尹寒冰 萬厚強 鄧良軍

1.成都華陽建筑股份有限公司，中國·四川 成都 610000

2.成都天府新區(qū)投資集團有限公司，中國·四川 成都 610042

3.四川蓉科強工程管理咨詢有限責任公司，中國·四川 成都 610000

1 引言

在中國成都市超算中心配套電力通道項目施工中，包含了深基坑作業(yè)、淺埋暗挖、頂管等各種施工技術。該項目位于成都市興隆鎮(zhèn)科學城中路東段綠化帶中，工程主要分為三大作業(yè)區(qū)域：明挖段、暗挖段、頂管段（含電力排管安裝）。

下面，針對這幾種不同的施工技術在超算中心配套電力通道項目工程中的綜合應用簡要談談。

2 深基坑作業(yè)

深基坑一般是指開挖深度超過5m（含5m）。本工程的最大開挖深度為14m，（含上部3m大開挖加二級平臺下一側或雙側7～11m樁支護）已達到重大危險性的范圍，需編制專項施工方案，經專家論證可行后方可進行施工。本次設計電力隧道長度1113.65m，原則上周圍無建筑物影響段深度≥3m，采用分級放坡開挖+掛網噴錨防護，深度＜3m采用噴素砼防護；部分地質條件較差段采用大放坡開挖+灌注樁。

2.1 分段設計

K0+008.6～K0+480.00段基坑支護，基坑采用放坡開挖，基坑深度小于6m，放坡坡比1∶0.75，基坑深度＜3m時，坡面采用噴5cm素砼防護，基坑深度≥3m 時，坡面采用掛網噴錨+土釘防護。

K0+840.00～K1+80段基坑支護，由于該段基坑深度＞7m且周邊地下管線較多，基坑采用放坡開挖+灌注樁支護，基坑深度7.0m。北側采用放坡開挖，放坡坡比1∶1.5，坡面采用掛網噴錨+土釘防護；南側基坑采用φ800@1500灌注樁支護。樁頂設置2.8m寬施工平臺，樁后采用1∶1.0放坡開挖，坡面采用掛網噴[1]。

K1+80～K1+120段基坑支護，由于該段基坑深度＞7m且周邊地下管線較多，基坑采用上部放坡開挖+下部雙側灌注樁支護，基坑深度11.0～14.0m。上部放坡坡比1∶1.5，坡面采用掛網噴錨+土釘防護；下部基坑采用φ800@1500灌注樁支護。樁頂設置2.8m寬施工平臺，樁后采用1∶1.0放坡開挖，坡面采用掛網噴錨。見圖1～圖3。

圖1 基坑開挖支護設計圖（一）

圖2 基坑開挖支護設計圖（二）

圖3 基坑開挖支護設計圖（三）

2.2 施工技術措施

2.2.1 基坑支護施工流程

①施工準備→機械設備、材料就位→施工定位放線→旋挖挖孔樁施工→冠梁施工→分層分段開挖土方→分層分段混凝土板支護施工→分項工程檢查、驗收。

②錨桿（土釘）制作土釘采用C20的螺紋鋼制成。水平間距為1.5m，豎向間距為1.2m布置，每隔1.5m設置一定位器，定位器由三根φ6.5鋼筋沿錨桿截面按120°夾角焊制而成。錨桿焊接必須符合規(guī)范要求。

③插筋。土釘安放時應綁好注漿管一同放入孔內，注漿管底部要求比錨桿下端短20cm，以確保漿液注入孔底。插筋時應保證支撐朝下，以使錨桿位于孔中部位置。

④注漿。注漿材料為純水泥漿，水灰比0.45～0.55，注漿壓力不低于0.5～1.2Mpa。注漿時，見到水泥漿外溢時將注漿管逐步拔出至孔口，并保證孔內水泥漿飽滿。水泥采用42.5普硅水泥。

⑤噴錨施工。

a.施工流程。施工準備→基坑測量放線→分層開挖土方→分層施工土釘墻噴錨支護。

b.施工準備。布置施工平面，測放基坑頂邊線，施工設備進場，同時水泥、鋼材進場并按規(guī)定送檢，修砌坡頂排水溝。施工前組織有關人員進行技術與安全交底，明確設計意圖，執(zhí)行施工設計與施工規(guī)范。布設好變形及沉降觀測點，并觀測初始讀數(shù)，做好原始測量記錄，并對周邊存在質量問題的建筑物進行拍照和做好標記[2]。

