大管徑圓涵頂管技術(shù)應(yīng)用

姜波

摘 要：呼和浩特城市軌道交通2號(hào)線一期工程豐州220kV變電站-錫林路電纜隧道（豐州變接入點(diǎn)～錫林路段頂管沉井施工圖2）。共有3段需要頂管過(guò)路。工井采用沉井的施工方式，頂管本體采用頂進(jìn)法施工，頂管（III級(jí)管）內(nèi)徑3.5m。沉井2個(gè)。工井持力層主要位于細(xì)砂層，頂進(jìn)段位于礫砂層，場(chǎng)地類別為II類，場(chǎng)地土類型為中軟土～中硬土。沉井開(kāi)挖深度約為140m，頂管覆土約為8m。

關(guān)鍵詞：沉井;頂管;技術(shù)要求

1 設(shè)計(jì)亮點(diǎn)

1.1 頂管直徑較大

常規(guī)電力圓涵直徑一般為1.4-2m，給排水用圓涵一般為2-3m，本工程使用3.5m混凝土電力圓涵在國(guó)內(nèi)屬于較大直徑，相應(yīng)頂管機(jī)頭也較大。存在頂進(jìn)阻力較大，施工經(jīng)驗(yàn)較少的難度。

1.2 電力混凝土頂管柔性鋼承插接口

目前混凝土頂管大都采用混凝土企口或者單純的鋼承口，混凝土企口管承口與插口均為混凝土面，混凝土表面的粗糙面與特性導(dǎo)致幾乎無(wú)閉水效果，混凝土鋼承口管比混凝土企口管略有改進(jìn)，在承口處增加了一道鋼圈，但是鋼圈與混凝土插口并不能完全貼合，而且頂進(jìn)過(guò)程中外側(cè)鋼圈易松動(dòng)產(chǎn)生縫隙，極易造成漏水隱患，無(wú)法滿足電力隧道的閉水要求;少量漏水會(huì)導(dǎo)致檢修困難，大量漏水會(huì)影響電纜的安全運(yùn)行。

本工程地下水位較高，頂管均在地下水位以下，解決電力混凝土頂管接口漏水的技術(shù)缺陷問(wèn)題，勢(shì)在必行。本工程采用了新型的頂管接口裝置，滿足了電力頂管的功能要求。本接口具有以下特點(diǎn)：

（1）優(yōu)異的型鋼接口形式保證了接頭閉水。

工程實(shí)踐證明使用雙膠圈鋼承插口接頭，閉水抗壓、防腐抗?jié)B能力得到驗(yàn)證。接口用型鋼如圖所示：

（2）管道接口精確的工作面尺寸和膠圈保證了管道接口閉水的可靠性。

（3）雙膠圈接口可以接頭打壓實(shí)驗(yàn)，保證接頭無(wú)滲漏后再頂進(jìn)施工。

（4）承口端、插口端外壁設(shè)置寬100mm加強(qiáng)鋼環(huán)，保證管道頂進(jìn)施工中端面及接口強(qiáng)度。

2 施工要求

2.1 沉井施工技術(shù)要求

2.1.1 現(xiàn)澆混凝土施工

a.現(xiàn)澆混凝土施工應(yīng)按照《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》GB50204-2002的要求進(jìn)行。

b.沉井施工時(shí)應(yīng)依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況采用一次性澆筑或分多節(jié)澆筑。在沉井施工時(shí)應(yīng)保證拼接下方混凝土強(qiáng)度達(dá)到沉井理論設(shè)計(jì)強(qiáng)度值70%以上。

c.沉井分節(jié)拼接處應(yīng)按照按施工縫拼接處理。

d.在澆筑過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)保證混凝土均勻灌入，并定時(shí)記錄沉降量，當(dāng)發(fā)現(xiàn)有不均勻下沉?xí)r應(yīng)當(dāng)及時(shí)通知工長(zhǎng)做出相應(yīng)調(diào)整，防止上方重量不均導(dǎo)致的開(kāi)裂。

