中国水利水电第三工程局有限公司 陕西省西安市 710000
摘要：随着社会经济的发展，我国的市政工程建设越来越多，在市政工程施工中，顶管施工技术越发成熟，但顶管施工技术的运用却并不简单，在一些难点性因素影响下，顶管施工中也很容易出现一些具体问题。其中，管道轴线偏差超标或高程偏位为较为常见问题，本文以酒十路工程为例，简要介绍顶管施工过程中的精度控制方法。
关键词：市政工程；顶管施工；精度控制
1.工程概况
酒十路顶管工程，线路全长1.5km，管道采用D2600Ⅲ级钢筋混凝土钢承管，拟建场地位于西安市浐灞生态区中，地势呈南高、北低的缓坡形态，勘探深度内地层自上而下主要由人工填土（Qml），第四系上-中更新统风积、残积（Q32eol、Q31el、Q2eol）黄土、古土壤等构成，本工程线缆隧道位于黄土层。场地宜按自重湿陷性黄土场地考虑，地基的湿陷等级为Ⅱ级（中等）和Ⅲ级（严重），地下水埋深大于20.0m。针对本工程地质条件，选用土压平衡法顶管施工。
2.管道顶进技术的应用
在采取管道顶进技术时，应该合理控制推进速度与进度，避免出现太快或者太慢的情况，在这一过程中应该参考推敲推进相关数据，为后续顶进打好基础。当机头入洞以后，一旦遇到异物、机头下沉的情况，就应该控制机头缓慢顶进，及时找到问题然后继续顶进。当管道入土以后，每次顶进1m便要测量一次，若确保顶进角度准确，则应该不断增加测量次数。待管道顶进时，应该控制好顶管机的方向，并按照测量结果来对产生偏差的原因进行分析，并提出解决方法。在顶管机到达接收井封门的位置时，可以停止顶进，并安装引导轨。
3.顶管轴线超标原因分析
顶管轴线偏差超标的原因很多，通过分析，顶管施工轴线偏差超标的原因主要包括以下几个方面：
人员方面：培训指导不到位、技术交底不清导致操作人员不规范；
工艺方面：注浆加固土体不密实，复测与纠偏不同步，后背墙壁面安装不符合要求导致顶管设备安装不精确；
测量方面：测量操作不规范、测量仪器校验不准确导致测量放样偏差大；
环境方面：地质条件变化，顶进底层正面因土质发生变化造成阻力不均匀，使机头受力不平衡，形成导向偏差，致使管道轴线偏差超标；
设备方面：顶进设备老化、维修保养不及时导致顶管设备存在故障，掘进出土不均匀导致设备难以操作。
4.建立测量控制系统
顶管施工测量应建立地面及地下测量控制系统，控制点应设在不易扰动、视线清楚、方便校核、易于保护处。
地面控制是为顶管施工提供统一的坐标系统，也是使工作井和接收井在统一的系统中，是保证贯通的基础。地面控制分为平面控制和高程控制，平面控制是以最近的控制点为基点，引测3个导线点至每个井室附近，布设成三角形，形成闭合导线。高程控制是从最近的水准基点上引测水准点至每个井室附近，每个井室附近至少布置2个水准点，以便相互校核。通过引测点放样出工作井和接收井坐标。
为了实现对前端顶管机偏离轴线的动态监测、提高施工测量效率并与机械化顶管技术相适应，顶管应采用激光导向进行监控。宜以激光测量数据作为顶进过程中判断前端顶管机高程及中线误差的主要依据。在施工经验不足的情况下，应使用水准仪和经纬仪进行高程和中线误差的校验测量；这种测量方法还用于对顶进管段高程及中线误差的测量。使用水准仪和经纬仪对顶管机进行测量应安排在工作间隙进行，在纠偏过程中应增加测量次数，反之在顶进正常情况下可减少测量次数。
5.施工方面对精度的控制
（1）施工对精度的影响。
顶推机是固定在工作井内，工作井底要根据土质、管道重量和地下水的情况做好基础设施，防止工作坑的下沉，致使顶进产生偏差；顶推时千斤顶对后背有很强的反作用力，后背要有足够的强度和刚度，保持压缩变形的均匀，否则，也会使顶进产生偏差。工作坑的结构有钢筋混凝土坑、钢板桩坑、地下连续墙坑等，如果坑壁能达到要求的强度，可以用坑壁直接作为顶推后背，如果强度达不到，要现场浇筑混凝土后背墙，或者使用装配式后背墙。导轨是顶进的导向，如果安装不到位，也会影响顶进的精度，导轨要保证导轨的顺直、平行、等高等条件，而且导轨的纵坡与管道设计坡度要保持一致。导轨安装允许偏差应为：轴线位置：3mm；顶面高程：0~+3mm；两轨内距：±2mm。安装后的导轨要牢固不能出现位移、沉降、变形情况，在顶进的过程中要经常检查校核。
（2）地层地质情况对精度的影响。在顶进过程中，由于地层的不稳定，会出现地面沉降、地面坍塌等情况，会出现安全问题，还会由于顶部压力的增大，出现顶进偏差。要根据土质情况、地下水位情况、取土方式等，做好地面变形控制。在地面施工影响范围内布设监测点，定期进行监测，当出现变形量加大时，应采取抢修和补救措施，加固地层等；同时重新调整千斤顶行程、顶力、顶速，或重新调整千斤顶的安装精度。
（3）纠偏与复测不同步对精度的影响。
顶进过程中的纠偏是顶管作业质量好坏的关键，若操作不当，可能造成顶力骤升、管接口破损，严重时可能造成管道无法顶进，引发严重的安全、质量事故和重大经济损失，因此，顶进过程的纠偏显得尤为重要。
顶进工程中，操作人员应随时监测监视器各项数据的变化，并及时记录，在分析记录数据的基础上进行纠偏；同时，确定复测频率，保证纠偏与复测同步每节管道每顶进0.5m，使用全站仪观测轴线位移情况，发现存在偏差超过允许范围，即进行纠偏，随顶随纠。保证纠偏与复测同步。勤测量，勤纠偏，发现轴线偏位较小时，采用在不同部位增减挖土量进行纠偏；轴线偏位较大时，使用圆木或方木顶在管子偏离中心的一侧壁上，另一端装在垫有钢板或木板的管前土壤中，支架稳定后利用千斤顶给管子加力，使管子得到校正。
结语
综上所述，市政工程顶管精度控制难度较大，且随着市政工程的发展，技术标准及质量要求愈来愈高，这就要求施工层面管理力度及技术支撑需要得到更好地增强。无论是出于工期保障，还是出于施工质量控制的目标，借助施工技术运用价值的彰显，更好地推动各个层面与各个时期顶管施工活动的开展。
参考文献：
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