c.修邊坡?；娱_挖采用機械大開挖，但機械開挖的斷面無法滿足施工的要求，需進行修整，修整后要求斷面平整，為后續(xù)工序提供便利。

d.掛網。網筋采用φ8＠150x150雙向布置，φ8鋼筋采用綁扎的方法與坡面縫隙大于20cm，網筋與錨頭用縱橫2φ16加強筋焊成一體，使面層的側向壓力能有效地傳遞到錨桿上。鋼筋的綁扎與焊接長度嚴格按設計及規(guī)范施工。

e.施工前組織有關人員進行技術與安全交底，明確設計意圖，執(zhí)行施工設計與施工規(guī)范。布設好變形及沉降觀測點，并觀測初始讀數(shù)，做好原始測量記錄，并對周邊存在質量問題的建筑物進行拍照和做好標記。

f.噴面層混凝土。坡面掛網噴射砼隨土釘錨桿分層施工，采用42.5普硅水泥、中粗砂、碎石（粒徑。1～5mm）拌合而成，噴射砼強度C20，配合比按配合比報告。分兩次進行，首噴在坡面開挖修平后即刻進行，待錨桿施工完并掛網焊接加強筋后進行第二次噴砼，噴射厚度應保證鋼筋網和加強筋的保護層厚度，首噴、終噴總厚度100mm。

2.2.2 旋挖樁施工順序和施工方法

①施工測放旋挖樁樁位，開始進行旋挖樁施工→待旋挖樁灌注完畢→施工樁頂冠梁并設置變形觀測點→土方開挖至設計底標高。整個土方開挖過程中配合樁間支護施工。

②旋挖成孔首先是通過底部帶有闊門的桶式鉆頭回轉破碎土層，并直接將其裝入鉆頭內，然后再由鉆孔機提升裝置和伸縮式鉆桿將鉆頭提出孔外卸土，這樣循環(huán)往復，不斷地取土卸土，直至鉆至設計深度。具體流程為：鉆機就位→埋設護筒→鉆進成孔→終孔及清孔→成孔檢查。

③鉆孔開始后應隨時檢測護筒水平位置和豎直線，如發(fā)現(xiàn)偏移應采取有效處理措施。當鉆孔達到設計終孔標高后，施工單位首先進行自檢，然后請監(jiān)理工程師檢，確定終孔。

2.3 施工要求

①施工前應收集周圍建筑物基礎資料，以及周圍管線資料，然后對各樁位進行放線，放線測量應精確。若遇樁與其他結構物沖突的情況，請及時通知設計單位調整。

②本工程樁為旋挖樁，隔樁開挖，每次間隔1～2個樁孔，待樁身混凝土澆注完畢達到設計強度后，再開挖臨近樁孔。

③縱向受力鋼筋的連接，本孔樁鋼筋直徑22mm，可采用焊接接頭；在接頭中心至長度為35倍鋼筋直徑且不小于500mm的范圍內，同一根鋼筋不得有兩個接頭，在該區(qū)段內有接頭的受力鋼筋面積不得超過該截面鋼筋總面積的50%。

④樁身混凝土必須連續(xù)灌注，不得間斷，并按水下混凝土施工規(guī)范辦理。

⑤樁及冠梁的鋼筋必須具備出廠合格證明，使用前，應對鋼筋進行隨機抽樣，做力學試驗，滿足規(guī)范要求后方可使用。

⑥樁及冠梁均采用C30混凝土澆筑，澆筑前，應按設計的配合比，做混凝土試塊，并做抗壓強度試驗，其強度設計值滿足規(guī)范要求后，方可按設計的配合比拌制混凝土進行澆筑，混凝土質量及其骨料應滿足規(guī)范要求。

⑦混凝土保護層厚度：冠梁為50mm，樁為50mm。

2.4 掛網噴錨施工要求

①施工工藝。

土方開挖→修整壁面→植筋→掛鋼筋網→噴射混凝土→……按上述工序逐層向下循環(huán)，直到基坑底，完成支護。

②修整坡面。

當坡面采用機械開挖成型后，應及時對坡面采用人工修整，使坡面平整度控制在±5cm內。

③掛鋼筋網。

將坑壁面人工修平整，然后把按設計方案要求預制好的鋼筋網片（A8@150×150）安放到壁面上，再用16的螺紋鋼筋按間距1.5m連接，壓住鋼筋網片。網片鋼筋的間距必須嚴格控制，誤差不得大于20mm；鋼筋與鋼筋的連接，必須焊接牢固。鋼筋網片通過固定于樁體中的膨脹螺栓與樁連結。

