市政綜合管廊頂管施工技術(shù)分析

（中鐵十八局集團(tuán)有限公司投資公司，天津 300222）

1.引言

在進(jìn)行市政綜合管廊施工時，常常受到各種因素影響，給其施工帶來阻礙。要保證市政綜合管廊施工的連續(xù)性，需要在施工技術(shù)上綜合思考，降低各種因素帶來的影響。在開展市政綜合管廊施工過程中，諸多企業(yè)采用頂管施工技術(shù)，將兩端的綜合管廊充分連接，有效提升了市政綜合管廊管線安裝的穩(wěn)定性和連續(xù)性，讓施工工作更加簡便和安全，為市政綜合管廊建設(shè)創(chuàng)造理想的效益。

2.工程概述

南京市江北新區(qū)綜合管廊二期工程位于江北新區(qū)核心區(qū)及其周邊地區(qū)的18條路段，二期工程全長53.41km，含管廊干線和管廊支線，干線綜合管廊31.29km，支線綜合管廊22.12km，入廊管線種類有燃?xì)?、電力、通信、給水、雨水、空調(diào)熱力管。

南京江北新區(qū)綜合管廊二期工程中頂管施工工程共計6段，有穿七里河段、浦濱路下穿城南河段、橫江大道下穿浦口大道段、浦濱路下穿浦口大道段、七里河大街下穿江北快速路段、廣西埂大街下穿江北快速路段，全長共計2246m，頂管采用鋼承插口式的鋼筒混凝土管，接口采用雙“O”型橡膠圈，管節(jié)內(nèi)徑3.6m，外徑4.32m，每節(jié)長度3m，混凝土等級強度為C50P8。頂管施工示意見圖1：

圖1 頂管施工示意圖

3.市政綜合管廊的頂管施工技術(shù)

3.1 明挖法

在進(jìn)行市政綜合管廊的頂管施工過程中，根據(jù)施工特點，采取明挖施工方式，可以減少施工成本消耗。從管廊施工效果角度來說，該方式能夠讓施工流程得到簡化，讓施工更加簡單。在市政綜合管廊的頂管施工中采取明挖施工方式，需要對路面上方構(gòu)造進(jìn)行清理，綜合思考該內(nèi)容，也是施工要點。將明挖法應(yīng)用到市政綜合管廊的頂管施工中，能夠準(zhǔn)時完成施工，并實現(xiàn)對綜合管廊的保護(hù)。結(jié)合管廊施工實際情況，該方式更強調(diào)預(yù)制拼裝，利用大噸位起吊設(shè)備，按照施工操作流程進(jìn)行。由于該方式在應(yīng)用過程中，對施工技術(shù)要求比較高，要求施工人員掌握充足的操作技能，并熟練操作各種施工技術(shù)。所以，需要采取整體拼裝方式，實現(xiàn)綜合管廊施工。在施工現(xiàn)場中進(jìn)行澆筑，遇到特殊狀況，應(yīng)該及時查看零件是否存在老化或者破損現(xiàn)象，如果有，應(yīng)及時更換零件，保證施工順利進(jìn)行，避免帶來嚴(yán)重?fù)p失。

3.2 頂管法

頂管施工方式的主要切入點在于，管廊施工中各個管廊長度，需要采用挖設(shè)及頂進(jìn)施工方式，實現(xiàn)管廊施工處理。在具體施工過程中，需要注重管廊施工挖設(shè)內(nèi)容，對現(xiàn)存管道采取對應(yīng)施工方式，為進(jìn)行后期管廊施工時，管廊預(yù)埋處理工作順利進(jìn)行提供便利條件。通過應(yīng)用該施工方式，能夠?qū)芾仁┕ふw施工流程進(jìn)行簡化，減少各種施工設(shè)備投放量，并且利用該方式進(jìn)行管廊施工，能夠降低各種因素影響，獲取理想的施工效果，讓整個施工過程更加便利、快捷。當(dāng)前，在采取頂管施工方式進(jìn)行管廊施工過程中，需要預(yù)先設(shè)置切槽，并且在出現(xiàn)軟土地基的情況下，需要利用一定施工方式，實現(xiàn)對土層沉降的防治，保證工程施工質(zhì)量。

