPCCP 管材單次頂進(jìn)距離基本不超過200 m，而本項目單次頂進(jìn)距離分別為826.54 m 和273.27 m，施工難度大，風(fēng)險較高。

（2）JPCCP 管拼接要求較高。JPCCP 管的接口允許偏差在±2 mm 以內(nèi)，拼接時若不及時進(jìn)行調(diào)整，將會影響密封橡膠圈的安全。因此，本項目施工時，設(shè)置了拼管輔助系統(tǒng)，包括副軌和副頂。

（3）JPCCP 管施工要求極高。JPCCP 頂管必須確保管節(jié)結(jié)構(gòu)及橡膠止水條的安全。因此，管道頂進(jìn)時需要在工具管內(nèi)增設(shè)姿態(tài)儀等設(shè)備調(diào)整自身姿態(tài)，通過中繼間、特殊管節(jié)、壓漿減阻，及時調(diào)整掘土路徑。

（4）JN14 井出洞軸線均為偏心頂進(jìn)。因此，本項目將頂管后靠背設(shè)計成可拆卸、可重復(fù)利用的預(yù)制混凝土塊。在頂管后靠背找平的基礎(chǔ)上，利用兩段頂管后靠圓弧度近似的特點(diǎn)，重復(fù)使用。

2.1.3 特殊的施工工序

（1）工具管選擇

針對土層特性及工具管掘進(jìn)面始終遭遇土層上下分界面的情況，為更好的適應(yīng)不均勻、惡劣的地質(zhì)條件，本項目選用泥水平衡式頂管掘進(jìn)機(jī)。

（2）止水

為確保工具管出洞階段的止水效果及后續(xù)壓漿泥漿套的形成，采用鋼套管+ 止水擋板+ 雙層麥套的形式作為JN14 井頂管出洞的止水措施，止水洞圈單邊較管節(jié)外壁大100 mm。

（3）后座千斤頂

JPCCP 管由于管徑較大，頂進(jìn)過程中受摩阻力影響也較大，為了保證充足的頂力余量，采用6 臺千斤頂頂進(jìn)施工，分兩列布置。

（4）后靠背

頂管后靠背承受和傳遞全部頂力，因此必須有足夠的強(qiáng)度和剛度。為確保后靠背安全，在混凝土后靠背前布置一塊30 cm 厚剛性后靠背。由于工期緊，且需進(jìn)行雙向偏心頂進(jìn)，本項目采用預(yù)制后靠背模塊的形式，大大節(jié)約現(xiàn)澆制作養(yǎng)護(hù)和拆除的時間。

（5）管節(jié)的運(yùn)輸及卸貨

JPCCP 管節(jié)采用平板車從管節(jié)廠到施工現(xiàn)場的運(yùn)輸，運(yùn)輸過程中保持平放，承插口位于同一水平線上，確保在長距離運(yùn)輸過程中不對JPCCP 管節(jié)造成傷害。

由于JPCCP 管節(jié)管徑大，3 m 長單節(jié)管重達(dá)25 t，同時，JPCCP 管節(jié)結(jié)構(gòu)無法預(yù)設(shè)吊裝孔，因此，無法參照普通混凝管的“扁擔(dān)”吊運(yùn)方式進(jìn)行卸貨，而是采用50 t 行車將JPCCP 管節(jié)從平板車上吊放卸貨至管節(jié)堆放場地上。為保護(hù)管節(jié)結(jié)構(gòu)不受到傷害，需加工制作數(shù)副安置架，管節(jié)與安置架擋板接觸面采用橡膠條填充。

（6）拼管頂進(jìn)階段

管道頂進(jìn)時，為了能安全、順利進(jìn)行吊運(yùn)，采用“大包圍”的形式，通過將鋼絲繩環(huán)繞管節(jié)周身一圈，管節(jié)前后段環(huán)繞完成后連接至吊機(jī)掛鉤上，采用兩點(diǎn)吊的方式將管節(jié)垂直運(yùn)至井下。本工程在主軌下方另設(shè)頂管副軌，由4 個千斤頂油缸組成。

2.2 臨時定額編制的必要性

超長距離的頂進(jìn)、超高水平的拼接要求、DN3000超大直徑的頂管以及JPCCP 新型頂管管材的使用，一系列突破常規(guī)的要求，導(dǎo)致已發(fā)布的定額中沒有與之配套的定額子目，且類似項目定額子目也不能借鑒。由于工程規(guī)模較大，投資額較高，為了便于進(jìn)行投資測算，同時為招標(biāo)控制價編制及投標(biāo)單位投標(biāo)報價等提供依據(jù)，應(yīng)建設(shè)單位委托，《DN3000 預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管（JPCCP）頂管工程臨時定額》應(yīng)運(yùn)而生。

