供水管道施工要点及质量控制分析

2021-03-02马军

建材发展导向 2021年2期

关键词：穿墙供水管顶管

马军

（大同市供水排水集团有限责任公司，山西大同 037006）

多方面因素均可能对供水管道施工质量造成影响，因此必须重点关注供水管道工程的准备、施工及验收阶段，施工技术的优选也需要得到重视。结合实际调研可以发现，供水管道施工很容易在质量方面出现问题，这类问题的针对性预防正是本文研究的重点所在。

1 供水管道施工要点

1.1 准备要点

在供水管道施工前，准备工作的针对性开展极为关键，具体要点可细分为四个方面：第一，严格开展施工图纸会审。供水管道工程施工图属于施工的主要依据，建设、施工、设计、监理单位需派出专业人员共同对其进行审核，以此保证管线科学合理布置，且工程所有内容均应在图纸中有所涵盖，基于各类特殊情况的应急设计也需要得到重视；第二，科学编制施工计划。具体编制需遵循“先地下、后地上”原则，为保证施工的顺利开展，计划编制必须充分结合工程实际情况，并按照泵房、主管线、支管线顺序进行设计，管道的连接和密封同样属于设计重点；第三，科学编制质量计划。施工单位需编制详尽的施工质量控制计划，计划需涉及质量检验方法、质量事故处理制度、质量控制点等级等内容；第四，合理划分施工任务。为更好保证施工效率和质量，施工任务的合理划分也极为关键，具体划分需遵循责任到人原则，每一区域地上、地下任务的合理划分属于其中关键［1］。

1.2 施工要点

在具体施工过程中，供水管道施工质量控制需重点关注以下四方面：第一，科学选用施工材料。重点检验施工材料质量，围绕材料的规格、材质、外观、状态等进行检验，这一过程要科学选用相关仪器并结合施工设计；第二，科学管理施工现场。为有序开展供水管道施工，必须强化施工现场管理，各单位的施工进度统一调配、管线碰头的针对性处理、降水施工的科学开展均属于其中关键，施工单位水电的统一调度也极为关键；第三，重点强化施工安全管理。为保证施工安全，必须围绕防火、科学用电、施工操作规范、道路通行方案等开展探索，并严格开展施工人员的安全知识评估和安全教育；第四，针对性开展施工质量管理。依托施工前建立的质量保证体系，严格开展各个施工质量节点的针对性检查，为同时制定施工改善方案，还需要关注施工问题频繁部位、重点难点，以此更好控制施工质量［2］。

1.3 验收要点

验收阶段的工作同样会对供水管道施工质量造成严重影响，具体验收可围绕四方面要点入手：第一，严格开展管线试验。需由专业记录人员负责管线试验，管线设置和拆除临时盲板等需要得到重视，针对性的注水试验、严密性试验、焊缝无损伤检验开展同样不容忽视；第二，重点检查融合情况。融合情况检查直接关系着供水管道能够顺利竣工，因此需围绕水系统和水泵融合情况等内容开展针对性验证；第三，不均匀沉降检查。管段不均匀沉降很容易在供水管道施工中出现，具体验收需关注管道接口方式，保证存在均匀一致且压实的管基；第四，其他验收要点。譬如，关注交接手续完整性、人工处理质量等内容，以此更好保证施工质量［3］。

2 供水管道施工质量控制路径

2.1 工程概况

为提升研究的实践价值，本文以某地区供水主干管工程作为研究对象，工程采用钢管材质为Q235B，壁厚、管径分别为16mm、DN1600。工程需要穿越现状城市主干道，不适合采用常规施工方法，在开展综合调研和技术经济比较后，最终确定采用顶管施工方法进行施工。在具体的施工方案设计中，工程围绕空间、时间、经济等多个方面开展了综合权衡，最终采用人工掘进顶管设计，破路、搬跨管网等施工难题得以解决，工期控制和成本节约也得以实现。基于针对性的地质勘探、有毒有害区域调查、地下管线调查、多方认证分析，最终证明了人工掘进顶管施工具备较高可行性，方案设计的实用性较高。设计管道顶管施工，井内可完成主要设备施工，周围环境受到的影响较小、对外部的干扰较小，相关环保、安全、经济要求也能够同时满足。为保证工程施工质量，工程施工单位对管线情况及施工环境开展了全方位考察，结合场地实际，最终确定了图1所示的顶管穿越施工流程，图中的1、2、3、4分别为混凝土套管、环型顶铁、U型顶铁、千斤顶，5、8、7、6分别为桁吊、垫层、轨道、后背墙。

