市政工程頂管(沉井)施工控制要點(diǎn)分析

呂飛華

（浙江華東工程咨詢有限公司 浙江 杭州 310012）

1 市政工程頂管（沉井）基本情況

1.1 頂管（沉井）概念

頂管（沉井）施工技術(shù)本質(zhì)屬于不開挖施工技術(shù)，是指在管道頂進(jìn)過(guò)程中，借助施工機(jī)械推力完成施工。借助該施工技術(shù)可以保證施工效率與質(zhì)量，控制開挖土層數(shù)量，降低管道與土壤之間的摩擦力。與傳統(tǒng)頂管施工所不同的是，頂管（沉井）施工可以降低管道偏差問(wèn)題發(fā)生概率，降低工作人員后期維修難度，控制施工成本，提高施工單位經(jīng)濟(jì)效益。

1.2 適用范圍

（1）可使用頂管（沉井）施工技術(shù)完成城市繁華區(qū)域市政工程項(xiàng)目。該技術(shù)施工范圍較小，不影響施工區(qū)域交通情況，可以滿足城市發(fā)展需求，并且不會(huì)破壞施工區(qū)域道路外觀，施工成本較低。

（2）可使用頂管（沉井）施工技術(shù)完成城市人口密集區(qū)域市政工程項(xiàng)目。該技術(shù)施工噪音較小，不會(huì)對(duì)居民正常生產(chǎn)生活造成影響。

（3）可使用頂管（沉井）施工技術(shù)完成高植被覆蓋區(qū)域市政工程項(xiàng)目。該技術(shù)具有點(diǎn)狀施工特點(diǎn)，可以盡可能縮減動(dòng)土面積，不會(huì)對(duì)綠化區(qū)域造成破壞。

2 市政工程頂管（沉井）施工方法

2.1 工作設(shè)計(jì)

推壓井主要有兩部分結(jié)構(gòu)組成，分別是推壓井與鉆井結(jié)構(gòu)，具有多種存在形式，結(jié)構(gòu)主要形成材料為鋼筋混凝土。在其應(yīng)用過(guò)程中，推壓井與鉆井形狀與性能均存在一定差異，比如推壓井形狀多為圓形、方形，鉆井形狀多為矩形等。

2.2 施工程序

通過(guò)墻壁或擋板打開，并使用工具將噴泉的防水墻安裝在設(shè)備的上部，主要技術(shù)措施是：將低強(qiáng)度泥漿或水泥板壓入管道中，使土壤混合均勻，起到臨時(shí)的擋水作用，以保證基坑外壁相對(duì)穩(wěn)定，使其有足夠的支護(hù)強(qiáng)度，借助灌漿加固方式提高外墻穿墻施工質(zhì)量，針對(duì)所發(fā)現(xiàn)問(wèn)題制定具體解決方案，并且借助儀表盤檢查墻體厚度，厚度為20 mm左右。在進(jìn)行密封操作時(shí)，其常用手法為安裝反向驅(qū)動(dòng)管，以降低墻壁外部流體對(duì)管道造成沖擊。

2.3 頂管法

在防水墻安裝中，需結(jié)合需求完成儀表板、工具以及設(shè)備選擇，以保證隧道管道運(yùn)行質(zhì)量與效率。出洞后應(yīng)先用頂管機(jī)將孔從地面壓下，然后開始封孔，這個(gè)過(guò)程較為普遍，保證工程施工質(zhì)量安全，盡可能規(guī)避工程事故發(fā)生的可能性。

2.4 注漿頂施工

通過(guò)調(diào)整膨潤(rùn)土管道懸浮層厚度可以改變膨潤(rùn)土浮力。通常情況下，當(dāng)懸浮層厚度與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值存在偏差時(shí)，鋼筋混凝土浮力會(huì)發(fā)生明顯的變化。假設(shè)土壓力大于膨潤(rùn)土浮力，則支撐帶整體懸浮壓力會(huì)呈現(xiàn)為不平均狀態(tài)。此時(shí)，為滿足懸浮需求，在實(shí)際施工中，可以通過(guò)觀察表觀溶膠流動(dòng)狀態(tài)分析膨潤(rùn)土運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，以降低浮力和阻力的雙重影響，并通過(guò)減少重力來(lái)減少?zèng)_擊，有利于大直徑和長(zhǎng)距離推進(jìn)。

2.5 頂進(jìn)設(shè)備安裝

需確保液壓缸、高壓油泵以及液壓管路控制系統(tǒng)均處于標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)方可開展后續(xù)施工。參考工作孔前進(jìn)方向與安裝需求完成頂鐵安裝，需注意，頂面與軸線應(yīng)為垂直狀態(tài)。安裝完成后，頂鐵軸線與軸線需處于平行狀態(tài)，并且應(yīng)借助專業(yè)設(shè)備檢查安裝質(zhì)量。

2.6 管道頂進(jìn)

