PCCP顶管施工技术及质量控制

杜鹏+王建

摘 要：PCCP顶管施工技术是目前较为常用的一种管道安装技术，其是为了躲避相关障碍物而在原结构的基础上改造而成的，从实际施工经验上来看效果十分显著。本文在研究的过程中选择了某工程作为案例进行分析，对这种技术在施工以及生产过程中的质量控制方法进行了论述，希望对相关工作人员能够起到一定的帮助作用。

关键词：PCCP顶管；施工技术；质量控制

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.21.081

1 工程以及地址概况

该工程位于山西省，年供水量为1.28亿m3，其中输水管线的总长度达到了52.1km，其中采用顶管技术的管道直径有2m、1.8m、1.6m以及1.4m四种。其中采用这种施工技术进行施工的路段主要为涉及到铁路、国道以及省道的一些路段，总长度达到800m。

该工程所在地土体结构较为疏松，其中存在比较大的空袭以及垂直节理，是一种非饱和的欠压密土地，而这也给后期的施工带来了一定的困难。

2 PCCP顶管制作工艺以及质量控制

2.1 PCCP顶管制作工艺

PCCP顶管是在传统PCCP管道的基础上通过先进的技术手段加工而成的，再设计的过程中缩短了单节管道的长度，将传统的制造工艺变更为外层钢筋混凝土浇筑工艺，同时为了使得强度满足条件，一般情况下还会增加承插口部件的厚度。该工程所使用到的PCCP顶管，根据直径、工作压力以及覆土厚度的而不同分别选择4种型号的顶管，每种不同型号的管道还分别配置了不同型号的钢筒、预应力钢丝和保护层钢筋。

2.2 PCCP顶管制作质量控制

管道自身生产质量的高低对于后期施工能否顺利进行将会产生十分大的影响。由于本工程所在地的地质为湿陷性黄土，因此顶管的基础在施工的过程中可能会出现湿陷性的情况。因此，如果四周有高速公路或者比较重要的建筑物的话，不仅要保证水管的正常使用，同时还不能影响其他设施的使用。因此在管道制造的过程中需要对所使用到的材料以及半成品的相关指标进行有效的检查和测试。主要的控制指标为内衬钢筒的制作质量、预应力钢丝缠绕质量等等，并对所有的制作以及检测过程中进行有效的备案。另外在管道制作完毕之后还要对其进行加压实验，只有所有的控制指标都符合质量要求才能批准出场。

3 PCCP顶管安装工艺以及质量控制

3.1 PCCP顶管安装工艺

顶管在安装的过程中从整体方法上来看与其他管道顶管的施工工艺大体相同。首先进行前期的测量放线，之后对工作坑道以及接收坑道进行有效的支护，并对靠背墙以及导轨进行安装，最后进行管道的拼装顶进工作。

3.2 PCCP顶管安装质量控制

为了能够保证顶管后期使用安全，必须采取有效的措施对其质量进行合理的控制，尤其是要对管道之间接头的密封情况进行合理的检查。该工程在安装的过程中将轴线便宜控制、顶进推以及力的控制作为了十分重要的质量控制关键点。在正式开始施工之前对施工组织设计进行了较为严格的审查，对其中的每一道工艺都进行认真的复查和核算。在施工的过程中还对这三个组成部分进行严密的监控，当发现问题之后进行及时的纠正。在施工完毕之后还对顶进的效果组织相关专家进行了客观的评价和总结，从事前、事中、事后三个角度对管道施工质量进行了良好的控制。

3.2.1 轴线测量放线及检测校准

在正式开始施工之前都需要进行轴线测量放线以及检测校准的相关工作，其也是后期施工质量的良好保证，而整个测量检测工作也是贯穿于整个顶管施工过程。从顶管的轴线定位、坑道的开挖、以及导轨安装都必须严格按照事先制定的方案进行控制测量，在测量的过程中要与规定值进行动态的对比，如果两者存在差异，必须采取有效的措施进行纠正，主要有以下几点措施：