④噴射混凝土。

混凝土的噴射施工，是采用混凝土噴射機，以空壓機作動力完成的?；炷潦褂玫呐浜媳葹椋核唷霉橇?1∶5.0～5.5，其中骨料由細骨料砂和粗骨料豆石組成，骨料的含砂率為45%～55%。開工前，將混凝土拌和材料送到有資質的單位作材料檢驗及混凝土配合比試驗，施工時嚴格按試驗配合比執(zhí)行。

施工過程中做好混凝土的厚度檢查工作，不得小于80mm。在噴射混凝土施工完成24h后，定期對已成的壁面進行噴水養(yǎng)護。

⑤施工中注意事項。

基坑的網噴支護是和土方開挖工作交叉協(xié)調進行的。要求土方開挖每一層深度不得大于2.0m，否則，將增加網噴施工難度及影響基坑壁的穩(wěn)定和安全，造成不必要的損失。

根據噴射混凝土施工的具體情況，必要時加入速凝劑。

2.5 土方開挖注意事項

①基坑開挖施工以保證施工節(jié)點工期和周圍環(huán)境安全為原則。土方開挖的順序方法必須與設計工況相一致，嚴格按照時空效應理論，掌握好“分層、分段、對稱、平衡、限時”五個要點，并遵循“先支撐，后開挖；邊開挖，邊支撐；先中間，后兩側，主體結構緊跟”的施工原則，形成流水作業(yè)，確保工程安全質量前提下快速施工。土方開挖應嚴格保證支撐及時跟進。

②基坑開挖前，應對支護樁進行檢測，支護樁、樁頂冠梁達到設計強度后方可進行。

③基坑開挖時，其縱橫向邊坡放坡應根據地質、環(huán)境條件采取安全坡度。每一大層開挖深度控制在下一層錨索下0.5m，每一大層根據厚度分小層開挖每次開挖深度不超過2m。嚴禁在一個工況條件下，一次開挖到底。鋼筋、棄土等嚴禁堆放在基坑邊，防止側壓力過大。

④加強明水排放，在基坑開挖后，應及時設置坑內排水溝和集水井，配備潛水泵及時排除集水井里的集水，防止坑底積水。在雨季施工，嚴格執(zhí)行雨季施工方案。

⑤機械挖土時，坑底應保留200mm厚土層時進行驗收，合格后用人工挖除整平，防止坑底土擾動。

⑥挖土機械和車輛不得直接在冠梁上行走操作，嚴禁挖土機械碰撞支護樁，冠梁頂面嚴禁堆放、懸掛雜物。

2.6 排水溝施工

土方開挖時要注意地下水情況，如果在開挖中或在基坑底出現(xiàn)地下水，應做好基坑排水工作。排水溝留置在坡腳外30cm處，截面40×40cm，兩邊以120灰砂磚砌筑，內面以1∶3水泥砂漿抹面壓光，溝底用C15混凝土做100厚墊層。集水井沿排水溝設置，除在基坑底角部設置外，中間間隔30m設置一個，集水井大小800×800mm（比底標高低500mm），120厚紅磚砌筑，內面以1∶3水泥砂漿抹面壓光，底部用C10細石混凝土做100厚墊層。

基坑頂面沿護頂外緣設置排水溝（做法同基坑底排水溝），排水溝與市政污管網接通，污水在排入市政管網須經沉淀池充分凈化。

2.7 特殊情況的應急處理措施

基坑支護工程是風險性較大的工程，施工過程中可能會遇到各種意外情況，為做到有備無患，針對本工程特點，制定以下應急措施：

①邊坡局部涌水的處理：迅速用止水材料縮小范圍，埋管引流。

②位移、沉降過大的處理：在位移沉降過大區(qū)域根據產生的原因或加大加密土釘，或加大注漿量。

③坑底局部管涌、突涌的處理：如因特殊情況出現(xiàn)突涌，應立即用粘土或水泥封漿，在最短的時間內制止突涌的發(fā)展。

2.8 施工監(jiān)測

為了確?；影踩儆绊懼車ㄖ?，要求隨時掌握開挖及支護施工整個過程中邊坡的動態(tài)變化，因此必須在支護施工過程中實施信息法施工，施工監(jiān)測應按規(guī)范要求進行，包括對環(huán)境保護的保護監(jiān)測和對工程本體的監(jiān)測，及時預報施工中出現(xiàn)的問題，并把獲得的信息通過修必設計反饋到施工工作中去，以指導施工。監(jiān)測內容如下。

2.8.1 變形監(jiān)測布置

基坑支護結構需設水平位移和沉降監(jiān)測點，監(jiān)測點在坑頂按15～25m間距設置，本工程共布設沉降、位移監(jiān)測點26組；變形觀測的精度應符合現(xiàn)行的《工程測量規(guī)范》有關變形量的規(guī)定；觀測精度不低于三等精度要求。