2.3 臨時定額子目內(nèi)容

DN3000JPCCP 頂管工程臨時定額包括13 個子目內(nèi)容，具體如下：

（1）頂管洞口處理，工作內(nèi)容為洞口止水環(huán)（鋼板）運(yùn)輸、裝配、起吊、就位、安裝、拆除及橡膠止水環(huán)安裝；

（2）安拆頂進(jìn)后座及坑內(nèi)平臺，工作內(nèi)容為預(yù)制C40 混凝土塊下井、安裝、鋼板后靠吊運(yùn)、安裝、拆除、井壁間混凝土填充以及現(xiàn)場清理；

（3）管材減阻保護(hù)涂層，工作內(nèi)容為管材檢查、外壁人工清潔及涂石蠟（兩層）以及管材翻管；

（4）安拆頂管及調(diào)節(jié)附屬設(shè)備，主要工作內(nèi)容為安拆工具管、千斤頂、頂鐵、油泵、配電設(shè)備、進(jìn)水泵、出泥泵、儀表操作臺、油管閘閥、壓力表、頂管調(diào)節(jié)系統(tǒng)運(yùn)輸、裝配、起吊、就位、安裝；移動觀測平臺運(yùn)輸、裝配、起吊、就位、安裝；特殊管節(jié)安裝、運(yùn)輸、卸車、場內(nèi)調(diào)運(yùn)、起吊、就位；

（5）管道頂進(jìn)，主要工作內(nèi)容為安放橡膠圈、管節(jié)場內(nèi)運(yùn)輸、吊卸管、安裝進(jìn)水管及出泥管、鋪拆電纜線、安拆走道板、安拆管內(nèi)平臺、接拆照明設(shè)備、替換頂鐵、拼管、特殊管掘進(jìn)、JPCCP 管掘進(jìn)、抽水、測量糾偏等；

（6）拼接退管處理，主要工作內(nèi)容為管節(jié)脫離、起吊、場內(nèi)吊運(yùn)、拆除橡膠圈以及管材檢測；

（7）中繼間處理，主要工作內(nèi)容為弧形鋼板下井、管內(nèi)拼接、混凝土澆筑以及清理；

（8）頂進(jìn)觸變泥漿減阻，主要工作內(nèi)容為安拆后臺拌漿設(shè)備、安拆注漿管路、安拆注漿閥、安拆壓力表、安拆自動壓漿控制線路取料、拌漿、注漿以及清理；

（9）單口試壓，主要工作內(nèi)容為承插口清理、涂抹潤滑油以及加壓測試；

（10）壓漿孔封堵，主要工作內(nèi)容為注漿孔清理、結(jié)構(gòu)膠封洞以及單孔試壓；

（11）管節(jié)嵌縫，主要工作內(nèi)容為撈清淤泥、清理管口、烘干、拌制水泥砂漿、涂刷聚硫密封膠樹脂底層以及水泥砂漿面層、管內(nèi)清理；

（12）管道封堵，主要工作內(nèi)容為鋼構(gòu)件運(yùn)輸、轉(zhuǎn)場、吊運(yùn)、就位、悶板拼接安裝、構(gòu)件安裝焊接加固及拆除；

（13）管道試壓，主要工作內(nèi)容為試壓管路及儀表裝拆、加水、加壓以及管內(nèi)排水清洗[1]。

3 臨時定額分析

3.1 DN3000 三種不同管材頂管的單位造價比較

本次分析針對管徑均為DN3000，管材分別為JPCCP 管、鋼管以及F 型鋼筋混凝土管，人、材、機(jī)價格按照2015 年11 月份上海市政公路造價信息同期取定，對主要工序的單位估價（直接費(fèi)）進(jìn)行對比分析，結(jié)果見表1。

表1 DN3000 三種不同管材頂管主要工序單位估價對比表

表1 分析結(jié)果顯示：

（1）洞口處理JPCCP 頂管價格最高，經(jīng)分析，主要原因是JPCCP 頂管洞口處理采用雙道橡膠法蘭組合結(jié)構(gòu)，且橡膠止水環(huán)和洞口鋼板止水環(huán)材料價格均較高，與傳統(tǒng)洞口處理止水措施不同。

