泥水平衡頂管穿越高速公路施工技術(shù)要點(diǎn)分析

劉旺兵（中海油粵東液化天然氣有限責(zé)任公司，廣東 揭陽515200）

在當(dāng)前城市化發(fā)展中，高速公路作為推動(dòng)區(qū)域經(jīng)濟(jì)的重要內(nèi)容，通過施工方案的完善以及施工技術(shù)的明確，可以更好的提高施工效率，滿足行業(yè)的發(fā)展需求。高速公路施工中通過泥水平衡頂管穿越技術(shù)的運(yùn)用，會(huì)保證安全、優(yōu)質(zhì)以及高效的施工，降低工程施工難度，以保證地面工作環(huán)境的穩(wěn)定性。而且，將泥水平衡頂管穿越技術(shù)運(yùn)用在高速公路施工中，可以達(dá)到連續(xù)作業(yè)、安全性高以及保持挖掘面穩(wěn)定的目的，縮短高速公路工程的施工時(shí)間，為行業(yè)的運(yùn)行及發(fā)展提供參考。

1 工程概況

本工程管道CA019G-CA020 號(hào)樁于潮州市潮安區(qū)沙溪鎮(zhèn)賈里村東穿越G78 汕昆高速，根據(jù)G78 汕昆高速穿越審查意見，穿越公路路基段方式為頂進(jìn)鋼筋混凝土套管104m，管底設(shè)計(jì)標(biāo)高-1.7m，采用頂進(jìn)鋼筋混凝土套管方式，管道規(guī)格為Φ 914×22.2mm,材質(zhì)X70M,設(shè)計(jì)壓力為9.2MPa套管接頭形式為鋼承口，套管執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)《混凝土和鋼筋混凝土排水管》（GB/T11836-2009）的規(guī)定，套管規(guī)格為DRCPⅢ1500×2500 GB/T11836。

2 工程特點(diǎn)

2.1 工程施工現(xiàn)場(chǎng)的特點(diǎn)

由于受南方氣候多雨以及臺(tái)風(fēng)雨季汛期的影響，在工作井制作時(shí)每座工作井的首節(jié)護(hù)壁必須高出自然地面30～35cm，以防止雨水涌入基坑內(nèi)。由于施工場(chǎng)地是臨近道路的空地。要切實(shí)做好交通疏導(dǎo)、地下管線的探明及保護(hù)，現(xiàn)場(chǎng)安全和環(huán)境保護(hù)文明施工工作。施工中加強(qiáng)對(duì)安全施工的監(jiān)控力度，降低對(duì)周邊環(huán)境的影響。

2.2 施工配合特點(diǎn)

本工程工期緊，頂管作業(yè)需24h連續(xù)施工(夜間施工)，需要有關(guān)單位的大力配合和支持，工作井及接收井要嚴(yán)格圍閉和夜間照明。

2.3 沉井結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

沉井結(jié)構(gòu)體量大，井體施工需長(zhǎng)臂鉤機(jī)配合施工難度比較大。它對(duì)周圍土體的擾動(dòng)較小。作井位置在開始頂管作業(yè)時(shí)要嚴(yán)格圍蔽和夜間照明，施工期間在工作井內(nèi)應(yīng)配置足量的排水設(shè)備，在后座位置設(shè)置活動(dòng)雨棚，以保證雨季汛期的管道施工順利、安全[1]。

3 泥水平衡頂管穿越高速公路施工技術(shù)要點(diǎn)

3.1 測(cè)量放線施工技術(shù)

在高速公路施工中，泥水平衡頂管穿越高速公路的測(cè)量放線技術(shù)如下：第一，施工單位需要按照設(shè)計(jì)控制樁，采用RTK確定穿越管段的中心樁，之后使用噴漆標(biāo)出明確的直線。第二，在施工區(qū)域邊界線位置確定中，應(yīng)該在公路穿越中設(shè)置穿越點(diǎn)。