e.施工過(guò)程中要嚴(yán)格控制水灰比，振搗密實(shí)，達(dá)到養(yǎng)護(hù)周期，防止早起裂縫的產(chǎn)生。如進(jìn)入冬施，應(yīng)做好相應(yīng)保溫措施。

f.認(rèn)真閱讀分析圖紙，確認(rèn)預(yù)埋件及套管，不得有遺漏。

2.1.2 下沉施工

應(yīng)確保等混凝土強(qiáng)度達(dá)到要求，方可下沉，施工時(shí)應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)控;施工前應(yīng)對(duì)基坑周邊進(jìn)行路面硬化，做好基坑防排水工作。下沉?xí)r可整體下沉也可以分段下沉，分段下沉3.5m-4.5m一段，要求混凝土澆筑對(duì)稱均勻防止沉井傾斜。主要的關(guān)鍵環(huán)節(jié)包括基坑開(kāi)挖下沉，封底時(shí)的工況，應(yīng)嚴(yán)格按照?qǐng)D紙施工，保證基坑安全。

a.沉井下沉前，刃腳內(nèi)側(cè)（包括凹槽）及底梁側(cè)均應(yīng)打毛。打毛范圍為封底混凝土和底板混凝土的接觸面。

b.所有沉井蓋板上覆土深度不應(yīng)超過(guò)2.0m。

c.沉井下沉中采用干法下沉。在井內(nèi)應(yīng)先將底部土體清理完畢后再清理四壁，取土要均勻?qū)ΨQ，下沉過(guò)程中要及時(shí)記錄偏移量，井底開(kāi)挖取土應(yīng)及時(shí)清運(yùn)，不得在基坑四周堆積。在施工沉降至設(shè)計(jì)標(biāo)高1m時(shí)，應(yīng)減緩沉井速度，每日下沉速度小于0.3m。

d.底部收口。在混凝土封底澆筑時(shí)，要緩慢均勻避免對(duì)周邊土體擾動(dòng)。混凝土封底未達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度前，要保證沉井內(nèi)部水位高于外部水位，避免水壓差導(dǎo)致的水體倒灌?；炷吝_(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求后，對(duì)井內(nèi)水體排干，應(yīng)檢查排干后的井壁是否有滲漏、濕漬等現(xiàn)象，如有應(yīng)及時(shí)進(jìn)行修補(bǔ)。在施工完畢后，檢查是否有超出標(biāo)高部分，對(duì)超出部分予以鑿除。

2.2 頂管施工要求

（1）頂管采用C50自防水商品混凝土預(yù)制管（頂進(jìn)施工法用鋼筋混凝土排水管》定型的柔性接頭鋼承插口并設(shè)置雙膠圈，III級(jí)管，管端部鋼筋與鋼圈焊接），防水等級(jí)P8;并應(yīng)符合囯家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《頂進(jìn)施工法用鋼筋混凝土排水管》（JC/T640-2010）。

（2）本工程采用土壓平衡法機(jī)械施工。

（3）頂管預(yù)制過(guò)程中，要對(duì)接口處進(jìn)行防水防滲實(shí)驗(yàn)。

（4）頂管頂進(jìn)過(guò)程中，保持勻速頂進(jìn)，應(yīng)遵循地上地下建立的同步測(cè)量監(jiān)控系統(tǒng)的推進(jìn)中心線，布置控制點(diǎn)位時(shí)要選取校核方便、視野清晰、不宜干擾的位置，并設(shè)立警示標(biāo)牌。

（5）施工頂進(jìn)中應(yīng)將潤(rùn)滑液均勻的灌注在管道表面。對(duì)注漿量及壓力值要進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，減少對(duì)施工周邊建筑物及構(gòu)筑物的擾動(dòng)。

（6）測(cè)量?jī)x器布控時(shí)，應(yīng)避開(kāi)基坑底和坑壁，防止在正常施工過(guò)程中產(chǎn)生位移導(dǎo)致數(shù)據(jù)無(wú)法閉合。

（7）必須等井壁和后座墻強(qiáng)度達(dá)到要求后才能進(jìn)行頂管作業(yè)。