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淺談徐家浜路頂管施工監(jiān)理控制要點(diǎn)

（蔣亞 吳剛）

一、工程概況

由我公司監(jiān)理的蘇虞張供水管道改線工程蘇蠡路段，位于蘇州市相城區(qū)黃橋鎮(zhèn)，其中徐家浜段由于兩側(cè)都是房屋，設(shè)計(jì)采用DN1800頂管施工，全長(zhǎng)共327米，埋深6米。由蘇州市自來水工程公司承建。

二、施工工藝

1、本工程采用泥水平衡頂管法：在頂管施工中，把用水力切削泥土以及雖然采用機(jī)械切削泥土而采用水力輸送棄土，同時(shí)有的利用泥水壓力來平衡地下水壓力和土壓力的這一類頂管形式都稱為泥水式頂管施工。

2、泥水頂管系統(tǒng)分為八大部分:第一部分是掘進(jìn)機(jī)。它有切削刀盤可浮動(dòng)的泥水平衡頂管掘進(jìn)機(jī)、具有破碎功能的泥水平衡頂管掘進(jìn)機(jī)、氣壓式泥水平衡頂管掘進(jìn)機(jī)、以及濃泥水式頂管掘進(jìn)機(jī)。第二部分為進(jìn)排泥系統(tǒng)。第三部分是泥水處理系統(tǒng)。第四部分是主頂系統(tǒng)，它包括主頂油泵、油缸、頂鐵等。第五部分是掘進(jìn)機(jī)操作控制系統(tǒng)，它包括機(jī)頭泥水倉(cāng)壓力控制系統(tǒng)、機(jī)頭激光導(dǎo)向控制系統(tǒng)、泥水泵控制系統(tǒng)、機(jī)頭繞自身軸旋轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)等。第六部分是起吊系統(tǒng)。第七部分是供電系統(tǒng)。第八部分是洞口止水圈、基坑導(dǎo)軌等附屬系統(tǒng)。

三、監(jiān)理控制要點(diǎn)

1、頂力控制
    頂力控制監(jiān)理在泥水平衡頂管控制中,尤其對(duì)長(zhǎng)距離的頂管的頂力分析十分重要。對(duì)頂力的控制,直接影響頂管的速度,影響開挖面的水壓穩(wěn)定，掘削量管理和送、排泥泵控制。

     徐家浜路DN1800頂管共327米，施工單位根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式，計(jì)算頂進(jìn)阻力：

F=F1+F2

上式中：F-總推力；

F1-端阻力；

F2-側(cè)壁摩阻力；

F1=π/4*D*P

式中D-管外徑；

    P-控制土壓力；

P=K0*γ*H0

式中：K0-靜止土壓力系數(shù)，一般取0.55

      H0-地面至掘進(jìn)機(jī)中心的高度，取值7m

      γ-土的重量，取1.9T/m3

F2=πD*f*L

式中：f-管外表面綜合摩擦阻力，根據(jù)地質(zhì)勘查報(bào)告，取值0.40T/m2

D-管外徑

      L-頂距

F=F1+F2=747T

監(jiān)理根據(jù)施工設(shè)計(jì)圖和《給水排水管道施工規(guī)范及驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》（GB50268-2008）對(duì)其頂力進(jìn)行了復(fù)核，計(jì)算結(jié)果為762.7噸，工作井后座墻受力通過計(jì)算，可滿足1225KN的頂力施工；施工單位頂進(jìn)設(shè)備采用6個(gè)200T的千斤頂，頂進(jìn)能力可達(dá)到1200T，頂力完全滿足要求（本工程頂管采用觸變泥漿減阻，頂力將遠(yuǎn)小于理論計(jì)算值，因此不需要中繼間）。

2.頂進(jìn)速度的控制
   2.1主頂啟動(dòng)時(shí)，必須檢查千斤頂是否靠足，開始頂進(jìn)和結(jié)束頂進(jìn)之前速度不宜過快。每節(jié)頂進(jìn)開始時(shí)，應(yīng)逐步提高頂進(jìn)速度，防止啟動(dòng)速度過大。

2.2一節(jié)頂進(jìn)過程中，頂進(jìn)速度值應(yīng)盡量保持恒定，減少波動(dòng)，保證切口水壓穩(wěn)定和送、排泥管的暢通。

2.3頂進(jìn)速度的快慢必須滿足每節(jié)潤(rùn)滑泥漿注漿量的要求，保證潤(rùn)滑泥漿系統(tǒng)始終處于良好工作狀態(tài)。根據(jù)實(shí)際施工經(jīng)驗(yàn)，正常頂進(jìn)條件下，頂進(jìn)速度應(yīng)設(shè)定為2.5～3.5cm/min；如正面遇到障礙物或地基加固土，頂進(jìn)速度應(yīng)低于1cm/min。