3.2 明確施工方法

由于該段管線頂管位置處于中砂層，采用頂進(jìn)鋼筋混凝土套管104m,施工時(shí)采用非開挖-泥水平衡施工方法。

3.3 沉井的施工工藝

在工程項(xiàng)目施工中，需要結(jié)合高速公路的施工狀況，確定工作坑的施工工藝。第一，該工程的沉井結(jié)構(gòu)工作井直徑6.5m，井體混凝土標(biāo)號(hào)為C25 壁厚0.5m，井體下沉至設(shè)計(jì)標(biāo)高之后制作工作井底板，底板采用C25 鋼筋混凝土制作，厚度為0.4m。沉井深度4.5m，每節(jié)1.5m，分3次下沉。第二，沉井基坑開挖中，需要根據(jù)井體坐標(biāo)定出沉井中心樁及沉井井體外壁四個(gè)角點(diǎn)的控制樁，基坑底四邊尺寸比沉井結(jié)構(gòu)外圍尺寸沿周邊各放寬0.5m，依據(jù)沉井平面尺寸確定基坑底面尺寸，沉井的基坑開挖深度為1m。沉井基坑采用機(jī)械挖土并人工整平基底，井中設(shè)置大功率潛水泵抽水進(jìn)行降水，土方可隨即用車輛外運(yùn)。第三，沉井基坑鋪筑，在人工整平之后，沿沉井墻體中心線鋪設(shè)碎石墊層，墊層厚度為150mm，鋪設(shè)寬度1.5 m（比刃腳寬度兩側(cè)各放寬0.5m），并用人工機(jī)具夯實(shí)平整；然后在碎石墊層上填筑粗砂墊層，厚度為100mm，用平板震動(dòng)整平、密實(shí)。在墊層上沿沉井刃腳四周澆筑素砼墊層帶，厚度為100mm，寬度比沉井墻體厚度內(nèi)外寬200mm。應(yīng)該注意的是，在灌注水下封底混凝土?xí)r，需要的導(dǎo)管間隔及根數(shù)根據(jù)導(dǎo)管作用半徑和封底面積確定，具體參數(shù)如表1[2]。

表1 導(dǎo)管作用半徑隨導(dǎo)管下口超壓力大小關(guān)系

3.4 操作控制施工技術(shù)

高速公路施工中，為了提升泥水平衡頂管穿越施工的技術(shù)，需要選擇專業(yè)性強(qiáng)的操作人員，在施工中做到：第一，操作人員在操作控制臺(tái)中，需要按照具體的數(shù)據(jù)、控制系統(tǒng)等，對(duì)人員的控制方向以及數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄，以提高各項(xiàng)施工參數(shù)確定的合理性，施工人員在操作中，當(dāng)遇到地下水或是軟土層時(shí)，應(yīng)該在洞口止水圈安裝接受口，以保證泥水平衡頂管穿越施工的整體質(zhì)量。第二，在掘進(jìn)機(jī)土層施工中，在完成管道鋪設(shè)之后，關(guān)閉接受井口。第三，最后布設(shè)整個(gè)輸送管道，以更好的提高泥水平衡頂管穿越施工的質(zhì)量。

3.5 頂管施工技術(shù)

高速公路施工中，頂管施工技術(shù)作為泥水平衡頂管穿越中較為重要的工序，泥水平衡式工具頭頂管施工圖如圖1 所示。頂管施工明確以下技術(shù)內(nèi)容：第一，確定頂管的測(cè)量及控制指標(biāo)。施工人員在頂管施工中，應(yīng)該將軸線的允許偏差控制在合理范圍內(nèi)，仔細(xì)觀察激光點(diǎn)的偏向狀態(tài)，在施工中通過對(duì)控制臺(tái)的復(fù)測(cè)，提高工程的精確度。第二，在獨(dú)立坐標(biāo)放樣中，需要按照獨(dú)立的坐標(biāo)系統(tǒng)測(cè)量控制臺(tái)的精確，為頂管施工指明方向。第三，在頂管測(cè)量及方向控制中，施工人員需要在后頂觀察臺(tái)中設(shè)置激光經(jīng)緯儀，通過對(duì)后標(biāo)點(diǎn)水平角以及豎直角的測(cè)量，計(jì)算頂管頭部以及尾部的高程參數(shù)[3]。

圖1 泥水平衡式工具頭頂管施工圖

3.6 附件安裝技術(shù)

在泥水平衡頂管穿越高速公路施工中，套管頂管穿越完成之后，應(yīng)該對(duì)輸送管道進(jìn)行敷設(shè)，清理輸送管道內(nèi)的積水以及雜物，在套管封堵中，需要使用瀝青水泥進(jìn)行磚砌，提高附件安裝的整體質(zhì)量[4]。

3.7 恢復(fù)地貌

施工完成之后，施工人員需要進(jìn)行回填操作以及管溝處理，清理施工后的生活和生產(chǎn)垃圾，恢復(fù)施工地區(qū)原狀地貌，最后經(jīng)過相關(guān)部門的驗(yàn)收認(rèn)可施工。

4 結(jié)語

總而言之，在泥水平衡頂管穿越高速公路施工技術(shù)使用中，為了提高工程施工質(zhì)量，應(yīng)該結(jié)合工程項(xiàng)目的施工特點(diǎn)，明確具體的施工工藝。施工人員需要按照具體的工程標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行各項(xiàng)施工技術(shù)的執(zhí)行，以提高各項(xiàng)工程施工的質(zhì)量，為高速公路施工效率的提升提供參考。