頂管施工工作中的核心要點(diǎn)探討

謝慶仕

（廣西東融產(chǎn)業(yè)園管理委員會，廣西 賀州542813）

1 頂管施工作業(yè)條件準(zhǔn)備

頂管施工作業(yè)的條件準(zhǔn)備包括6 個(gè)：

1）在頂管施工開始之前，需要根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙及施工方案的具體要求，深入調(diào)查施工區(qū)域內(nèi)的地下管線，并且通知相關(guān)產(chǎn)權(quán)單位進(jìn)行轉(zhuǎn)移和保護(hù)，確保地上的障礙物都得以清除。

2）根據(jù)工程地質(zhì)材料降低地下水位，將水位下降到坑底和管道低0.5m 以下。

3）確保施工區(qū)域的供水供電穩(wěn)定，臨時(shí)設(shè)施應(yīng)該滿足頂管施工的基本要求。

4）做好機(jī)械、運(yùn)輸車輛和各種輔助設(shè)備的維修檢查和進(jìn)場工作。

5）檢查道路兩旁的居民情況，包括房屋的結(jié)構(gòu)類型、層高、原開裂的情況，將原開裂的房屋做好標(biāo)志，拍照留存。

6）為了確保施工的穩(wěn)定性和連續(xù)性，需要配備柴油發(fā)電機(jī)作為臨時(shí)應(yīng)急電源，將發(fā)電機(jī)和配電房設(shè)在一起。需要發(fā)電時(shí)，在通過雙電源互投柜聯(lián)網(wǎng)輸出[1]。

2 頂管施工方案

2.1 工作井、接收井施工

具體的施工工藝流程為：工作井、接收井放樣→挖機(jī)（人工）就位→檢驗(yàn)中心點(diǎn)及開挖范圍→開挖至第一層深度→護(hù)壁鋼筋綁扎→護(hù)壁模板安裝→護(hù)壁混凝土澆筑→開挖至第二層并循環(huán)上述工作到基底→制作底板（綁扎鋼筋、模板安裝、混凝土澆筑）→工作井、接收井完成。

2.2 頂管施工

頂管施工是工程項(xiàng)目中的關(guān)鍵。要想確保施工的安全性，在鋪設(shè)管道之前就需要在管線段建造工作井。隨后，根據(jù)設(shè)計(jì)管線的位置和坡度，在工作坑底建筑基礎(chǔ)，在基礎(chǔ)上設(shè)置導(dǎo)軌，將管道放置在這一導(dǎo)軌之上，并且根據(jù)管線的走向來設(shè)置后靠背。另外，在最前端安裝可以調(diào)向的工具管，頂進(jìn)過程中，用工具管開路。這一過程中，需要做好頂進(jìn)糾偏操作，堅(jiān)持“小糾”“勤測”“勤糾”的工藝原則。

1)頂管井施工中可采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土護(hù)壁支護(hù)方式，護(hù)壁厚度經(jīng)計(jì)算土體壓力確定，一般為0.5m 左右。

2)頂管施工遇到地下水時(shí)，應(yīng)采用可靠的降水、阻水措施，以保證施工質(zhì)量。當(dāng)管道在砂卵石等松散土層中頂進(jìn)時(shí)，應(yīng)采用水泥水玻璃雙液對管頂1m 范圍內(nèi)的土體進(jìn)行注漿加固，防止管涌及管頂塌方。注漿孔深度為地面至管頂面以上0.5m。注漿孔沿管道軸線呈梅花形布置，沿管道縱橫向間距根據(jù)施工實(shí)際確定，一般為1m 左右。注漿管可采用直徑50mm 鋼管。

3）頂管專用鋼筋混凝土管前面的是工具管，在下鋼筋混凝土管前，需先頂進(jìn)工具管節(jié)，然后頂進(jìn)鋼筋混凝土管。工具管主要是控制管線方向、坐標(biāo)、高程。

4）管前挖土工作是確保頂進(jìn)質(zhì)量和地上構(gòu)造物安全的關(guān)鍵，管前挖土的方向和開挖的形狀，對頂進(jìn)管位的準(zhǔn)確性造成了顯著的影響。因此，也要對管周邊挖土進(jìn)行嚴(yán)格的控制。

