柯慶忠

(福建省龍祥建設(shè)集團有限公司，福建 福州 350300)

1 工程概況

項目位于廈門市同安區(qū)西柯街(414縣道與 G15沈海高速交叉口至西洲路段)。其中一段污水管道AK0+000～AK0+113.8采用頂管施工，全長113.8 m，頂管井采用沉井工藝，接收井使用現(xiàn)狀西柯污水處理廠進水井。管材采用頂管專用DN1000Ⅲ鋼筋混凝土管，管節(jié)標準長度2.5 m，接口方式采用F型承插口。頂管采用泥水平衡法頂進，埋深約8 m。

2 頂管施工技術(shù)關(guān)鍵節(jié)點

2.1 工作井與現(xiàn)狀進水井口取孔及加固施工技術(shù)

工作井的位置地面地下管線較少且周邊無建筑物，井底深約9.5 m，因此本段采用排水下沉施工，井四周邊布設(shè)4口(D300 mm)降水井，同時在井內(nèi)布置集水井以降低地下水位。沉井下沉過程中采用對稱取土，每層厚度控制500 mm左右，下沉至設(shè)計標高1 m左右時放慢取土，控制下沉速度，防止突沉和超沉。遇到下沉困難時采取壁外噴射高壓空氣措施以降低沉井下沉?xí)r的摩阻力，下沉至設(shè)計標高后每小時觀察其穩(wěn)定性，在12 h內(nèi)自沉累計量不大于10 mm且地下水位低于井底大于1 m后，進行干封底，并對井外壁進行回填、灌砂密實并注漿。

AK0+113.8處利用現(xiàn)狀西柯污水處理廠進水井做為該段頂管的接收井。

現(xiàn)狀進水井的取孔方法：先采用金剛鉆取直徑為1 300 mm的圓孔，再采用人工鑿除方法擴孔至直徑1 800 mm的圓孔，露出現(xiàn)狀進水井側(cè)壁鋼筋，盡可能保證受力鋼筋無破壞，保持其余混凝土部分的完整性。

孔口加固方法：采用C50鋼筋混凝土環(huán)向加固側(cè)壁(預(yù)留直徑1 300 mm的圓孔)，新舊鋼筋采用焊接，并安裝穿墻套管。側(cè)壁內(nèi)部鑿毛，待頂管頂進后澆C50添加部分微膨脹劑細石混凝土確保管道與井壁間的密實，縫隙采用油盤根進行填塞。

2.2 頂力計算

主要依據(jù)《給水排水管道工程施工及驗收規(guī)范》(GB 50268-2008)計算公式，管材參數(shù)按照《頂進施工法用鋼筋混疑土排水管》(JC/T640-2010)的相關(guān)規(guī)定，結(jié)合本工程地質(zhì)勘察報告及設(shè)計要求，對該段頂管頂力進行分析如下。

表1 頂管頂力分析表

通過計算出

頂進阻力F1=πD1Lfk=3.14×1.20×113.8×5.00=2 143.99(kN)

迎面阻力Nf=π/4*Dg2YsHs=3.14/4×1.222×19.0×8.00=177.59(kN)

總頂力FO=F1+Nf=2143.99+177.59=2 321.58(kN)。

根據(jù)計算總頂力為2 321.58 kN，實際施工過程中選用油泵設(shè)備為2臺200噸的油泵未主頂油泵，油泵頂力控制在60%左右。

2.3 注漿減阻技術(shù)

頂管采用注漿方法使管壁周圍形成泥漿潤滑套，降低頂管頂進摩阻力，同時可以填補管道頂進過程中與土體間的空隙，防止上層土體下沉。為保證頂進過程順利進行，注漿管每3節(jié)帶1節(jié)注漿管，注漿壓力、漿液黏度和用量需專業(yè)儀器、設(shè)備進行檢測，同時密切觀測地面沉降量。頂管后對管外壁的泥漿采用水泥漿(水灰比1∶1)進行置換。

2.4 頂管測量控制及糾偏方法

(1)頂管測量控制

頂管頂進施工中，軸線、高程測量是保證施工質(zhì)量成敗的關(guān)鍵。始發(fā)前調(diào)整導(dǎo)軌軸線于已知軸線的豎直投影線重合， 再精調(diào)導(dǎo)軌的高程， 最后導(dǎo)

軌支撐至井壁上；正常段頂進階段，每頂進一節(jié)進行一次軸線、高程測量，當實測頂管軸線、高程偏差超過50 mm時，須增加軸線、高程測量頻率，確保施工質(zhì)量；臨近進水井最后五節(jié)管道，每節(jié)管道進行兩次軸線、高程測量，如有偏差及時進行糾偏，確保管道順利進入現(xiàn)狀進水井。

(2)頂管糾偏方法

應(yīng)采取“勤測量、多微調(diào)”的操作方法，做到及時發(fā)現(xiàn)誤差，即時加以校正，本段頂管糾偏采用小角度糾偏。

頂進過程中，主要是主頂油缸方向控制，要嚴格控制推進速度，同時不斷調(diào)整油缸編組和機頭糾偏。軸線糾偏，采用經(jīng)緯儀測量檢查，高程偏差采用水準儀測量。

3 遇到問題及處理措施

3.1 逆作法處理措施

在頂進過程中，碰到兩根報廢的150平電力管線，機頭刀盤與管線纏繞一起既無法頂進又無法取出。根據(jù)周邊環(huán)境，由于地面附近無其他障礙物，經(jīng)研究考慮采用逆作法從地面向下開挖倒掛井。首先確定機頭與管線的具體位置，與機頭為中心點，孔徑為2 m，然后在地面放樣做倒掛井，挖到機頭與管線交界面，并采用手提式砂輪切割機切除管線。最后將倒掛井回填后，再進行后續(xù)污水管道頂進工作。

3.2 污水檢查井處理措施

本段設(shè)計路口處一座污水檢查井，由于該段路口存在高壓電纜、高壓燃氣管、污水管等管線與擬建污水管交叉，原設(shè)計采用15 m鋼板樁支護開挖，對現(xiàn)狀管線及交通影響較大。因此，待頂管作業(yè)完成后采用騎馬井施工方法，開挖至管頂適當位置，騎馬井的井室和井筒采用人工挖孔樁的施工原理(挖孔然后澆筑鋼筋混凝土護壁)，參照《市政排水管道工程及附屬設(shè)施》(圖集號06 mS201)中檢查井井室的樣式進行施工，施工完成后井壁間采用中粗砂回填至地面標高。

4 結(jié) 語

頂管施工不破壞道路、減少交通干擾、方便居民生活、降低安全隱患，同時加快施工進度，縮短工期。本文通過市政工程污水管道頂管施工案列，尤其在架空管線、高壓電纜、高危地下管網(wǎng)等，具有極大的優(yōu)越性。頂管施工過程中往往會碰到一些復(fù)雜的地質(zhì)情況，針對具體問題應(yīng)具體分析。