朱克景 （中鐵四局集團市政工程有限公司，安徽 合肥 230009）

1 工程概況

此工程是鹽城市引水項目射陽支線原水管線項目一標段，其全線總長度為39.3km，且輸送水的規(guī)模能達到15萬m3/d，此工程輸水管道采取DN1500-DN1400球墨鑄鐵管與鋼管。項目主要內(nèi)容包含管道敷設(shè)，頂管與附屬土建項目與設(shè)施安裝工作。項目起點為鹽龍湖的增壓泵站，順雙興北路，康莊大道，204國道與通榆河，S233省道一直敷設(shè)到射陽增壓泵站。

2 工程準備

2.1 場地準備

預(yù)先完成對場地的布置，機、路、電、水都要符合施工要求。由于泥水平衡，所以施工的出漿量非常大，而為了確?？焖賹⒛酀{排凈，不對施工進程產(chǎn)生影響，規(guī)劃在所有工作面都開挖15m×8m×2m泥漿池進行排泥操作，并且設(shè)置一個泥漿罐完成泥漿循環(huán)工作。

2.2 場地布置

依照施工設(shè)計需求與現(xiàn)場狀況，所有工作井的施工都應(yīng)當封閉進行。依照現(xiàn)場的圍擋狀況完成平面布置，工作井的井內(nèi)布置包含主頂油缸、導(dǎo)軌、后靠背、通道以及泥水管路，而井上要設(shè)置泥漿池、值班室、主頂泵站以及注漿裝置，在頂管施工過程中管材要采取25t級吊車展開吊裝施工，機頭吊出要采取50t級吊車開展吊裝施工，頂管的井內(nèi)布置如圖1所示。工作井的圍擋尺寸是60m×30m，接收井的圍擋尺寸是30m×30m。

圖1 頂管的井內(nèi)布置

3 頂管技術(shù)應(yīng)用

3.1 洞口止水圈的安裝

此項目管道會穿越粉質(zhì)淤泥質(zhì)黏土層，所以地質(zhì)條件是很復(fù)雜的，其埋深非常深，想要避免淤泥粉土和觸變漿液進入到工作井之中，頂進過程中洞口的密封性一定要良好。若是洞口的密封性較差，黏土以及觸變漿液便會流入到工作井內(nèi)部，就會對工作井施工產(chǎn)生影響，更有甚者會使洞口的上端地表發(fā)生坍塌。洞口的密封較差，還會導(dǎo)致觸變泥漿的流失問題，對泥漿減阻功能產(chǎn)生影響。

進行洞口密封設(shè)計之時，必須重視下列問題。

①密封設(shè)備具備較強抗磨損性問題；

②頂進之時，管道與工作井可能會發(fā)生的下沉問題；

③頂管機直徑差，與注漿孔角鋼圈保證無卡滯問題。

洞口止水圈構(gòu)造如圖2所示。

圖2 洞口止水圈的構(gòu)造圖

3.2 頂管出洞方法

機頭在進入洞口的時候，為了保證機頭頂進的安全性，需要運用下列手段。

①把導(dǎo)軌延伸到洞口位置。因為洞口是有平段的，洞內(nèi)段的距離也很長，洞口平段設(shè)置延伸導(dǎo)軌到磚封門位置，確保在洞中頂管機依舊有導(dǎo)軌進行支撐。

②及時進行后續(xù)管節(jié)的安裝，借助后續(xù)管節(jié)的配重避免出現(xiàn)頂管機的下沉問題。頂管機與后續(xù)管要節(jié)焊到一起，建立起一個有效整體，管節(jié)與頂管機相互連接使得穩(wěn)定性增強。

③依靠主千斤頂來向上糾正。借助兩只主千斤頂進行頂進，能夠產(chǎn)生較大推力，就可以實現(xiàn)對頂管機向下形勢的修正。

3.3 頂管進洞技術(shù)措施

在機頭進洞前洞口處采用高壓旋噴樁進行加固。在頂管機距離接收井約50m處，需對地面控制網(wǎng)、井下控制點，頂管機的姿態(tài)進行全面的測量復(fù)核，確保頂管機以良好的姿態(tài)進洞。

洞口封堵：頂管機進洞后，應(yīng)用環(huán)形鋼板及時封堵頂管機與穿墻洞的間隙，同時通過管道內(nèi)注漿孔向外壓水泥漿填充。

3.4 頂管頂進

3.4.1 管節(jié)吊裝

成品管在搬運、吊裝及運輸過程中，應(yīng)輕吊、輕裝、嚴禁碰撞，管材堆放僅限一層。應(yīng)對管體插口部分和橡膠圈進行特別的保護，以防止在運輸和吊裝過程中碰傷損壞。

成品管在搬運、吊裝及運輸過程中，應(yīng)采用專用工具和起吊設(shè)備進行搬運，不得破壞管口坡口。管節(jié)垂直運輸，采用30t吊車。

3.4.2 管節(jié)焊接

管節(jié)進場后，必須進行質(zhì)量驗收，出廠管材應(yīng)自帶坡口。鋼管每節(jié)有效長度為6.0m，每批管節(jié)運至現(xiàn)場后，及時報請監(jiān)理驗收，質(zhì)量合格的管材堆放至管材堆放區(qū)，對存在質(zhì)量問題的管節(jié)予以標示并退場。對于管的尺寸、結(jié)構(gòu)應(yīng)認真測量，符合標準方可吊放至頂管的工作坑導(dǎo)軌上，準備連接頂進。