2.8.2 變形監(jiān)測周期

變形監(jiān)測應在開挖前建立初始讀數(shù)，開挖過程中監(jiān)測間隔不宜超過兩天（具體間隔時間根據施工工況及監(jiān)測結果確定）；支護施工結束后兩個月內監(jiān)測間隔不宜超過十天；支護施工結束兩月后且變形趨于穩(wěn)定時可適當延長間隔時間，直至回填結束。遇暴雨或其他影響邊坡穩(wěn)定的情況應加密監(jiān)測。

基坑變形允許值按規(guī)范執(zhí)行；基坑周邊建筑物沉降控制值由監(jiān)測單位按相關規(guī)范要求計算其不均勻沉降度進行安全評估。

2.8.3 其他相關監(jiān)測項目的預警值

①基坑周邊坡體位移、沉降按其設計安全等級（均按三級1.0%H控制，H=基坑深度）所對應的最大變形允許值進行控制，控制值的0.8倍為預警值。

②監(jiān)測應委托有專業(yè)資質的單位進行，監(jiān)測前應編制相關的監(jiān)測方案，確保監(jiān)測的科學性和準確性。并可對本設計布置的相關監(jiān)測點的位置和數(shù)量進行調整，以確保監(jiān)測結果的準確性和科學性。

2.9 小結

綜上所述，在建筑施工中，深基坑技術對于整個工程而言是至關重要的，在深基坑技術應用中要根據具體的施工地理位置和特點進行選擇合理施工方案，為整個工程的順利完工打下一個堅實的基礎。

3 淺埋暗挖施工

淺埋暗挖法是在軟弱圍巖淺埋地層中修建山嶺隧道洞口段、城區(qū)地下及其他適用于淺埋地下工程的施工方法。它適用于不宜明挖施工的土質或軟弱無膠結的砂、卵石等第四紀地層，對于水位高的地層，需要采取堵水、降水和排水等措施。

3.1 預加固和預支護

施工過程中，經常會遇到砂礫土、砂性土、黏性土或強風化基巖等不穩(wěn)定地層，自穩(wěn)時間短、自承載能力低，初期支護尚未施作時隧道圍巖便開始坍塌。因此，該條件下需要采取地層預加固和預支護來提高地層的自穩(wěn)能力，降低地表沉降。淺埋暗挖隧道施工過程中，地表的沉降量和土層的沉降量都在隧道的初期支護作用中所產生。因此，應在施工前將土體的加固工作和支護工作完成，這是控制施工沉降中的一個關鍵部分。淺埋暗挖隧道施工時常用的預加固和預支護方法有：注漿法、降水法、超前小導管法、長管棚法、水平旋噴法等，下面就本工程使用方法進行一個了解。

①注漿法。本方法是淺埋暗挖法施工中應用最多的輔助工法，也叫超前注漿。漿液在注漿壓力作用下擴散并擠壓土體，起到加固地層和堵水的作用，通常配合小導管和大管棚使用。注漿方式主要有小導管注漿、大管棚注漿、帷幕注漿和全斷面注漿等。注漿材料有普通水泥、超細水泥、水泥水玻璃和化學漿液等。

②降水法。采用降低地下水位的方法，為淺埋暗挖施工提供干燥的施工作業(yè)條件，尤其在地下水位較高的地區(qū)，必須采取降水措施，才能實現(xiàn)暗挖法施工。降水法主要有井點降水、管井降水、真空降水和電滲降水等。中國北方地區(qū)多采用地面深井降水法，也采用洞內輕型井點降水法；南方地區(qū)多采用基坑內管井降水法，也采用真空或電滲降水法。本工程無豐富地下水，無須采用該方法施工。

③超前小導管法。超前小導管支護是在松軟地層施工時優(yōu)先采用的地層預加固方法。通過超前小導管注漿，使地層得到加固改良，保證開挖面的穩(wěn)定，降低地表沉降。超前小導管長度3～5m，直徑30～50mm，環(huán)向間距20～30cm，通常沿著上半斷面開挖輪廓線120°范圍內向開挖面前方土層以一定仰角（10°～15°）打入帶孔小導管，并進行注漿，如圖4所示。

