郭进拴：《湛河流韵》之《第十三章·顶管工程》
2015年7月19日下午，河南省平顶山市人大常委会副主任、平顶山市湛河治理工作指挥部副指挥长王天顺带领市指挥部有关专家，部分市人大代表、市政协委员和湛河综合治理工程设计方负责人等，实地调研湛河综合治理工程。
王天顺一行先后来到新华路桥西侧的湛南顶管工程施工现场、许南公路桥附近的征迁现场、中兴路桥东侧的支流入河口处等地，实地验收了两段总长400米的湛南顶管工程，察看支流入河口处溢水涵的改造工程。
王天顺指出，从验收情况看，湛南顶管工程的管材质量、各项技术指标都达到了高标准，在接下来的工程中要继续坚持把好质量关。许南公路桥附近施工进度较慢。
王天顺强调，质量是湛河综合治理工程的生命，一定要严格把好原材料和工程的质量关。同时，要抓好安全问题，完善安全防护措施，增加安全警示标志，确保施工人员和附近群众安全。相关区要抓紧完成遗留的征迁任务，施工方要合理安排施工，提高作业效率。支流溢洪口的改造要在保证质量的前提下，注重景观效益、生态效益的统一，加快进度，争取早日完工。
2015年7月19日下午4时许，市湛河治理工作指挥部工程部、技术部、综合部有关负责人和部分市人大代表、市政协委员来到位于新华路湛河桥西侧的湛南顶管工地，对这里的两段顶管工程进行验收。
“顶管工程最主要看两大方面：一个是管材质量，一个是施工过程中的各项技术指标。咱们今天主要看后者。”市湛河治理工作指挥部总工程师冀长甫说，管材的质量在下井前就经过指挥部、监理方、工程方联合层层把关，顺利完成顶进的结果已证明了管材质量合格。在技术指标方面，管道的高程、轴线和坡降是最主要的三个指标，施工方在顶进过程中每5米就要测量一次。
听完了验收重点，验收组一行戴上安全帽、拿起手电筒，通过长梯下到深约10米的井下，走进管径2.4米、总长400米的两段顶管。
管道内明显比地面上清凉。验收组人员利用手电筒仔细查看管缝对接处的聚硫密封胶处理情况、管壁有无破损情况等。
“管缝处理得不错，比较规范。”
“管材质量确实是严格把关的，每一节管道上都有市指挥部的‘合格’章。”
隧道似的顶管内，不时传来验收人员的即兴评价。
上到地面后，大家分别陈述了自己的意见，一致认为工程为合格工程。
“高程和轴线于6月4日经过市指挥部、市水利质监部门、监理方和设计方的联合验收，全部合格，今天通过实地察看，管缝对接合格、管壁符合要求，无错台现象，各项指标都符合工程质量要求，为合格工程。”冀长甫下了最后的定论。
“虽然工程质量合格，但是不能掉以轻心。”市湛河治理工作指挥部工程部部长曹宝柱现场对施工方提出了要求：工程验收后要及时处理好作业井的井口，避免雨水大量流进，为闭水试验做好准备，同时要完善工区的各项安全防护措施，避免发生安全事故。
湛南顶管工程是湛河综合治理工程的重要组成部分，采用的是一种在工作井内借助顶进设备产生的顶力，克服管道与周围土壤之间的摩擦力，将管道按设计的坡度顶入土中的管道埋设施工技术。顶管工程总长5700米，自3月3日开工以来已顶进4000多米，其中1040米通过验收。昨天上午，细雨绵绵，市河滨公园北门附近的湛南顶管工程施工现场，龙门吊车徐徐前进，作业井内秩序井然，顶管和出土工作正常进行。
工地负责人王伦学说，眼前的这个作业井共需顶进180米，目前已完成140米，预计本周末前可完成顶进。
据了解，湛南顶管工程自凌云路湛河桥至市污水第一提升泵站附近，顶管总长5556米，除了收集湛河南岸污水外，还收集凌云路以东湛河北岸的污水，是湛河排污系统的重要组成部分。由于是在深井中且主要靠顶进设备作业，顶管施工的难度和技术要求相对较高，管道越粗难度越大。在本次湛河综合治理工程中，顶管直径分2.2米和2.4米两种，单段顶管长度最长的一段有290米，不论是管径还是顶进长度，都属于高难度工程。
王伦学说，自今年3月初湛南顶管工程开工以来，他们加班加点赶工期，工人两班倒，24小时不停工，遇到雨天就一边抽水一边施工。
当天，记者在新华路湛河桥附近的顶管作业现场看到，近10米深的井内，地下渗水加上雨水有近20厘米深，为避免水倒灌进顶管内，施工方就一边顶进作业，一边用水泵往井外抽水。
笔者从市湛河治理工作指挥部了解到，截至目前，整个湛南顶管已顶进2800米，超过总长度的一半，其中单段完成顶进的有11段，5段正在顶进。
