頂管穿越已建道路的施工技術(shù)處理

李瑛斯

摘要：頂管技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛，在頂管技術(shù)應(yīng)用中避免不了會遇到頂管穿越已建道路或者其他的管線等情況，在這種情況下，如何對頂管施工各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行有效地控制以及在施工過程中如何明確各施工參數(shù)已成為了施工單位所研究的一個(gè)焦點(diǎn)問題。下面筆者結(jié)合某工程案例，就頂管穿越已建道路的施工技術(shù)處理進(jìn)行詳細(xì)地研究與分析。

關(guān)鍵詞：施工；頂管；技術(shù)；處理；穿越；道路

一、工程案例分析

本文所闡述的這一道路工程處于某市工業(yè)區(qū)域范圍內(nèi)，其中有兩道污水管需要穿越省道，由于該省道的交通比較繁忙，因此決定采取頂管法來施工。該道路路基的地質(zhì)報(bào)告和現(xiàn)場實(shí)際實(shí)施的取樣情況相一致，該地段均為粉質(zhì)亞粘土，其常水位于標(biāo)高2.3米左右，該工程所要穿越的方向?yàn)闁|西方向，其中道路的紅線寬度是50米，實(shí)際所測的地面標(biāo)高在3.9-4.0米之間，所要穿越的這一省道，其道路中心的標(biāo)高大約為4.6米。污水管的平均埋深是4.5米。上述兩根污水管道，其中一根是鋼承口式鋼筋砼排水管，其管徑是D1000，內(nèi)管是HDPE管，其管徑是D800；另外一根同樣也是鋼承口式鋼筋砼排水管，其管徑是D1500，內(nèi)管也是HDPE管，其管徑是D1000。兩根管道全長分別為70米左右。

二、頂管穿越已建道路的施工技術(shù)處理

（一）頂管的整體布置

在本次工程中，主要包括三個(gè)分部工程，即深井施工、頂管施工以及避免路面沉降的相關(guān)措施。管徑為D1500的管道，其工作井的直徑是φ7米；管徑為D1000的管道，其工作井的直徑是φ5米。經(jīng)過工程項(xiàng)目施工現(xiàn)場實(shí)際情況的分析，決定事先進(jìn)行D1000管道的施工，最后再來進(jìn)行D1500管道的施工。由于該工程項(xiàng)目的西岸場地相對比較寬暢，因此決定將兩座工作井設(shè)于公路西側(cè)，自西向東逐步頂進(jìn)。沉井的施工程序主要如下：首先進(jìn)行基坑的測量以及放樣，實(shí)施基坑的開挖，并且刃腳墊層施工；接著內(nèi)模以及支架，進(jìn)行鋼筋的綁扎，并立外模以及支架，對砼進(jìn)行澆搗；緊接著實(shí)施養(yǎng)護(hù)工作與拆模工作，對預(yù)留孔實(shí)施封砌，安裝相應(yīng)的井點(diǎn)，且實(shí)施降水，對墊層進(jìn)行鑿除，同時(shí)實(shí)施挖土下沉，并鋪設(shè)相應(yīng)的碎石與砼墊層；最后對底板鋼筋進(jìn)行綁扎，對底板砼實(shí)施澆搗，養(yǎng)護(hù)砼并實(shí)施回填工作。

（二）現(xiàn)場布置

第一，在工作井的上方位置進(jìn)行龍門吊的設(shè)置，其起吊的高度是5米，其中吊鉤和地面之間的最大高度應(yīng)控制在6米左右，且主鉤最大起重量是10噸。同時(shí)還應(yīng)準(zhǔn)備好施工中所需的空壓機(jī)，在本次工程項(xiàng)目中，準(zhǔn)備了兩臺空壓機(jī)，其主要的作用為供于管內(nèi)的通風(fēng)。

第二，在頂管施工中，所需的電源主要分為兩種，即動(dòng)力用電與照明用電，在電源的布置上，所用變壓器其容量是150KV/A。為避免在施工臨時(shí)停電，于施工現(xiàn)場配備了一臺100KW的發(fā)電機(jī)。

第三，在工作井的布置上，于工作井內(nèi)頂進(jìn)軸線的后方位置設(shè)兩臺主千斤頂，其壓力為2500KN，在前面裝設(shè)相應(yīng)的導(dǎo)軌，其中導(dǎo)軌的長度應(yīng)結(jié)合施工實(shí)際需求來設(shè)置和明確。在后座安裝上必須要保持垂直，且應(yīng)該和后墻緊貼，若存在縫隙則可利用鋼板來進(jìn)行填充，要注意的是其允許垂直所存偏差應(yīng)控制于3mm范圍內(nèi)。在安裝千斤頂時(shí)，其支架高差應(yīng)盡量控制于±5mm范圍內(nèi)，同時(shí)支架軸線所存偏差應(yīng)控制于±3mm左右，而千斤頂和頂管方面不平行控制則應(yīng)保持在±5毫米范圍內(nèi)。在導(dǎo)軌的安裝上，則其后端和后墻之間的距離應(yīng)為200毫米，其允許安裝的偏差應(yīng)是軸線方向±3毫米，其標(biāo)高為±4毫米。