圖4 超前小導管縱向布置

④長管棚法。長管棚法用于暗挖隧道的超前加固，布置在隧道的拱部周邊，本工程不適用。

⑤水平旋噴法。本工程不適用。

3.2 開挖方法

通常在隧道開發(fā)的方式選擇上應根據工程的實際情況來進行確定，山嶺隧道多采取正臺階法進行施工，城市隧道則多采取短臺階法施工或者上臺階分部開挖法進行。在進行施工的過程中應盡量減少對周圍建筑的影響和巖層的影響，采取先進的技術方式和人工方式進行開挖。淺埋暗挖施工隧道通常多為復合式襯砌，支護設計可以分為三種不同的情況，第一種是利用初期支護來承擔所有的荷載，而二期支護則是作為安全的儲備工作。第二種是利用初期支護作為臨時支護，二次支護作為支護的主要承載結構。第三種則是初期和二期支護共同作為支護的承載結構。不同的支護方式選取應根據工程的實際情況來進行判斷，并在施工中根據數(shù)據和信息不斷地進行調整和完善。

3.3 隧道開挖

①在松散不穩(wěn)定地層中采用淺埋暗挖法進行隧道開挖時，選用的施工方法及工藝應該保證最大限度減少對地層的擾動，提高周圍地層自承載能力和減少地表沉降。

②在穩(wěn)定地層中施工時可采用長臺階半斷面施工方法，施工機械布置在上臺階，加快施工進度。淺埋暗挖法施工機械除局部堅硬巖層采用爆破施工外，一般均采用單臂掘進機，出渣方式可采用有軌或無軌運輸。

③初期支護圍巖開挖后應立即進行必要的支護，并使圍巖與支護結構密貼貼實。隧道初期支護施作的及時性以及支護的強度和剛度，對保證隧道的穩(wěn)定性、減少地層擾動和地表沉降等都具有決定性的影響。鋼架錨噴混凝土支護的施工工藝流程：

a.噴射混凝土。噴射混凝土時借助噴射機械，利用壓縮空氣或其他動力，將一定配合比的攪合料通過管道并高速噴射到受噴面上，凝結硬化而成的一種混凝土。在高速噴射時（速度達到70m/s），水泥和集料反復連續(xù)撞擊而使混凝土密實，故可采用較小的水膠比0.4～0.5，以獲得較高的強度和良好的耐水性。特別是與受噴面之間具有一定的粘結強度，可以在結合面上傳遞拉應力和剪應力，對于任何形狀的受噴面都可以良好地結合，不留空隙。

b.錨桿。淺埋暗挖法中常用的錨桿是預應力或無預應力的砂漿錨桿或樹脂錨桿。桿體由熱軋鋼筋制成，錨桿孔內灌水泥砂漿，強度不低于M20，錨桿桿體的抗拉力不應小于150kN。錨桿必須安裝墊板，墊板應與噴射土面密貼。

c.鋼架。鋼架支撐的作用主要是在噴射混凝土還未達到必要強度之前，承擔地層壓力及約束地層變形。鋼拱架支撐按照按材料可分為兩大類：第一類是鋼拱架支撐，包括工字鋼支撐、鋼管支撐、H型鋼支撐、U型鋼支撐等；第二類是格柵拱架支撐。

總之，在淺埋暗挖初襯施工中應嚴格落實“管超前、嚴注漿、短開挖、強支護、早封閉、勤測量”十八字方針，用以指導工作。

3.4 二次襯砌

3.4.1 基本要求

二次襯砌可在圍巖和初期支護變形基本穩(wěn)定后施作，但在松散地層應及時施作二次襯砌。通過監(jiān)控量測，掌握初期支護后工作面動態(tài)，指導二次襯砌施作時間，這是淺埋暗挖法施工與一般隧道襯砌施工的主要區(qū)別，其他工藝和機械設備與一般隧道襯砌施工基本相同。二次襯砌模板可采用臨時木模板、金屬定性模板和襯砌臺車。

3.4.2 襯砌模板

二次襯砌模板可采用臨時木模板或金屬定性模板，更多情況則使用襯砌臺車，因為地下結構的斷面尺寸基本不變，便于使用襯砌臺車，加快立模及拆模的速度。

3.4.3 混凝土的澆筑與搗固

混凝土澆筑以前，應做好地下水引排工作。澆筑混凝土時，自由落高不得超過2m，應按照攪拌能力、運輸距離、澆筑速度、振搗等因素確定一次澆筑的厚度、次序、方向，一般情況下應保持連續(xù)澆筑。見圖5。

圖5 淺埋暗挖施工工序流程圖

4 頂管施工

本電力通道工程位于科學城中路北側，超算中心位于科學城中路南側，二者相連必須穿越科學城中路，而科學城中路是條交通流量非常巨大、繁忙的城市主干道，而且在其綠化帶近人行道處有各種管網、管道，在南側還有地鐵18號線的電纜，在充分考慮各方面的因數(shù)后，設計決定該段施工采取地下頂管施工。