4.市政綜合管廊的頂管施工應(yīng)用

4.1 設(shè)備選擇

結(jié)合工程所處地質(zhì)環(huán)境以及施工要求，要想保證頂管施工工作順利進(jìn)行，提升施工質(zhì)量，降低對四周環(huán)境的影響，該工程頂管機采取Ф4350泥水平衡頂管掘進(jìn)機。該施工設(shè)備匯集了集機械、液壓、電控、激光和測量等多項施工技術(shù)，適合應(yīng)用在粘土質(zhì)、砂土等施工環(huán)節(jié)中。在土層中可以啟動平衡切面土體壓力，實現(xiàn)對地基沉降量控制，讓整個施工過程更加安全、平穩(wěn)。因為頂管采取管節(jié)內(nèi)部直徑為360cm，外部直徑為432cm鋼承插口式的鋼筒混凝土管，原頂管掘進(jìn)機不能滿足工程施工要求，應(yīng)重新進(jìn)行加工處理。Ф4350泥水平衡頂管掘進(jìn)機是由6臺45KW電機組成，在6臺減速機和齒輪傳動的帶動下，讓刀盤運動，從而實現(xiàn)土體切割。其傳輸功率為1432.4KN·m，刀盤運動速度是1.63r.p.m。在具體施工時，應(yīng)該根據(jù)挖設(shè)土方實際壓力情況，適當(dāng)調(diào)節(jié)切削量，從而更好滿足施工要求，實現(xiàn)對地基沉降的控制。通常情況下，糾偏油缸為1200KN*250mm*8，最大糾偏角為2.5°。頂管掘進(jìn)機示意圖見圖2：

圖2 頂管掘進(jìn)機示意圖（單位：mm）

4.2 頂管施工流程

頂管施工流程圖見圖3：

圖3 頂管施工流程圖

4.3 頂管機始發(fā)施工

4.3.1 頂管始發(fā)的施工步驟

在頂管始發(fā)施工過程中，需要根據(jù)工程要求，做好設(shè)備調(diào)試工作，并對工程門洞位置進(jìn)行砼鑿處理，將頂管設(shè)備安置到洞門中，利用頂管機切割加固土體，提升正面土壓力值至理論計算值。

4.3.2 洞門鑿除

在開展洞門鑿除施工工作前，需要在洞門周圍打孔處理，打孔數(shù)量設(shè)置為6個，孔洞深度設(shè)定為100cm，觀察孔洞內(nèi)部是否存在滲漏現(xiàn)象。如果沒有，則可以繼續(xù)施工。如果出現(xiàn)滲漏，則應(yīng)該利用水泥材料將孔洞封堵，之后在洞門周圍圍護(hù)中建立壓密注漿堵漏，確定沒有滲漏現(xiàn)象以后，才能進(jìn)行洞門鑿除。通常情況下，洞門尺寸設(shè)定為Φ452cm，洞門鑿除厚度為80cm。在開鑿之前，需要搭建雙排腳手架，同時做好維護(hù)工作，驗收合格以后才能施工。施工設(shè)備主要以2臺空壓機、4把風(fēng)鎬為主。施工人員需要安排工程經(jīng)驗豐富的人員為主，確保施工質(zhì)量。在進(jìn)行洞門鑿除過程中，秉持由上至下原則。首先讓工作井面圍護(hù)的地下連續(xù)墻鋼筋處于外露狀態(tài)，將鋼筋切割處理，之后繼續(xù)鑿除，直到露出土面鋼筋為止。之后利用頂管機，將頂管機刀盤進(jìn)入到洞門位置，預(yù)留施工人員進(jìn)出空間，之后將其余鋼筋處理，在檢查沒有殘留鋼筋以后，將腳手架拆除，把頂管機安裝在始發(fā)洞門中。具體觀察孔布置圖見圖4。