“小心，好，走！”3月6日上午，在开源路湛河桥东侧南岸不远处的湛河综合治理施工现场，随着地面指挥员的口令和手势，一个装满土的小车在吊车的作用下缓缓升起，从10米深的井下升到地面。
在井底，一节内径2.4米的混凝土管道有一部分已顺着东井口“钻进”地下，而在其背后，是一台巨大的顶进设备。
市湛河治理工作指挥部总工程师冀长甫介绍，这就是本次湛河综合治理工程中工程量最大、技术难度最高的工程——湛南顶管工程，它是湛河南岸排污系统的重要组成部分。
冀长甫说，施工所采用的顶管施工法，是一种在工作井内借助于顶进设备产生的顶力，克服管道与周围土壤之间的摩擦力，将管道按设计的坡度顶入土中的管道埋设施工技术。它的优势在于不开挖或者少开挖土方，最大限度地减少施工量，减少对地面原有建筑物和原有生态的破坏。由于是在深井中作业，且主要靠顶进设备作业，顶管施工法的难度和技术要求相对较高，管道越粗难度越大。在本次湛河综合治理工程中，正是为了保护湛河南岸已成景的花草和树木等，并尽量减少施工给群众带来的不便，而决定采用顶管施工法。
“这是我们经历过的直径最大、长度最长的顶管工程。”施工方中建七局湛河治理项目办工程部经理苏彪说，在湛河南岸的顶管工程自凌云路湛河桥附近至国铁桥附近，总长5.1公里，管道内径2.4米，每节管道重10吨多。为了避免在施工过程中出现失误，他们选了开源路湛河桥东侧200米长的作业范围作为试验段。
在试验段正式开始施工前，市湛河治理工作指挥部与施工方召开了技术交底会，冀长甫对施工方提出了原材料关、顶进关、岗位关和验收关等“四关”要求，每一关都指明了具体技术指标和规范流程。
结合以往的工作经验和“四关”要求，施工方每顶进一米就记录一次管道高程、轴线等技术指标，每顶进0.5米能产生七八吨土方。“平均每天能顶进8米，越往里顶进费时就越多。”苏彪说，自3月3日下午开始顶进以来，施工方24小时昼夜不停，截至目前该试验段共顶进管道27.5米。
“试验段顺利完成后，我们会总结经验，增加设备和人员，对剩余顶管工程采用分头顶进、同时作业的方式，到那时，工程进度会明显加快。”苏彪说，根据施工安排，湛南顶管全部工程计划于6月底前完工。
3月13日上午，在湛河综合治理工程开源路湛河桥东侧的湛南顶管施工现场，伴随着轰鸣的机械声，在两名工人的帮助下，起重机将一个装满渣土的车斗吊出工作井。
“这是第一个试验段，我们又新开了一个试验段。”施工方中建七局湛河治理项目办工程部经理苏彪说，在顶管施工开始前，他们和设计方对工程范围内的土质进行了勘测和检验，根据检验结果，施工区域内土质情况比较复杂，因此，他们针对不同的土质条件采取不同的施工方法：扒渣机顶管技术和土压平衡式顶管技术，每种技术都要经过试验段的检验。
开源路桥东侧第一个工作井是扒渣机顶管技术的试验段，于3月3日开始，总长200米，自西往东顶进。3月5日，在新华路湛河桥西侧新开一个工作井，作为土压平衡式顶管技术的试验段，自东往西顶进，总长200米，其中有约60米长的江石土层。两种施工技术采用的顶管内径均为2.4米，单节管道长2.5米。
据苏彪介绍，扒渣机顶管技术属于半机械式，需要人工把掘削的土方运至顶管口，适合土质较硬的作业环境；土压平衡式顶管技术属于全机械封闭式顶管，适合土质相对松软的作业环境，这种方法是利用安装在顶管机最前面的全断面切削刀盘，将正面土体切削下来进入刀盘后面的贮留密封舱内，并使舱内具有适当压力与开挖面水土压力平衡，以减少顶管推进对地层土体的扰动，从而控制地表沉降，在出土时由安装在密封舱下部的螺旋运输机向排土口连续排出土渣。因为不需要工人进入渠道内作业，所以安全性更高，但对技术的要求也相对较高。
为了确保顶管工程“零瑕疵”，施工方在试验段内又设试验段，即在试验段内设立一定长度的初顶段，初顶段完成后要收集各项参数，总结施工过程中的优点和不足，并根据参数对设备进行调试。
截至目前，开源路桥东侧扒渣机顶管技术试验段已顶进管道60米，新华路桥西侧的土压平衡式顶管技术试验段已顶进20米，正在进行初步总结和设备调试。
“试验段进展顺利，我们会尽快打开新的作业面，最近将再开3个工作井，预计3月底可以完成两个试验段的顶管工程，4月份将全面打开作业面，湛南顶管的全部工程计划于6月底前完工。”苏彪说。