該種方法施工，有效地解決了各方面不利因素：不破壞環(huán)境、無泥塵污染、不干擾交通、不破壞道路結構、鋪管精度高、工期短、施工安全性好、成本低、無需阻隔交通，在很深的地下敷設管道，可以安全地穿越公路，對施工周圍影響很小，可以穿越障礙物。

該施工技術適用于：穿越公路、鐵路和市區(qū)道路而不便斷絕交通；施工現(xiàn)場條件復雜，地面上工程交叉作業(yè)互相干擾時的施工；位置埋設深，開槽施工造成大量土方工程，并需大量支撐材料時的施工；街道狹窄、兩側建筑物多、開槽施工要造成大量拆遷時的施工。

4.1 施工工藝

4.1.1 基本原理

頂管施工技術是一種管道敷設技術，無需開挖地面，在巨大推力的液壓千斤頂作用下使管道穿越土層，達到預先設計的位置上。

4.1.2 工藝流程

測量放樣→工作井制作→后背墻施工→工作坑底板、導軌設置→下管→接口→測量→挖土→出土→頂進→校測→接入車道→頂進。

4.1.3 工藝要點

①工作井制作。

由于工作井是施工頂管的入口，人員設備經常位于其中，為此必須做好井壁支護。根據水文地質條件，常用沉井、鋼筋砼井壁、鋼板樁、木樁等對其井壁進行支護。工作井施工時根據工作設備及人員合理選擇井的尺寸及支護形式，同時做好集水井，用于排除施工中積水，保證地下水位在工作坑底30cm以下。

②后背墻施工。

后背位于工作井后部，是頂進施工時千斤頂?shù)闹蚊?，承受頂進時的水平反力。后背雖是臨時構筑物，然而這一構筑物卻具有十分重要的作用，必須安全可靠。它自始至終承受著千斤頂?shù)暮笞Γ瑸榇藢蟊呈┕腥缦乱螅?/p>

a.足夠的強度和穩(wěn)定性，不致因頂力大而坍塌。

b.后背壁面平整，垂直于頂管中軸線，以便安裝。

c.后背應一致，壓縮均勻，以免頂力大時后背傾斜。

d.頂管的后背面積一般為8m2左右，高2～2.5m。

③工作坑底板設置。

a.底板中心線：要與頂管頂進線路中心線一致。

b.平整度：底板要有較高的平整度，以減小頂進起動時的頂力，否則，過大的起動頂力會將底板拉斷或被頂進頂管帶走。

c.光滑度：底板需要光滑，以減小摩擦力。

d.抗滑能力：底板要有充分抗滑能力，以保證在涵體頂進起動時不會隨之被帶走，可在澆筑底板前往坑內拋以片石，略加夯實使片石插入土中，然后澆筑混凝土使片石與底板成為一個整體。

e.仰坡：為防止頂管在頂進過程中扎頭，一般底板設有坡度為1%左右前高后低的抑坡。

f.導向措施：為控制頂管起動后空頂階段的方向，在底板兩邊距頂管位置5～10cm處設置混凝土方向墩，以便于導向。

④減小頂進阻力的措施。

在工作面前壁上，對于一定的土層和頂管尺寸，其迎面阻力為一定值，為此對于減少頂進阻力常從減小管壁的摩擦力來考慮。頂進時以膨潤土為主要材料的泥漿作為潤滑介質，將其灌注在管壁外圍，使管節(jié)在泥漿套中前進，能大幅度降低頂推力。同樣條件下比不用泥漿的頂進方式平均降低頂力50%～70%，且還能利用泥漿的壓力防止塌方，發(fā)揮液態(tài)支撐作用。

⑤下管。

將工作坑上面的管節(jié)吊裝于工作坑內的導軌上，稱之為下管。常用方法有壓繩下管法、卷揚機下管、龍門架下管。

⑥穩(wěn)管與接口處理。

頂進前需將管節(jié)在導軌上穩(wěn)好，即每下一節(jié)管，都要檢查一下管節(jié)的高程和方向是否符合設計要求，管節(jié)是否完全貼臥于導軌上。管節(jié)穩(wěn)好后，對正管口并墊上油氈或麻辮圈，在管內用脹圈和木楔將管節(jié)連接起來，使接口成為剛性連接以避免在頂進中受力后產后錯口，保證頂進過程中管節(jié)高程和方向的準確度。

