頂管法穿越大遼河進出洞口施工措施

郭謹

（遼寧省石佛寺水庫管理局,遼寧 沈陽 110003）

頂管法穿越大遼河進出洞口施工措施

郭謹

（遼寧省石佛寺水庫管理局,遼寧 沈陽 110003）

針對輸水管線穿越大遼河粉質細砂地層段，采用頂管施工存在進出洞口處易發(fā)生涌水、土體流失、坍塌及管子沉降等問題，文中研究并實施了旋噴樁加固洞口土體方案，同時在工具管出洞、進洞時采取有效的技術措施，從而確保了頂管施工的順利進行。

頂管；旋噴樁；穿越；大遼河

大伙房水庫輸水（二期）工程輸水管線穿越大遼河采用頂管法施工，管道中心線距地面 13.4 m，為 2 根 DN 1400（內徑）鋼管，壁厚 20 mm，單線頂進長 426 m，頂進單節(jié)鋼管長 6.0 m。

1 工程地質

1）地形地貌。施工區(qū)域位于遼河沖積平原遼河岸邊，為近代退海之地。右岸地勢較平坦，左岸地勢起伏變化較大，穿越段高程為 2.39～5.20 m（土堤、魚塘），屬中等復雜場地。

2）地層巖性。地層巖性為第四系全新統(tǒng)海陸交互相沉積地層（Q 4），輸水管線位于第四層，巖性描述為粉細砂、灰～灰白色、飽和、稍密～中密狀態(tài)，其主要礦物成分為石英、長石，局部夾有粉土薄層，探勘最大揭露厚度為8.90m，兩岸均有分布。

2 存在的問題

頂管工具管從工作井推出稱為出洞，標志著頂進工作的開始；頂管工具管進入接收井稱為進洞，標志著頂進工作的結束。工程頂管工作井、接收井分別位于大遼河左右岸灘地，由于管道埋深大，位于粉細砂層，地下水豐富，在工具管進出洞時極易造成涌水及洞外土體坍塌，泥土涌進工作井和接收井內，從而導致頂管穿越大遼河工程無法施工。

3 工具管出洞技術措施

3.1 工具管安全出洞保證措施

為確保工具管的安全出洞，防止洞外土體坍塌泥土涌進，在洞口位置對土體進行3排旋噴樁加固。旋噴樁為 φ800@600，設計強度為 1.2 MPa。旋噴加固范圍平面位置以2根頂管中心線為基準，兩側各延伸 3.7 m。剖面位置以兩根頂管中心線為基準，向洞口上下各延伸 3.7 m，見圖 1。

圖1 工作井洞口旋噴樁布置圖

3.2 工具管出洞

1）出洞前先將洞口雙層止水裝置裝在機頭上，并做好推進準備。

2）機頭出洞前首先需要在洞口磚墻上均勻地開 4 個小觀察孔，以檢查洞外土體能否自立，是否有流沙、漏水現象。若流沙、漏水現象嚴重，則不能開門洞，需要對洞口外土體重新加固，才可出洞；如果流沙、漏水現象不嚴重，則將洞口磚墻快速拆除，同時推進機頭，速度控制在 0.5 cm/m in，使止水裝置靠到前墻，再將止水裝置固定好。

3）為防止工具管出洞以后發(fā)生“磕頭”現象，在洞口止水圈下部制作一個弧形托塊。在出洞過程中，將頂管機陸續(xù)與其后部三節(jié)管節(jié)做成可調節(jié)剛性連接。

4）為了減小機頭及管子出洞時的阻力，在進行洞口封門施工時設置注漿管，以供正常頂管施工時注入觸變泥漿，從而減小管子與土體之間的摩阻力。

5）機頭要選擇在當天落潮后最低水位時出洞。

4 工具管進洞技術措施

4.1 工具管安全進洞保證措施

為確保工具管的安全進洞，防止頂管進洞過程中接收井洞口處土體流失、管子沉降等現象發(fā)生，在洞口位置土體進行 3排旋噴加固。旋噴樁為φ800@600，旋噴設計強度為 1.2 MPa。旋噴加固范圍平面位置以兩根頂管中心線為基準，向兩側各延伸 3.7 m。剖面位置以兩根頂管中心線為基準，向洞口上下各延伸 3.7 m，見圖 2。

4.2 工具管進洞

1）當工具管距接收井還有 100 m 左右時，應加強軸線復測，及時調整機頭姿態(tài)，從而確保正確進洞。

2）機頭進洞前，在接收井洞口的封堵磚墻上先打一檢查孔，檢查土質情況及確定機頭位置。

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