頂管制作材料為D800 mm 三級(jí)鋼筋混凝土管，鋼管設(shè)承插，管接頭內(nèi)間隙采用聚硫密封膏。在進(jìn)行頂進(jìn)操作前，需檢查軌道第一段管道相關(guān)參數(shù)是否符合規(guī)定，比如中心線、坡度以及高度均需高于最低標(biāo)準(zhǔn)。頂管排空后，拆除開關(guān)門，將其推入5～10 cm，以增加測(cè)量強(qiáng)度。軸線上第一根管道的允許偏差為3 mm，高度為0～3 mm，頂管后，用聚硫密封膏密封管接頭之間的內(nèi)部間隙。

3 市政工程頂管（沉井）施工控制要點(diǎn)分析

3.1 地面預(yù)制控制事項(xiàng)

確定穿孔沉箱法是否適用，能否保證施工安全和質(zhì)量，鉆孔取樣深度是否滿足要求，鉆孔底部土壤是否可用作墊層、碎石墊層或混凝土墊層，確保沉井施工可以順利開展。需要注意的是模具工程控制包括多項(xiàng)工作：①核查腳手架底部牢固性。②核查腳手架底部穩(wěn)定性，且相鄰井壁弧形邊緣距離不得超過(guò)1.5 m，鋼管水平與垂直間距應(yīng)為1.80 m×2.00 m，檢測(cè)其是否滿足穩(wěn)定功能的抗剪支撐要求。③核查裝配式鋼模板是否存在漏漿問(wèn)題，內(nèi)外模支撐是否可以支撐混凝土振搗，內(nèi)外模與沉箱壁厚的距離，內(nèi)外防護(hù)層厚度是否滿足設(shè)計(jì)要求。

檢查現(xiàn)有施工工藝是否符合設(shè)計(jì)圖紙和規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)加固方法、鋼材質(zhì)量保證書檢驗(yàn)、試驗(yàn)報(bào)告、原材料批量試驗(yàn)。保證在井壁與鋼材結(jié)合前提下，井壁截面尺寸符合設(shè)計(jì)圖紙，并以此為標(biāo)準(zhǔn)完成鋼筋位置表現(xiàn)。

3.2 沉井下沉及封底控制

施工前應(yīng)確定不同觀測(cè)數(shù)據(jù)的原始起點(diǎn)，進(jìn)行對(duì)比分析，針對(duì)不合理之處進(jìn)行優(yōu)化。在應(yīng)用沉井技術(shù)（干、濕）進(jìn)行施工前，施工單位應(yīng)向有關(guān)部門進(jìn)行申請(qǐng)，獲得施工許可。沉井下沉前，應(yīng)清理沉井底部的混凝土墊層，為同步下沉創(chuàng)造對(duì)稱條件。在沉井下沉過(guò)程中，現(xiàn)場(chǎng)人員應(yīng)做好記錄，按正確的鉆孔順序進(jìn)行施工監(jiān)理，明確機(jī)械鉆孔與人工鉆孔之間的差異性，避免因突然傾斜、沉降或偏斜而造成過(guò)度開挖。

制定詳細(xì)施工記錄方案，及時(shí)完成施工變化情況記錄，確保后續(xù)施工可以順利開展。當(dāng)檢測(cè)到0.25%的偏差時(shí)，鉆孔深度應(yīng)無(wú)限接近底腳，以降低誤差。同時(shí)在施工中，其工作重點(diǎn)為防斜工作，根據(jù)土壤性質(zhì)和場(chǎng)地變化進(jìn)行調(diào)整時(shí)，應(yīng)以頻繁測(cè)量和偏差修正為指導(dǎo)思想。當(dāng)沉井接近設(shè)計(jì)高度時(shí)，應(yīng)借助人工開挖方式完成后續(xù)施工，以確保沉井在設(shè)計(jì)高度的下沉精度。沉井下沉至設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)，經(jīng)設(shè)計(jì)和監(jiān)理確認(rèn)后，測(cè)量地下室高度并密封。沉井驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)參照相關(guān)工程驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，使質(zhì)量符合設(shè)計(jì)要求。

3.3 頂進(jìn)施工控制

檢查頂管機(jī)類型、頂管力等參數(shù)是否滿足工程地層對(duì)頂管距離的要求，參考相關(guān)要求核查T 型鋼止水環(huán)、木墊片等密封件的質(zhì)量證明書與外觀質(zhì)量證明、核查管道減阻措施、落實(shí)制定標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)比，參考頂管施工記錄確定最大推力報(bào)警值。確保在實(shí)際施工中，施工單位可以根據(jù)要求完成具體工作，比如平面控制、高程控制、地面沉降觀測(cè)及頂升位置測(cè)量等。及時(shí)掌握頂管頭位置，改善過(guò)電位，及時(shí)糾正偏差。頂管施工的地表沉降測(cè)量每天進(jìn)行一次，在開展推進(jìn)工作前，需檢查工作孔止水裝置與管道中心導(dǎo)軌位置，以保證止水條的安裝和密封，當(dāng)問(wèn)題發(fā)生后，施工人員需第一時(shí)間做出應(yīng)對(duì)，降低損失。

4 結(jié)語(yǔ)

借助頂管（沉井）施工技術(shù)，不僅可以解決傳統(tǒng)施工中的不足，還可以提高經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益，對(duì)我國(guó)建設(shè)發(fā)展有著非常大的幫助。