⑦挖土。

頂管一般采用人工挖土的方式，頂進時管節(jié)的方向和高程的控制，也主要取決于挖土的方法。走向發(fā)生偏差時要用不同的挖土方法加以矯正。對于不同的土質，挖土的操作要求各有不同。

a.土質良好時，管頂以上的土能形成土拱，因此管端可不安裝刃腳，并允許在管前超挖10～30cm后再頂管。

b.土質差易坍方，不能形成土拱時，管前超挖量宜小，并隨挖隨頂。

c.管節(jié)下部135°范圍內不應超挖，土弧要與管外壁吻合，保持原狀土地基。

d.土質好時，管頂超挖量也不得大于15mm；在重要建筑物和鐵路下及土質差時均不得進行超控。

e.對頂部地基不允許下沉的地段，管節(jié)四周一律不準超挖。

⑧出土。

從工作面挖掘下來的土。一般先通過管內的水平運輸至工作坑，再垂直提升到地面運走。土運到管外的工作坑后，由地面設置的卷揚機、龍門吊或其他機械將土提升至地面運走。

⑨頂進。

頂進要堅持“先挖后頂、隨挖隨頂”的原則，事先應檢查頂鐵安裝是否平直，以防頂進時產生偏心荷載，頂鐵崩出傷人。

頂進的程序為：安裝頂鐵→啟動油泵→管節(jié)向前運動→千斤頂?shù)男谐探Y束后關閉油泵→油泵回油一→加頂鐵→下一行程開始。

頂進中應注意事項：

a.密切注意油泵壓力表的變化情況，如發(fā)現(xiàn)壓力驟然增大時，應立即停泵檢查原因。

b.千斤頂活塞的外伸長度，應控制在規(guī)定的行程范圍內，不要超出，以防損壞設備。

c.要連續(xù)頂進，不能長時間停頓，頂進間隔時間過長時，地下水滲透量增加，土拱易坍塌。

d. 將頂速控制在適當范圍內，過快，產生偏差后不易糾正；過慢，即當管節(jié)頂進速度小于工作面保持穩(wěn)定的時間時，則易坍方[3]。

4.2 質量標準及保證措施

4.2.1 質量標準

質量標準如表1所示。

表1 質量標準

4.2.2 質量保證措施

①做好施工前準備工作，對原材料的材質按有關規(guī)定進行試驗復驗，所用施工機具必須進行全面檢查，保證其工作性能良好。

②貫徹勤頂勤測的原則，隨時測量和控制管道的管底標高和中心線。

③對各道工序進行全面質量控制，堅持自檢互檢和專檢，防止施工質量通病發(fā)生。

4.3 安全措施

①地下水位的變化直接影響施工的安全，所以要隨時檢查降水情況，嚴格控制地下水位的高度，確保施工的安全。

②提高測量人員的安全技術素質，完善其崗位職責，定期對四周建筑物進行沉降觀測。

③施工時要加強井下通風，保證施工人員有充分的新鮮空氣呼吸。

④起吊管節(jié)等材料時，井下人員應撤至井上，防止墜物傷人。

⑤頂進時應隨時檢查頂進作業(yè)面處情況，防止出現(xiàn)涌水涌砂事故發(fā)生。

4.4 技術經濟分析

①采用頂管施工，可以不進行建筑物及各種管線拆遷，節(jié)省拆遷費用。

②相對于拆遷后大開挖施工，可以減少臨時支護費用。

③相對于其他施工方法，所用工期較短，施工速度較快。

④過河、江及交通繁忙的公路、鐵路而不影響交通。

4.5 注意事項及技術措施

①為避免阻斷現(xiàn)狀交通及影響現(xiàn)狀管線，本段電力排管均采用頂進砼方式鋪設，土層中有水時，必須采取降水等控制措施。

②人工挖土，土質為砂、砂礫石時，應采用工具管或注漿加固土層的措施。

③頂管施工中，滲漏、遺灑的液壓油和清洗廢液等應及時清理，保持環(huán)境清潔。

④施工前，應根據頂進方法、管徑、最大頂力等對后背結構、頂進設備、中繼間等進行施工設計，確定安全技術措施，并制定監(jiān)控量測方案。

⑤利用已完成頂進的管段作后背時，頂力中心應與已完成管段中心重合；頂力必須小于已完成管段與周邊土壤之間的摩擦阻力；后背管口應襯墊可塑性材料保護。

⑥施工過程中應按監(jiān)控量測方案的要求布設監(jiān)測點，設專人對施工影響區(qū)內的地面、地下管線和建（構）筑物的沉降、傾斜、裂縫等進行觀察量測并記錄，確認正常；發(fā)現(xiàn)異常應及時分析，采取相應的安全技術措施。