圖4 觀察孔布置圖

4.4 頂管機接收施工

4.4.1 頂管機位置姿態(tài)的復(fù)核測量

在頂管機靠近接收井時，應(yīng)該立即提高測量頻率，同時降低抽線距離，保證頂管機可以順利進(jìn)洞。對洞門位置坐標(biāo)檢查，結(jié)合工程實際情況安裝頂管機接收基座。頂管施工前測量作為核查頂管所在位置、工作情況的重要參考因素，頂管機能夠在后續(xù)施工時，嚴(yán)格按照施工方案進(jìn)行，準(zhǔn)確無誤的進(jìn)入到接收井基座中。

4.4.2 洞門鑿除

在洞門鑿除施工前，應(yīng)該在洞門周圍打孔處理，孔洞數(shù)量為6個，孔洞深度為100cm，觀察是否出現(xiàn)滲漏狀況。結(jié)合工程實際情況，設(shè)計洞門尺寸，一般為Φ452cm，鑿除厚度為80cm。在洞門鑿除過程中，需要安排4名具有豐富工作經(jīng)驗的人員負(fù)責(zé)，嚴(yán)格按照洞門鑿除施工流程進(jìn)行，確保施工質(zhì)量和效率。

4.4.3 洞門封堵

頂管機進(jìn)入到對應(yīng)位置以后，先拆除頂管機內(nèi)部和管節(jié)連接位置，在千斤頂設(shè)備的作用下，頂管機和首節(jié)管節(jié)脫離，因接受洞門尺寸設(shè)定為Φ 472cm，管節(jié)外部直徑為Φ432cm，洞門和管節(jié)之間存在一定空隙，需要利用混凝土磚搭配快速水泥封死，并預(yù)留閥門位置，便于后續(xù)漿液置換。

4.4.4 漿液置換

在完成頂管施工工作之后，頂管管道和土層之間空隙，需要利用水泥漿固化觸變泥漿填堵，防止在今后施工過程中出現(xiàn)地面沉降狀況。在注漿過程中，需要選用等級為42.5級新鮮普通硅酸鹽水泥，壓密注漿水泥漿液水灰比為1:1，加固珠江壓力設(shè)定為0.4MPa。在壓注觸變泥漿設(shè)備作用下實現(xiàn)泥漿固化。在漿液置換過程中，需要從第一節(jié)管開展，在前一節(jié)管水漿壓注過程中，需要將后續(xù)管節(jié)壓漿孔開啟，讓管道中剩余泥漿在壓力的作用下流出，直到冒出水泥漿位置。在達(dá)到一定壓注壓力以后，才能停止前段灌水泥漿壓注，保證水泥漿完全固化。

4.5 止退裝置

由于頂管掘進(jìn)機形狀主要以矩形為主，其端面面積比較大，使得前端阻力不斷提高，在施工過程中，使得頂管頂進(jìn)距離較長。在發(fā)生后退狀況以后，將會影響機頭和前方土體之間的平衡，土體支撐將會發(fā)生失穩(wěn)狀況，造成土體坍塌。在這種情況下，應(yīng)該采取對應(yīng)措施處理，反之將會給后期管線沉降出現(xiàn)提供條件。在具體處理中，通過在前端安裝止退裝置，利用油缸進(jìn)行推進(jìn)，也可以適當(dāng)添加墊塊，讓銷子順利進(jìn)入到吊裝孔力中。

5.結(jié)束語

總之，通過對市政綜合綜合管廊頂管施工技術(shù)的分析，得出在管廊施工過程中，采取頂管施工技術(shù)，在滿足工程建設(shè)要求的同時，簡化施工流程，減少施工成本投放，不僅為企業(yè)獲取理想的施工效果及效益，同時促進(jìn)建筑事業(yè)長效發(fā)展。