管節(jié)焊接坡口為V型60。坡口，為保障管道焊接質(zhì)量，焊縫焊接采用多層多道焊接，本工程施焊時平焊層數(shù)按3層施焊，立焊時層數(shù)按4層施焊，焊絲按之子線路走絲。電壓、電流及送絲速度、出氣速度等各項工藝指標必須嚴格按照鋼管焊接施工作業(yè)指導(dǎo)書執(zhí)行。

3.4.3 無損檢驗

①全部焊縫進行無損探傷之前，等到焊縫冷卻至環(huán)境溫度之后需要進行自檢，等到合格之后，再展開無損探傷。

②無損檢測人員一定要獲得相應(yīng)資質(zhì)證書，并且必須僅進行資質(zhì)證書中要求范圍內(nèi)的施工。為保證管道的焊接質(zhì)量與項目施工進程，此項目鋼管焊縫的質(zhì)量檢測是業(yè)主委外進行檢測，檢測人員駐扎現(xiàn)場。

3.4.4 管道的頂進

工作坑中的設(shè)施安裝完成，通過檢查所有部分狀態(tài)良好，便能夠展開試頂工作：校測裝置垂直于水平標高能否滿足設(shè)計標準，合格之后進行工具管頂進，再進行管節(jié)設(shè)置，重新進行標高測量，合格后試頂，等所有參數(shù)調(diào)整好之后，就能進行頂進施工。加強對開始5m管道頂進的偏差控制，確保軸線的偏差處于±10mm之內(nèi)，保證高程的偏差處于±10mm之內(nèi)。

施工之時，保證勤頂，勤測，強化監(jiān)控工作。頂進施工過程中，依靠頂管機進行持續(xù)掘進，千斤頂出鎬后背沒有移動的條件下進行管道頂進，主要操作過程為：

①安裝頂鐵且擠牢固，頂管機向前進行掘進的時候，油泵要慢慢地啟動，此時千斤頂進油，且活塞要伸出大約一個工作行程，把管子推出一定的距離；

②停止油泵工作，開啟控制閥，此時千斤頂回油，活塞收縮；

③設(shè)置頂鐵，再進行以上操作，然后直到裝設(shè)下一節(jié)管；

④將下管以及頂鐵卸下。

3.4.5 中繼間的拆除工作

管段的頂管完成施工之后，需要將管段中繼間裝置拆除掉，先要對中繼間支架與小油缸進行拆除，于工作密封圈位置對中繼間的前段管道和后端管道進行焊接。

3.5 頂進的方向控制

測量和方向的控制要點分析：

①具備健全的放樣復(fù)核制度，且做好相應(yīng)記錄工作。頂進之前一定要遵守放樣復(fù)測制度，施行三級復(fù)測，保證測量工作的準確性；

②布設(shè)到工作井后端儀座一定要確保頂進穩(wěn)定性，要定時進行復(fù)測且有效調(diào)整；

③頂進糾偏一定要勤測，多調(diào)，保證糾偏的角度控制到 10。～20。，不能夠超過 0.5。偏差，并且要有偏差警戒線；

④初始推進過程，方向通常是主頂油缸進行控制，所以，一方面必須減緩主頂?shù)耐七M速度，而另一方面必須不斷調(diào)節(jié)油缸編組以及機頭糾偏；

⑤頂進開始之前一定要做好坡度的規(guī)劃，每米與每節(jié)管標高位置都必須預(yù)先進行計算，保證頂進的準確性，最終要滿足坡度設(shè)計要求以及質(zhì)量標準。

3.6 測量控制系統(tǒng)與頂管糾偏

①高程軸線偏差都是采用激光經(jīng)緯儀進行測量，儀器需要固定到沉井底板，激光接收靶要固定到機頭的前端位置，坐標中心要在掘進設(shè)備的中軸線上。在頂進過程中常打開激光經(jīng)緯儀，機頭的操作員依靠查看計算機顯示屏激光光斑的移動數(shù)據(jù)與頂進長度，對偏差的發(fā)展形勢進行分析，在確定糾偏的方式。激光經(jīng)緯儀一定要運用陀螺儀，依照要求頂進長度與測量時間展開水平方向校正，另外高程方向采取連通器頂進過程中隨時進行校正。頂進開始300mm的時候，針對高程與軸線要進行一次測量，為保證頂管施工符合要求偏差，正常頂管之時，每掘進大約1000mm就要進行一次測量。

②糾偏。頂管機糾偏系統(tǒng)是在機頭位置，包含四個糾偏油缸，在糾偏過程中，依靠對所有糾偏油缸伸縮的控制，讓糾偏油缸活塞桿合力可以推動糾偏位置向機身段出現(xiàn)偏斜的反方向進行一定角度的轉(zhuǎn)動，這時候機身段與糾偏段間環(huán)形超挖的間隙出現(xiàn)變化，而機頭頂進阻力會失去平衡，由于土壓力以及后方頂推力共同作用，就使得后續(xù)管與機身段朝著糾偏段的偏轉(zhuǎn)方向不斷前進。

4 結(jié)束語

頂管屬于非開挖性地下管道埋設(shè)技術(shù)，具有比較優(yōu)越的經(jīng)濟效益以及社會效益。強化工程項目施工中頂管技術(shù)應(yīng)用，把握關(guān)鍵問題與關(guān)鍵工序，嚴格依照要求標準施工，進而提升施工技術(shù)水平，保障項目質(zhì)量。