4.6 頂進施工

①頂進前現(xiàn)場工作坑起重系統(tǒng)、工作坑口平臺、頂管機械和配套設備、管路與配電線路應完好；機械設備安裝應穩(wěn)固，防護裝置應齊全有效。使用前應經檢查、試運行，確認合格；穿越道路、公路加固、防護措施已完成，頂進作業(yè)已得到管理單位的同意；監(jiān)測點已按監(jiān)控量測方案的要求布設完成，并明確專人負責。

②頂進中，施工人員不得站在頂鐵上或兩側。

③土質松軟、管徑較大時，封門宜在空頂完成后拆除。

④頂進開始后，應連續(xù)作業(yè)，實行交接班制度，并形成文件。

⑤開始頂進時，千斤頂應緩慢地啟動，待各個接觸部位密貼后，方可正常頂進。

⑥拆除封門應編制方案，規(guī)定拆除程序和安全技術措施，封門宜采用靜力法拆除。

⑦每班作業(yè)前，應對機械、設備進行檢查和試運行，確認合格并記錄后，方可作業(yè)。

⑧頂進過程中，嚴禁工作坑內進行豎向運輸作業(yè)；進行豎向運輸作業(yè)時，必須停止頂進作業(yè)。

⑨封門拆除后，應立即將首節(jié)管或工具管、頂管機頂入土體內。洞口與管道之間的空隙應采取密封措施。

⑩掘進過程中，必須由作業(yè)組長統(tǒng)一指揮，協(xié)調掘進、管內水平運輸、頂進和豎向運輸?shù)雀鱾€環(huán)節(jié)的關系。

a.敞開式掘進頂管，嚴禁帶水作業(yè)。

b.每一循環(huán)掘進完成后，應立即將管道推至開挖面前壁。

c.掘進過程中，人員必須在管道內或工具管刃腳內作業(yè)。

d.使用設有格孔和正面支撐裝置的工具管時，應在施工組織設計中規(guī)定挖掘程序。

e.當土質較松軟時，宜在管道前端安裝帶有刃腳的工具管；掘進過程中，必須保持刃腳切入土體內。

f.管端前挖土長度，土質良好時，不得大于50cm，不良土質地段不得大于30cm；鐵路下頂進，軌道下不得大于l0cm，軌道外不得大于30cm，且必須遵守鐵路管理部門的規(guī)定。

g.掘進時，管頂部位超挖量不得大于15mm；管底部135°范圍內不得超挖；在不允許土層沉降的地段，管子周圍均不得超挖。

a.開挖面發(fā)生嚴重塌方。

b.遇到障礙物無法掘進。

c.后背變形、位移超過規(guī)定。

d.頂鐵出現(xiàn)彎曲、錯位現(xiàn)象。

e.頂力驟然增大或超過控制頂力。

f.管道接口出現(xiàn)錯位、劈裂或管道出現(xiàn)裂縫。

g.影響區(qū)內地面、地下管線、建（構）筑物的沉降、傾斜度、結構裂縫和變形等量測數(shù)據有突變或超過限值。

5 電力排管安裝施工

在頂管施工后期，涉及電力排管安裝。本電力通道頂管內壁為D1800直徑，在如此狹小的空間需安裝24根D200的電力排管，對技術要求非常高，為此，根據現(xiàn)場實際情況，研究了一種新的方法用于電力排管安裝。

①在頂管內使用紅外線水平儀根據圖紙要求打點放線，見圖6。

圖6 截面示意圖

②在管內間隔按1.5m/圈設置A16的分隔帶，焊在通長防雷扁鐵及A16的膨脹螺栓上。

③在A16的分隔帶上貼兩邊管壁按設計間距焊6排水平A18鋼筋，上套A20PVC管材。

④在每層鋼筋支架上放置通道全長繩索，根數(shù)如上圖所示。

⑤在工作井中將排管用熱熔焊將其連接，在第一根管的最前端均勻打5個孔，用套上棘手的繩索抓住，在頂管的另一邊使用簡易滑輪牽引，工作井一端推送，逐根安裝電力排管。

該種方法有效地解決了空間狹小、施工受限、難度相當高的問題，是對受限空間安裝方法的一種有益嘗試，在以后的施工中可以逐步完善推廣。

綜上所述，在現(xiàn)代的工程施工中，往往并不是單一的施工技術運用，而是多種技術交匯在一起，甚至需要不斷創(chuàng)新，探索新技術、新工藝、新方法，以適應當前的新形勢、新格局。