（三）施工工藝

將兩臺千斤頂當(dāng)作主頂，其行程是1.4米，借助于油泵來為千斤頂提供相應(yīng)的動(dòng)力，在千斤頂后端利用分壓環(huán)以及道木把反力均勻到工作井，在前端進(jìn)行分壓環(huán)的頂進(jìn)，借助于頂鐵把頂力傳遞到管節(jié)。由于分壓環(huán)所具剛性較好，和管端面的接觸比較平整，因此不會出現(xiàn)變形情況。在頂管施工過程中，把頂進(jìn)這一管段放于主千斤頂前導(dǎo)軌上。由于管道最前端的這臺工具管為二段擠壓式，因此應(yīng)采取焊接的方式將工具管和管段連接。在主千斤頂進(jìn)行頂進(jìn)時(shí)，可利用工具管來開路，逐步推進(jìn)管段穿過所設(shè)工作井穿墻洞，將管道壓入至土中，在此時(shí)管端中泥土就會被壓入到喇叭口，自進(jìn)泥口進(jìn)入到工具管。當(dāng)千斤頂已達(dá)到了最大行程以后進(jìn)行縮回，將其放入至頂鐵，接著千斤頂繼續(xù)向前推進(jìn)，按照上述方式重復(fù)循環(huán)，一直到頂完全部行程為止。此外，所產(chǎn)生的棄泥可采取人工搬運(yùn)的方式將其運(yùn)出到管外。

（四）施工措施

第一，穿墻。于沉井下沉之前，事先于穿墻管內(nèi)進(jìn)行黃粘土的充填，要注意的是所填充的這一黃粘土應(yīng)事先夯實(shí)，接著于內(nèi)側(cè)裝設(shè)悶板，在管道穿墻中充填黃粘土主要的目的在于臨時(shí)止水。在沉井下沉的時(shí)候要注意坍方問題，若是坍方區(qū)需回填，則于穿墻一側(cè)回填相應(yīng)的粘性土，在充填的過程中要注意粘性土中不可含有其他的雜物。在穿墻之前，應(yīng)做好以下檢查工作，即工具管應(yīng)該調(diào)零，當(dāng)工具管調(diào)正以后，穿墻處后主千斤頂應(yīng)頂住鋼生頂。

第二，頂進(jìn)。借助于擠壓式工具管來予以施工，加強(qiáng)正面阻力的控制，通常情況下正面阻力應(yīng)比正面土體主動(dòng)土壓力大，且比正面被動(dòng)土壓力小，以此才可更好地控制原狀土穩(wěn)定以及解決地面沉降問題?；谏鲜鲆螅陧斶M(jìn)時(shí)，工具管可不用裝設(shè)排管，這樣可達(dá)到減少正阻力的目的，同時(shí)在頂進(jìn)時(shí)還應(yīng)加強(qiáng)對正面阻力的控制，其中最大正面阻力不可大于400KN，以免出現(xiàn)上拱問題，若超過，則應(yīng)于擠壓口內(nèi)進(jìn)行挖土，從而使正面阻力得以減小。此外，頂管施工應(yīng)連續(xù)實(shí)施，一般不適合長時(shí)間停息，當(dāng)頂進(jìn)到一段距離以后應(yīng)及時(shí)實(shí)施測量，明確工具管所存偏差，并指導(dǎo)糾正偏差，從而保證管道可按照設(shè)計(jì)的軸線要求來予以頂進(jìn)，要注意的是管道偏差減少不可過快，應(yīng)循序漸進(jìn)。

第三， 在管節(jié)接口施工過程中，應(yīng)借助于強(qiáng)力膠水把橡膠止水帶緊貼在砼管口的凹槽位置，其粘貼必須要牢固，于管節(jié)對接之前應(yīng)事先涂上相應(yīng)的無腐蝕性潤滑油，從而使摩阻得以減少，以免止水帶出現(xiàn)斷裂、翻轉(zhuǎn)或者移位等問題。軟木襯墊可用多層膠合板來進(jìn)行，把其夾在前后管節(jié)鋼套管之間，確保管節(jié)之間作用均勻，避免接口受到損傷。當(dāng)管道頂通以后，需要對管道內(nèi)接口實(shí)施處理，把管節(jié)之間膠合板鑿到相同深度，同時(shí)利用泥漿來抹平。當(dāng)實(shí)施管道頂進(jìn)時(shí)，需實(shí)施注漿工藝，借助于觸變泥漿套使頂進(jìn)中管壁和土體間所產(chǎn)生的摩擦力得以減少，填充流失土體，避免土體隔水、變形以及沉降。此外，于管道內(nèi)應(yīng)設(shè)置相應(yīng)的供氣系統(tǒng)，確保管道內(nèi)空氣的暢通與循環(huán)。

三、結(jié)束語

文章結(jié)合某工程案例，就頂管穿越已建道路的施工技術(shù)處理進(jìn)行了詳細(xì)地闡述，望通過本文內(nèi)容的介紹可為今后相似頂管施工提供相應(yīng)的參考資料，以確保施工質(zhì)量達(dá)到要求。

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