3 頂管施工中的安全措施

1）采用封閉式施工，設(shè)置工作門方便作業(yè)工人及機(jī)械出入。

2）護(hù)欄橫桿立桿采用φ48mm 鋼管，間距符合規(guī)范及驗(yàn)算要求，并采用膨脹螺絲及電弧焊焊接固定。施工場地周圍掛安全警示標(biāo)志標(biāo)牌。

3）交叉路口位置的井口，設(shè)專人指揮交通，確保施工生產(chǎn)安全。

4）挖井時(shí)，采用獨(dú)節(jié)進(jìn)深方法施工，每挖一節(jié)后應(yīng)立即澆灌混凝土護(hù)壁。地面節(jié)澆灌混凝土護(hù)壁應(yīng)高于地面0.3m，地面水才不會流入井內(nèi)，同時(shí)，防止地面上的雜物、泥土掉入井內(nèi)，確保井下工作人員安全。

5）井下施工過程中，需要采用安全燈進(jìn)行照明，確保電壓不超過36V。另外，對于用電設(shè)備的線路也要做好防漏電保護(hù)工作，確保井下施工的用電安全。

6）在開挖的井口2m 范圍內(nèi)嚴(yán)禁堆放雜物，井口也要設(shè)置防護(hù)柵欄。一旦發(fā)現(xiàn)周圍平臺上出現(xiàn)雜物，則需要立即清除。

7）如果挖井深度超過了操作人員的高度，則需要在距離挖土面2m 的地方設(shè)置安全保護(hù)擋板，吊筒上下時(shí)，井下人員應(yīng)避于護(hù)板下，護(hù)板位置應(yīng)隨孔深增加，隨作業(yè)面下移。

8）吊桶上下要扶正，確保其牢固可靠，并且在搖動(dòng)不大的情況下起吊或者下放，吊桶鉤的保險(xiǎn)裝置要完好、牢固。

9）在下井之前，需要對井中的氣體進(jìn)行抽樣檢查，判斷其是否存在有害氣體。如果抽樣檢查的結(jié)果表明有害氣體含量超過標(biāo)準(zhǔn)，則采取相應(yīng)的手段，將有害氣體排除，并確保不會再繼續(xù)出現(xiàn)新的有害氣體。隨后在下井作業(yè)。

10）采用鼓風(fēng)機(jī)向井底送風(fēng)，必要時(shí)也可以輸送一定量的氧氣，然后再下井作業(yè)。在井下作業(yè)的過程中，也要保持通風(fēng)，確保井下氧氣充足。

4 頂管常見問題的防治

4.1 管道軸線偏差過大

由于地層正面阻力不均勻，工具管受力不均，會使得管道軸線偏差過大，出現(xiàn)管道發(fā)生彎曲問題，對工程的安全性造成嚴(yán)峻影響。因此，在頂進(jìn)施工之前，施工團(tuán)隊(duì)就要做好地質(zhì)調(diào)研工作，設(shè)置測力裝置。另外，也可以使用同一規(guī)格的液壓千斤頂，使得頂力、速度保持相同，實(shí)現(xiàn)頂力合力線與管道中心線的重合。最后，頂進(jìn)過程中應(yīng)隨時(shí)繪制頂進(jìn)曲線，指導(dǎo)頂進(jìn)糾偏工作。 如此一來，施工團(tuán)隊(duì)能夠及時(shí)地辨識出管道軸線偏差的問題，尋找切實(shí)可行的方法加以應(yīng)對。