3月24日上午，在位于市区众福桥东侧的湛河南岸，伴随着轰鸣的机械声，一台龙门吊车的两条支架沿着地面上的轨道缓缓向南移动，在一个U形顶铁前缓缓降落。工作人员慢慢靠近，把从框架上垂下来的两个挂钩牢牢挂在顶铁上。操控员马玉献按动手里的遥控按钮，支架又缓缓上升、北移至11米深的顶管作业井上方，再下降，在施工人员的帮助下，把顶铁放进井内。
“这是我们新开的工作井，刚刚完成调试，要加一节顶铁。”施工方中建七局在现场的负责人胡小飞说，湛南顶管工程是本次湛河综合治理工程中工程量最大、技术难度最高的工程，是湛河南岸排污系统的重要组成部分。为了保护湛河南岸已成景的花草和树木等，并尽量减少施工给群众带来的不便，他们采用顶管施工法。
自3月5日，开源路湛河桥东侧第一段长200米的半机械式的扒渣机顶管技术试验段开工之后，施工方于3月5日在新华路湛河桥西侧开始了长200米的全机械封闭式土压平衡式顶管技术试验段。
为加快施工进度，施工方在两种技术经过调试逐步成熟后，于3月21日上午在众福桥东侧又打开了一个新的作业面，工作井深11米，自工作井至接收井之间长240米，因土质较硬，该段采用半机械式的扒渣机顶管技术，并运用了作业范围大、效率高、成本低的龙门吊车。
为了准确掌握每一段顶管工程的土质、顶进工程的各项技术参数，施工方在每一个作业面内设一个试验段。新开作业面的试验段为5节管道，总长12.5米。试验段完成后根据掌握的各项参数进行设备调试，然后开始一路顶进。
由于顶管工程特殊的技术要求，在管道顶进一定长度后就不能停止施工，所以湛南顶管工程基本从一开始就坚持24小时作业制，即使下雨天也不停工。
“除了正在顶进的三个工作井外，还有一个工作井已经安装好了顶进设备，只要管材一到就能开顶。”胡小飞说，截至目前，开源路桥东侧、新华路桥西侧和众福桥东侧的三个工作井共顶进管道近200米。他们很快将再开一个工作井，预计3月底将完成第一个试验段200米的顶管工程。湛南顶管工程已开始3个多月，目前已顶进过半。什么样的管材才算符合顶管工程的要求？昨天，记者走进平顶山市管材生产厂家探个究竟。
笔者一行来到平顶山市广隆水泥制品有限公司，同行的市湛河治理工作指挥部总工程师冀长甫说，此行的目的是检验该公司6月7、8、9日三天生产的管材合不合格，合格的就吊装出厂运到湛南顶管工地。
咋才能判断生产出来的管材是否合格？冀长甫说，首先需要做一个抗压试验。接受试验的物件是一个立方体，叫作试块，这样的试块棱长通常在100±2毫米。“只有这个小东西通过了抗压试验，那些大管材才能离出厂更近一步！”
做抗压试验的地点在该公司一间不大的实验室内，角落处摆放着一台外观像心电图机的机器。“它叫作压力试验机。”中建七局湛河治理项目部实验室主任轩军防介绍说。在机器跟前的地上，码着3摞试块，共9块，每块都标着生产日期，或是6月7日，或是6月8日，或是6月9日，分别代表该日期生产出来的管材做这个试验。记者身后有一个水池，池内浸装着不同日期的试块，以备随时做试验用。
做试验前，轩军防用游标卡尺将试块的棱长量好，以备计算数据使用。量好尺寸后，试块被放在机器的承压板中间位置，开机后，机身上部的电子读数器上显出一串不断增加的红色数据，当数据固定在某个值后，读数器下方一个口内吐出了一张报告单。冀长甫根据报告单上的数字，算出受检试块的抗压系数，并记录在一个本子上。此时，轩军防关了机，拿出试块，记者看到，试块呈现出了细微的裂缝。“此时就是试块承压的最大值。”随后，其他8个试块挨个“过堂”。
试块试验的最终结果是，3个日期生产的管材抗压系数均超过了合格标准。
这样还不算完。冀长甫、轩军防和河南海华监理公司一同来到厂院内，对着试块试验已合格、待出厂的5根管材，从是否有蜂窝、麻面、裂纹、漏筋等8个方面，仔细验看了外观，验看无误后，轩军防代表施工方中建七局，同监理公司一起在管材上签字，最后由冀长甫在管材表面盖上“合格”的印章。而后，这些盖过章的管材才被允许吊装出厂，开往湛南顶管工地。
“到工地后，考虑到运输途中可能发生碰损，监理公司还会对管材做最后的检验；管材下到工作井，在顶进过程中，监理公司还会继续观察它是否有异常。”冀长甫说，湛南顶管在顶进过程中，一根管材需要经受1200~1500吨的顶力，一次顶进，成本就是上百万元！因此，从管材的进料、生产直到出厂，市湛河治理工作指挥部和施工方、监理公司都会严格把好每一道关，保障施工的零瑕疵。