图1 顶管穿越施工流程示意图

2.2 施工质量控制要点

为保证施工质量，工程在施工的各个环节开展了针对性控制，具体可细分为六个方面：第一，施工准备。为满足施工需要，需提前半小时进行顶进洞口的通风换气处理，因此需科学选用外置鼓风机，保证其运行稳定。在施工人员进入时，需对有毒有害气体开展针对性检测，具体采用便携式空气检测仪，施工人员需同时严格佩戴防护用具；第二，注浆止水。供水管道施工穿墙前，需开展针对性的注浆止水施工，注浆材料由黏土、水泥、水混合搅拌制成浆液，以此发挥堵漏止水作用。为保证工具头全程操作的顺利完成，需基于4m×4m控制洞口搅拌范围；第三，穿墙施工。基于开启状态的穿墙闷板，方可开展穿墙施工，配合井内顶出的工具管，穿墙止水设备需同时科学设置。为避免外部环境水影响保护管道施工，控制管道内密实性，穿墙管道填封采用低强度水泥粘土拌和土。穿墙管外侧在穿墙操作前开展注浆固结处理，墙孔部位强度不足问题得以规避。结合以往同类工程经验，对工程施工可能出现的问题进行了汇总并针对性制定了应急措施，施工进度和质量受到的影响得以降到最低。基于工程实际，最终采用止水法兰加压板进行施工，同时设置耐磨性和强度性能出色的橡胶止水板环，厚度为2cm，管道顶进的逆向止水需要可较好得到满足。

第四，下管施工。工程采用吊车开展下管施工，施工前需针对性检查管材外观，保证端面平直、不存在破损及纵向裂缝，且管壁不存在坑陷或鼓包。选择II级钢筋混凝土管以满足设计要求，管材质检合格后方可用于施工。具体施工过程中不得出现超挖问题，对于工程涉及的土质较差地层，为保证施工安全，基于20-30cm的掏土顶进一次，同时需严格测量中心线及高程，实现对管道高程及前进方向的控制。每掏土顶进一次，正常顶进过程便需要对第一节管走向和高程偏差开展及时检验，设置2个稳固水准点于工作坑内，如出现1cm的管位偏差，需开展针对性的纠偏处理，需基于实际情况选择顶木纠偏法或挖土纠偏法，以此完成管径小纠偏；第五，顶进施工。整个工程质量会受到穿墙后掘进机方向的直接影响，因此需在对周围状态进行细致观察后开展穿墙施工，避免井外泥水在穿墙时大量涌入到井内，塌方和流沙的预防属于其中关键。为避免偏离轴线的管道在施工中出现，需要准确控制顶进方向，并采用管道辅助工具在顶管出洞时进行调整，必要情况下相应支撑设备应安装于工具管壁下部井壁位置。对于工程存在的部分土质较为松散地层，需二次加固周围土体，土体荷载的有效承接可得到保障；第六，注浆固化。作为顶管施工的关键环节，注浆固化直接影响施工质量，为保证触变泥浆润滑套的高质量顺利形成，控制顶进过程中的顶力，必须规避相关质量问题，否则顶力忽然上升等情况将出现。对于工程中涉及的长度较长的顶管施工，完成顶管段后，注浆护壁需围绕管道周围开展，以此得到相对饱满、坚实的管道周围表面土体，土体的有效固化可顺利实现，工程能够由此规避地面沉降问题，管体顶进过程中的摩擦力也能够有效控制。

2.3 施工管理要点

为保证工程施工质量，并严格控制施工安全和进度，施工单位还引入了BIM 技术，以此强化施工管理。在BIM技术支持下，施工单位严格开展了安全技术交底、危险源识别等工作，并针对性编制了顶管专项施工方案，施工质量和安全得到了更好保障，这一过程中专门建设的危险源管理小组、直观开展的安全教育培训、人工掘进顶管专项施工方案的编制均发挥着关键性作用。以人工掘进顶管专项施工方案的编制为例，为保证人工掘进顶管施工质量，方案编写重点关注了管材选择、顶力计算、工作井设计等内容，这使得人工掘进顶管施工得以有据可依的开展。在具体的施工质量管理中，施工单位还结合工程实际围绕“产、学、研”联合攻关开展了相关探索，这一过程中充分利用了信息化等新型技术，质量保证体系也同时得以科学建成，施工质量控制得以获得更为有力支持。质量保证体系的建设充分结合了科学、先进、系统、全面、可操作性等原则，以此明确的质量管理目标、完成的质量体系文件编制均为施工的顺利开展提供了有力保障。最终，案例供水主干管工程得以按期高质量竣工，因此该工程的相关实践具备较高借鉴价值。