  3. 頂進(jìn)過程中測(cè)量和方向控制頂進(jìn)過程中的測(cè)量和方向控制

貫穿頂進(jìn)施工監(jiān)理的全過程。

3.1有嚴(yán)格的放樣復(fù)核制度，并做好原始記錄。頂進(jìn)前必須遵守嚴(yán)格的放樣復(fù)測(cè)制度，堅(jiān)持三級(jí)復(fù)測(cè)：施工組測(cè)量員→項(xiàng)目管理部→監(jiān)理工程師，確保測(cè)量萬(wàn)無(wú)一失。

3.2布設(shè)在工作井后方的儀座必須避免頂進(jìn)時(shí)移位和變形，必須定時(shí)復(fù)測(cè)并及時(shí)調(diào)整。

3.3頂進(jìn)糾偏必須勤測(cè)量、多微調(diào)，糾偏角度應(yīng)保持在10'～20'不得大于0.5°。并設(shè)置偏差警戒線。

3.4初始推進(jìn)階段，方向主要是主頂油缸控制，因此，一方面要減慢主頂推進(jìn)速度，另一方面要不斷調(diào)整油缸編組和機(jī)頭糾偏。

3.5開始頂進(jìn)前必須制定坡度計(jì)劃，對(duì)每一米、每節(jié)管的位置、標(biāo)高需事先計(jì)算，確保頂進(jìn)時(shí)正確，以最終符合設(shè)計(jì)坡度要求和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)為原則。督促施工單位勤測(cè)勤糾，盡量采取小幅度的糾偏，盡可能的保證管道的直順，減小管道繞曲造成土層移動(dòng)引起的沉降，避免急度糾偏造成管道接口密封失效和管端碎裂，發(fā)生水土和觸變泥漿的流失，引起地面沉降。

4、頂管施工過程中鋼管焊縫質(zhì)量控制及該段道路周邊房屋沉降情況。

4.1頂管施工過程中，監(jiān)理機(jī)構(gòu)派人24小時(shí)值班，管材使用前，先檢查出廠質(zhì)保書，再對(duì)其表面外觀質(zhì)量進(jìn)行檢查，確定無(wú)斑疤、裂紋和銹蝕等缺陷，符合要求后同意使用；對(duì)每一道管材的對(duì)接及焊縫的焊接質(zhì)量進(jìn)行旁站，焊縫焊接完成后，檢查外觀、寬度、表面余高、咬邊、錯(cuò)邊和焊接飽滿情況，并記錄該道焊縫的焊接人員及焊接時(shí)間，確保焊接質(zhì)量。

4.2徐家浜路頂管共327米，焊縫共計(jì)54道，監(jiān)理人員對(duì)其進(jìn)行跟蹤檢測(cè)，確保100%拍片，過程中第30道焊縫未清根，檢測(cè)不合格，經(jīng)重新返修過后檢測(cè)合格，其余53道焊縫所拍片經(jīng)無(wú)錫宏邦檢測(cè)有限公司進(jìn)行檢測(cè)都為二級(jí)片以上，滿足設(shè)計(jì)要求。

4.3徐家浜路段道路及井周邊房屋沉降情況由蘇州城市建筑設(shè)計(jì)研究院進(jìn)行沉降觀測(cè)。

本工程5月20日開頂，6月6日頂管結(jié)束，監(jiān)測(cè)單位5月18日進(jìn)場(chǎng)，對(duì)其井周邊及徐家浜路段周邊房屋進(jìn)行布點(diǎn)，5月20日開始監(jiān)測(cè)，6月9號(hào)監(jiān)測(cè)結(jié)束，期間房屋沉降情況在安全允許范圍內(nèi)。

5、頂管進(jìn)出洞控制

頂管進(jìn)出洞控制頂管進(jìn)出洞時(shí)的施工監(jiān)理控制，是保證整段頂管質(zhì)量中的重要組成部分。

  5.1在穿墻進(jìn)洞的初期，因入土較少，工具管的自重僅由兩點(diǎn)支承,其中一點(diǎn)是導(dǎo)軌，另一點(diǎn)是入土較淺的土體，土體支承面上承載力較低，使機(jī)頭容易下沉，因此，機(jī)頭進(jìn)洞時(shí)，在穿墻管下部要有支托，工具管的推進(jìn)要迅速，縮短穿墻管內(nèi)的土體暴露時(shí)間，以減少安全隱患。