首先就是测量监测措施。在实际工作的过程中普遍使用自动全站仪进行轴线测量工作。测量的过程中管道每顶进40cm左右测量一侧，当发现实际测量值与设计值偏差大于20cm的话，就要将适当的增加测量的频率。同时测量的频率也应当随着管道的长度进行动态的调整，尤其要说明的一点就是在终点前要适当的鞥家监测的频率。

另一方面还要进行平面控制测量，其是由于控导点和导线点所共同组成的。通常情况下都是采用三角形方式将地面的坐标点投射到工作井下，并用钢架埋设成为固定点作为整个控制轴网的基准点。

其次如果发现轴线与设计值存在偏差还必须采取纠偏措施。通常情况下，当出现偏差的话即使立刻采取纠偏措施往往很难及时的矫正到位，需要利用相关工具对管道的走向进行缓慢的调整。当偏差量在1cm～2cm之间的时候可以采用超挖法进行纠偏。具体的做法就是在管道偏向的相反方向进行适当的超挖，而在偏向的一方则不开挖，同时通过调查进头端面的摩擦阻力让其对管端的阻力产生不均匀的情况，从而达到纠偏的目的。矫正的过程中为了能够对超挖的厚度进行精密的控制，宜采用人工开挖的方式。而当管道偏离的距离超过2cm的时候，超挖纠偏法所起到的效果就不是十分的明显，这种情况下比较适合采用顶木纠偏法。具体的操作过程就是可以用圆形或者方形的木头的一端定在出现偏离管道的另外一侧的内管壁上，而木头的另一端则需要采取措施被牢固的支撑在钢板或者木板的涂层上，在顶进的过程中就可以依靠支撑所产生的阻力让管道朝着另外一个方面进行便宜，最终达到纠偏的目的。

最后目前很多PCCP顶管生产厂家在制作管道的过程中就考虑到了后期可能出现的轴线偏离情况，因此往往会在内壁上预埋钢环。在实际施工的过程中，钢环就能够起到十分关键的作用，降低工具管偏离轴线情况的发生。

3.2.2 管道拼装与顶进质量控制

PCCP顶管的拼装与顶进质量的好坏对于之后的施工将会起到决定性的作用。通常情况下在进行的过程中为了能报降低管道外壁与土层以及轨道之间的摩擦新书，往往会在几者的接触面上涂抹润滑剂。润滑剂一般都是由废机油与石墨按照一定的比例配置而成的，可以有效的减少管道在顶进过程中所受到的阻力。

同时工具管在被吊入导轨顶进前，应当测量管道的中心轴线与顶进轴线之间是否重合，必要要保证工具管的轴线是正确的才能进行之后的顶进工作。当施工过程中工具管顶进到管身长度的三分之一的时候，就可以继续进行下一节管道的拼装工作。同时在拼装以及顶进的过程中应当保证接口以及密封圈的质量。该工程在施工的过程中在承接口端面上增加了1.5cm后的木层垫板，避免在施工的过程中对柔性接头以及密封胶圈产生破坏。同时在拼装的过程中还要保证相邻两节管道的间距保持一直，轴心在同一条水平线上。

4 管道外壁灌浆与管缝防渗处理

通常情况下，在顶管施工工作完成之后，如果不加以有效的措施可能会出现管道沉降的情况发生。为了防止这种情况的产生，可以在施工的过程中就预留灌浆孔，并在整体施工完成之后通过灌浆孔对外壁与土壤之间的缝隙以及管道四周松散的土地进行灌浆处理。在灌浆的过程中还应当对灌浆压力进行良好的控制。灌浆的主要材料则是按照一定比例制作的水泥浆。

5 小结

本文在论述的过程中采用理论和案例相结合的方法对PCCP顶管在安装以及制造过程中所需要注意的问题进行了针对性的研究。通过分析我们能够清楚的看到，如果能对施工的各个环节进行有效控制的话，不仅能够保证管道之后的正常使用，而且整个施工过程还不会对周围的建筑物或者公路、铁路造成安全隐患，达到了之前的预期效果。同时在施工的过程中还要加强事前、事中以及事后质量安全控制，希望通过本文的研究，能对相关工作人员的工作带来一定的帮助。

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