（2）安拆頂進(jìn)后座及坑內(nèi)平臺JPCCP 頂管價格最低，主要原因是JPCCP 頂管施工時，為加快施工進(jìn)度，頂進(jìn)后靠背考慮采用預(yù)制混凝土模塊，費(fèi)用比傳統(tǒng)的現(xiàn)澆混凝土后靠背降低。

（3）安拆頂管及調(diào)節(jié)附屬設(shè)備JPCCP 頂管價格最高，主要原因是JPCCP 頂管管節(jié)間需有效控制張縫的大小，避免結(jié)構(gòu)性損壞引起止水功能喪失，因此在頂管機(jī)工具管與JPCCP 管節(jié)間設(shè)置DN3000 鋼管特殊管節(jié)，價格相對比較高。

（4）管道頂進(jìn)JPCCP 頂管價格最高，主要原因是相對其他兩種管材，JPCCP 管管材價格最高。另外，為使對比口徑統(tǒng)一，JPCCP 頂管管道頂進(jìn)價格中，還包括管材減阻保護(hù)涂層、拼接退管處理、單口試壓、單口試壓以及管道試壓五道工序的價格。

（5）安拆中繼間由于施工工藝與傳統(tǒng)頂管相似，因此價格也基本相當(dāng)。

（6）頂進(jìn)觸變泥漿減阻、壓漿口封堵JPCCP 頂管價格最低，主要原因是傳統(tǒng)觸變泥漿采用膨潤土、純堿、CMC，而本項目中用到的頂進(jìn)觸變泥漿采用膨潤土、羧甲荃維素以及水，按照一定比例配制而成，經(jīng)多次實(shí)驗配置成功，費(fèi)用也相對節(jié)約。

（7）JPCCP 頂管綜合單價最高，根據(jù)上述分析，主要原因為洞口處理、安拆頂管及調(diào)節(jié)附屬設(shè)備以及管材價格比鋼管頂管、F 型鋼筋混凝土管頂管相應(yīng)價格高。

3.2 定額子目細(xì)部分析

（1）洞口處理采用鋼套管+ 止水擋板+ 雙層麥套的形式作為止水措施，和常規(guī)頂管不同；

（2）頂進(jìn)后靠背承受和傳遞全部頂力，必須具有足夠的強(qiáng)度和剛度?？紤]是雙向偏心頂進(jìn)以及工期緊迫，臨時定額選用的后靠背是預(yù)制混凝土模塊，和常規(guī)的現(xiàn)澆混凝土后靠背不同；

（3）JPCCP 自身結(jié)構(gòu)的特殊性，施工軸線控制、預(yù)應(yīng)力控制以及管道拼接要求較高，因此安拆頂管及調(diào)節(jié)附屬設(shè)備定額中，增加了副軌調(diào)節(jié)設(shè)備、副頂調(diào)節(jié)設(shè)備等。另JPCCP 頂管機(jī)調(diào)節(jié)附屬設(shè)備重復(fù)利用率也較低；

（4）綜合單價測算中，DN3000JPCCP 管主材單價為11 918 元/m, DN3000 鋼管單價為5 971 元/m，F(xiàn)型鋼筋混凝土單價為3 932.45 元/m，由此可見，JPCCP 管管材價格是同口徑的其他管材價格的2 倍甚至更多，單價高的主要原因是它為新型管材，管材外部處理、拼接退管處理、運(yùn)輸以及裝卸難度較傳統(tǒng)管材大，費(fèi)用相對較高。

3.3 適用性和合理性分析

（1）該臨時定額僅適用于上海市黃浦江上游閔奉原水支線工程MFZ-C2 標(biāo)JPCCP 頂管工程，編制的依據(jù)是該項目的特定工況及施工工藝，但通過后續(xù)類似項目資料收集，可為今后推廣使用該工藝奠定價格基礎(chǔ)；

（2）該臨時定額及時為四新技術(shù)（DN3000JPCCP頂管）項目的經(jīng)濟(jì)評估、計價、結(jié)算提供依據(jù)；

（3）通過定額子目細(xì)部水平測算和造價水平比較，該臨時定額水平合理，符合當(dāng)前工程項目計價需求；

（4）如該工藝得到大規(guī)模推廣，定額內(nèi)容還需進(jìn)一步完善，定額水平還需作進(jìn)一步測算和調(diào)整。

4 結(jié) 語

通過對該臨時定額的跟蹤調(diào)研、收集資料及分析測算，既達(dá)到臨時定額動態(tài)管理的預(yù)期目標(biāo)，同時也為該工藝的推廣、發(fā)展及改進(jìn)提供參照。