 5.2特別是出墻洞時(shí),由于管段長(zhǎng)度短,機(jī)頭重量大,出洞口土質(zhì)容易受擾動(dòng)等因素的影響，往往會(huì)導(dǎo)致向下偏，頂管機(jī)剛出洞時(shí)，掘進(jìn)速度宜緩慢。出洞基座要有足夠的抗偏壓強(qiáng)度，導(dǎo)軌必須順直，嚴(yán)格控制其標(biāo)高、間距及中心軸線。

 5.3在洞口里側(cè)增加一道橡膠止水圈及時(shí)封堵洞圈，以防洞口漏漿。

6、觸變泥漿控制及注漿孔的封堵

6.1觸變泥漿在頂管施工中起到減少摩擦阻力，填充空隙和支承土體的作用。因此需要有較低剪切性能，同時(shí)又要求有較好的穩(wěn)定性即高粘滯性和低失水率。本工程觸變泥采用膨潤(rùn)土配置而成，施工過程中監(jiān)理應(yīng)觀察檢測(cè)觸變泥漿的材料，配比，粘度%，稠度，失水率情，督促施工單位搞好觸變泥漿的配置質(zhì)量。由于觸變泥漿應(yīng)隨掘進(jìn)機(jī)推進(jìn)同步注漿，以保證及時(shí)填充空隙形成連續(xù)的泥漿套，同時(shí)應(yīng)保持穩(wěn)定，合適的壓力。監(jiān)理應(yīng)須對(duì)注漿設(shè)備，壓力設(shè)定，壓力觀察調(diào)整以及同步注漿的操作加以檢查，防止設(shè)備裝置和操作不當(dāng)造成土層損失并引起的沉降。

6.2頂管頂進(jìn)結(jié)束后，要求對(duì)其注漿孔進(jìn)行封堵。施工單位采用螺栓封堵并在管內(nèi)側(cè)孔施焊小鋼板，鋼板周邊焊縫由第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)采用滲透檢測(cè)法控制焊縫焊接質(zhì)量。

7、管道內(nèi)、外防腐施工控制

頂管所用管材為甲供，管材出廠時(shí)內(nèi)外防腐已做好，監(jiān)理只對(duì)兩管對(duì)接處內(nèi)外防腐質(zhì)量進(jìn)行控制，每道焊縫檢測(cè)合格后，管道外防腐要求施工單位按設(shè)計(jì)施工，并現(xiàn)場(chǎng)見證，符合要求后再同意后一節(jié)管頂進(jìn)；管道出洞后，施工單位對(duì)其內(nèi)防腐進(jìn)行施工，監(jiān)理檢查平整度，厚度，并確保表面無(wú)裂紋，麻點(diǎn)等缺陷，符合要求后組織業(yè)主、施工單位對(duì)整條管線內(nèi)的內(nèi)防腐、泥漿孔修補(bǔ)和管道內(nèi)清潔度進(jìn)行檢查，確保管道內(nèi)干凈無(wú)雜物。

8、施工安全監(jiān)理

8.1施工圍擋

徐家浜段頂管處于廠房和居民聚集區(qū)域，周邊來往車輛和流動(dòng)人員較多，為確保施工安全，施工單位采用地面井口周圍設(shè)置安全護(hù)欄，井外側(cè)增設(shè)高圍擋并掛警示標(biāo)志的方法，禁止非施工人員進(jìn)入施工區(qū)域內(nèi)，監(jiān)理督促現(xiàn)場(chǎng)專職安全員巡視檢查，確保圍擋一有損壞就及時(shí)修復(fù)，及時(shí)消除安全隱患。

8.2頂管吊裝。

8.2.1起吊機(jī)械的選型、設(shè)備的場(chǎng)地平面布置、起重能力必須納入施工組織設(shè)計(jì)，并報(bào)監(jiān)理審核批準(zhǔn)。超吊重量、吊臂長(zhǎng)度、吊臂角度、起吊穩(wěn)定性等與設(shè)備能力、現(xiàn)場(chǎng)施工條件、起重安全性等直接相關(guān)，必要時(shí)應(yīng)督促施工單位進(jìn)行核算和加固。

8.2.2審核進(jìn)場(chǎng)設(shè)備的合格證及操作人員的上崗證，督促施工單位在設(shè)備使用前必須進(jìn)行調(diào)試和試吊，并檢查調(diào)試和試吊的情況，確認(rèn)安全可靠方可使用。起重設(shè)備應(yīng)按規(guī)定，必須經(jīng)勞動(dòng)安全部門檢驗(yàn)核準(zhǔn)后方可投入使用。