4.2 地面沉降與隆起

在頂管施工過程中，以及施工完成之后，管道軸線兩側(cè)一定單位中，可能會出現(xiàn)地面沉降或者隆起的問題，導(dǎo)致周邊的建筑物和道路交通受到嚴(yán)重影響，甚至直接影響到施工安全。出現(xiàn)這一現(xiàn)象的原因可以歸結(jié)為3 個(gè)：一是開挖端面的取土量過多或者過少，導(dǎo)致工具管推進(jìn)壓力和開挖土體壓力失衡；二是管道軸線出現(xiàn)偏差，導(dǎo)致地層土體出現(xiàn)一定程度的損失；三是管道接口不夠嚴(yán)密，存在水土流失問題。正因如此，在施工之前，有必要對地質(zhì)條件和周圍環(huán)境進(jìn)行詳細(xì)的調(diào)研，設(shè)計(jì)出可靠的施工方案，選擇合適的工具管。施工期間，還要高度關(guān)注頂管的軸線偏差，積極做好測量和糾正工作。最后，關(guān)注管道接口的密封質(zhì)量，防止出現(xiàn)水土流失的問題[2]。

4.3 頂力突然增大

頂力突然增大的原因有4 個(gè)：首先是土層塌方或者工具管前段遇到障礙物，導(dǎo)致阻力迅速增大；其次，管道軸線偏差，導(dǎo)致摩阻力增加；再次，頂進(jìn)設(shè)備發(fā)生故障；最后是頂進(jìn)郭城鎮(zhèn)停留的時(shí)間過長，導(dǎo)致潤滑泥漿失水，減阻效果被削弱。針對這些問題，在頂進(jìn)過程中必須要關(guān)注測量工作，及時(shí)糾正不合格的數(shù)據(jù)，確保管道軸線控制在允許偏差范圍中。

4.4 鋼筋混凝土管道接口滲漏

一般來說，導(dǎo)致鋼筋混凝土管道接口滲漏的原因是：管節(jié)的密封材料質(zhì)量不符合要求，或者在運(yùn)輸、裝卸過程中已經(jīng)出現(xiàn)損壞。另外，管道軸線的偏差過大，接口錯(cuò)位也是導(dǎo)致這一問題的重要原因。對此，可以采用環(huán)氧水泥砂漿或化學(xué)注漿的方法進(jìn)行處理。

4.5 鋼筋混凝土管節(jié)裂縫

管節(jié)縱向和環(huán)向出現(xiàn)明顯的裂縫，出現(xiàn)管道漏水、滲水的問題。結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來看，其原因有3 個(gè)：一是管節(jié)本身的質(zhì)量不符合要求；二是頂進(jìn)過程中頂力超過管節(jié)的承壓強(qiáng)度，或者軸線的偏差過大，導(dǎo)致管節(jié)出現(xiàn)一定程度的損壞；三是運(yùn)輸、裝卸和碼放的方法不妥，致使管節(jié)損壞。針對這些問題，本文認(rèn)為在施工過程中，應(yīng)該全面地分析裂縫產(chǎn)生的原因，采取針對性的應(yīng)對方法，確保管節(jié)的完整性和承載性達(dá)到預(yù)期。

4.6 頂管前端正面土體坍塌

頂管施工過程中，實(shí)際出土量遠(yuǎn)超過理論出土量，地面出現(xiàn)明顯的塌陷。造成這一現(xiàn)象的原因主要有3 個(gè)：一是前段圖層的性質(zhì)發(fā)生了顯著的變化，導(dǎo)致頂進(jìn)量過小，沒有起到防護(hù)和平衡的作用；二是敞開式頂進(jìn)時(shí)，人工一次挖土量遠(yuǎn)超預(yù)期值；三是出現(xiàn)流砂，對此，在頂管施工中，應(yīng)該采取“短開挖、勤頂進(jìn)”的操作方法，嚴(yán)禁超挖，并且時(shí)刻關(guān)注土質(zhì)的變化，及時(shí)采取應(yīng)對措施。

工作井接收井開挖和頂管施工過程中，必須保證支護(hù)結(jié)構(gòu)和周圍結(jié)構(gòu)物的穩(wěn)定性，以確保施工安全和道路的行車安全。為此施工過程中必須采取相應(yīng)的監(jiān)測保護(hù)措施。其內(nèi)容包括：工作井及接收井基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)水平位移及基坑周邊地表沉降監(jiān)測；施工區(qū)域的路面沉降變形監(jiān)測；施工區(qū)域的構(gòu)筑物變形裂縫監(jiān)測。監(jiān)測項(xiàng)目應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場情況和物探資料進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。