8.2.3起重機(jī)械嚴(yán)禁超負(fù)荷工作，并不得同時(shí)進(jìn)行升降、變幅、旋轉(zhuǎn)或行走的動(dòng)作。嚴(yán)禁非工種人員操作設(shè)備。

8.2.4督促施工單位建立現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)保養(yǎng)、定期檢查制度，嚴(yán)禁設(shè)備帶病運(yùn)轉(zhuǎn)。

8.2.5吊裝頂鐵或鋼管時(shí)，嚴(yán)禁在把桿回轉(zhuǎn)半徑內(nèi)停留；往工作坑內(nèi)下管時(shí)，應(yīng)穿保險(xiǎn)鋼絲繩，并緩慢地將管子送入導(dǎo)軌就位，以便防止滑脫墜落或沖擊導(dǎo)軌，同時(shí)坑下人員應(yīng)站在安全角落并佩戴安全帽。

8.3施工用電，本工程采用外接電，施工過程中對(duì)以下六點(diǎn)進(jìn)行控制。

8.3.1施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)用電必須有臨時(shí)用電方案，并經(jīng)審批。

8.3.2安裝﹑維修或拆除臨時(shí)用電工程，必須由電工完成，并做好記錄，電工必須有電工操作證。

8.3.3電纜必須使用五芯電纜線。電纜干線應(yīng)采用埋地或架空敷設(shè)，嚴(yán)禁沿地面明設(shè)，并應(yīng)避免機(jī)械損失和介質(zhì)腐蝕。架空線必須設(shè)在專用電桿上，嚴(yán)禁架設(shè)在樹木﹑腳手架上。

8.3.4電力線路必須采用TN-S接零保護(hù)系統(tǒng)，保護(hù)零線的設(shè)置必須符合技術(shù)規(guī)范。

8.3.5電箱必須符合“三級(jí)配電兩級(jí)保護(hù)”和“一機(jī)﹑一閘﹑一箱”的要求，同時(shí)必須裝設(shè)漏電保護(hù)器

8.3.6施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)用電必須經(jīng)過監(jiān)理人員組織驗(yàn)收，并由監(jiān)理人員簽發(fā)準(zhǔn)許使用意見。

8.4管道內(nèi)通風(fēng)。

徐家浜段頂管長(zhǎng)327米，管外徑1820mm，在施工過程中，易遇有害氣體從土層中逸出,焊接鋼管時(shí)的煙霧、粉塵極易造成人體缺氧等安全事故的發(fā)生。另外空氣中的溫度、濕度易影響掘進(jìn)機(jī)電機(jī)正常工作。良好的通風(fēng)措施,可保障人身安全及設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，因此施工單位采用兩臺(tái)大功率鼓風(fēng)機(jī)對(duì)其管內(nèi)進(jìn)行通風(fēng)。

附件：蘇虞張公路供水管道改線工程頂管專項(xiàng)施工方案監(jiān)理審核意見

施工單位應(yīng)嚴(yán)格按批準(zhǔn)的施工組織設(shè)計(jì)方案組織施工，在施工過程中應(yīng)注意以下事項(xiàng)：

1、機(jī)具進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)備有設(shè)備完好合格單，安裝后必須進(jìn)行驗(yàn)收，合格后方可投入使用。設(shè)備安裝前，根據(jù)設(shè)備的操作要求及施工方便的原則確定各設(shè)備的安裝位置、各種管線和電纜的鋪設(shè)位置及走向等，設(shè)備的試運(yùn)行應(yīng)遵照設(shè)備說明書進(jìn)行，通過試運(yùn)轉(zhuǎn)查找和消除設(shè)備可能存在的所有問題，確認(rèn)其處于完好狀態(tài)。設(shè)備安裝、調(diào)試和試運(yùn)行正常后開始預(yù)頂，根據(jù)預(yù)頂結(jié)果完善控制參數(shù)；

2、頂進(jìn)應(yīng)晝夜連續(xù)進(jìn)行施工，除頂管機(jī)停機(jī)正常維護(hù)或不可抗拒情況下，不得停止作業(yè)，在頂進(jìn)過程中，根據(jù)土質(zhì)情況和頂進(jìn)效果進(jìn)行刀盤轉(zhuǎn)速和扭矩的控制和調(diào)整；控制頂進(jìn)速度，保證頂力在正常變化范圍內(nèi)，不能產(chǎn)生突變。每班均應(yīng)填寫施工記錄。施工記錄應(yīng)包括長(zhǎng)度、頂力數(shù)值或油泵壓力數(shù)值、管位偏差及其校正情況、土質(zhì)水位變化等；

3、在破洞之前，洞口必須要有防止土體塌方及采取止水的措施，應(yīng)在初始頂進(jìn)的后期方可以進(jìn)行正常的方向校正工作；

4、頂進(jìn)設(shè)備的操作應(yīng)按前方頂進(jìn)反饋的控制信息要求實(shí)施，初始頂進(jìn)或中途停機(jī)重新頂進(jìn)時(shí)，都應(yīng)遵循從低速到高速的控制原則，頂進(jìn)速度應(yīng)盡量控制平穩(wěn)，尤其要避免頂速突然加大的現(xiàn)象，對(duì)頂進(jìn)過程中出現(xiàn)的任何工作油壓波動(dòng)都應(yīng)及時(shí)分析原因并采取相應(yīng)措施；

5、當(dāng)發(fā)生頂進(jìn)頂力驟升或頂力達(dá)最大值時(shí)、后背發(fā)生位移或后背開裂時(shí)、千斤頂油管不通或油泵工作不正常時(shí)、進(jìn)水排泥管路不暢時(shí)、監(jiān)視器工作不正常時(shí)、激光經(jīng)緯儀工作不正常時(shí)、洞口止水圈漏水時(shí)、電路發(fā)生故障等現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)立即停止頂進(jìn)，及時(shí)分析原因并采取相應(yīng)措施，處理完善后再繼續(xù)頂進(jìn)；

6、管節(jié)施焊前，應(yīng)先修口、清根，用鋼絲刷將坡口兩側(cè)規(guī)定范圍內(nèi)的鐵銹，熔渣，油污水質(zhì)等清除干凈，并保持干燥，防止焊縫內(nèi)產(chǎn)生氣體和夾帶雜質(zhì)。外觀上焊縫表面應(yīng)光潔，寬窄均勻整齊，焊道于母材應(yīng)平緩過渡，根部應(yīng)焊透，焊縫和熱影響區(qū)不得有氣孔、夾渣、裂紋、焊瘤和弧坑等缺陷。焊口焊接檢測(cè)合格后，應(yīng)及時(shí)作好外防腐處理，嚴(yán)格按規(guī)范和設(shè)計(jì)要求進(jìn)行；

7、觸變泥漿的加注應(yīng)按施工實(shí)際情況確定，頂管完畢應(yīng)通過注漿進(jìn)行管外空隙填充和泥漿置換；

8、頂管出洞要采取措施防止工具管的前方土體坍塌和工具管偏離設(shè)計(jì)軸線；

9、在頂進(jìn)過程中遇到管道扭轉(zhuǎn)、基坑導(dǎo)軌在頂管施工過程中產(chǎn)生左右或高低偏移、后靠背嚴(yán)重支形、位移或損壞、主頂油缸偏移、地表隆起、地面沉降等問題時(shí)，應(yīng)及時(shí)采取相應(yīng)的措施；

10、施工工地必須有七牌一圖；即：工程概況，工程項(xiàng)目管理人員名單，創(chuàng)施工現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)準(zhǔn)化管理，工程環(huán)保牌，安全生產(chǎn)的六大紀(jì)律，安全生產(chǎn)天數(shù)計(jì)數(shù)牌，防火須知，施工現(xiàn)場(chǎng)平面布置圖；

11、對(duì)施工過程中各施工階段的環(huán)境因素進(jìn)行分析與預(yù)測(cè)，根據(jù)施工進(jìn)度、氣候變化和影響環(huán)境因素，制定可行的文明施工措施，進(jìn)行動(dòng)態(tài)管理；

12、經(jīng)常進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)文明施工檢查活動(dòng)，對(duì)場(chǎng)容場(chǎng)貌、材料堆放與管理、安全生產(chǎn)、機(jī)械動(dòng)力、消防保衛(wèi)、生活衛(wèi)生六大方面進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)隱患，及時(shí)預(yù)以消除；

13、項(xiàng)目部在施工生產(chǎn)過程中應(yīng)嚴(yán)格貫徹“安全第一，預(yù)防為主”方針；

14、施工現(xiàn)場(chǎng)發(fā)生安全事故時(shí)，當(dāng)事故的評(píng)估預(yù)測(cè)達(dá)到起動(dòng)應(yīng)急救援預(yù)案條件時(shí)，由應(yīng)急總指揮啟動(dòng)應(yīng)急反應(yīng)預(yù)案；

15、頂管施工方案屬危險(xiǎn)性較大的工程施工方案，應(yīng)按規(guī)定組織專家論證。

 

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