導(dǎo)語(yǔ)：頂管施工方案研究一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

1工程概況

福建省莆田金鐘水利樞紐引水配套工程是將莆田仙游西北部金鐘水庫(kù)及雙溪口水庫(kù)水源引向莆田市東南部及仙游縣中南部水資源短缺地區(qū)的調(diào)水工程，設(shè)計(jì)現(xiàn)狀年采用2007年，設(shè)計(jì)水平年為2015年，規(guī)劃水平年為2025年，引水規(guī)模為36．37t/d，受益人口109．55萬(wàn)人。本工程線路起點(diǎn)位于金鐘引水隧洞在寶峰的出口，橫穿木蘭溪溪底140m，輸水干管沿仙港大道埋設(shè)12．94km管道;媽祖支線沿仙港大道、濱海大道及城港大道布置到媽祖對(duì)臺(tái)貿(mào)易城，布置長(zhǎng)度51．41km(管徑1．4m，輸水流量1．73～2．95m3/s)。本工程總輸水長(zhǎng)度89．10km。

2頂管工程情況

(1)本頂管工程位于福建省莆田市仙游縣楓亭鎮(zhèn)輝煌村，平面布置樁號(hào)為ZMG0+900～ZMG1+014．7管段，橫穿福泉高速公路。主要設(shè)置:工作井、接收井。鋼管外徑1．82m、壁厚0．02m;頂管長(zhǎng)度，按114．7m設(shè)計(jì)。工程包括1個(gè)工作井和1個(gè)接收井，均采用矩形形狀，工作井基礎(chǔ)及周圍采用水泥攪拌樁加固處理。(2)頂管管道采用φ1820mm×20mm的鋼管管道，套管采用φ1420mm×16mm的鋼管管道，設(shè)計(jì)坡度i=0．0097，頂進(jìn)鋼管每節(jié)長(zhǎng)度3．0m，管節(jié)之間安裝按設(shè)計(jì)要求采用K型坡口雙面焊接，管尾端應(yīng)為平口。

3頂管的工作井及接收井施工

頂管的工作井及接收井為沉井樁號(hào)ZMG0+900、ZMG1+014．7，采用C25鋼筋混凝土井，鋼筋為Ⅱ級(jí)，混凝土保護(hù)層厚度為井壁30mm，底板40mm，鋼筋遇孔洞處自行切斷。井壁內(nèi)采用防水砂漿(1∶2水泥砂漿摻水泥重量的5%的防水劑)，抹面厚20mm。本標(biāo)段ZMG2+100－ZMG2+192管段，鎮(zhèn)墩，頂管工作井ZMG1+014．7基礎(chǔ)、頂背承載不滿足要求，采用深層水泥攪拌樁進(jìn)行加固處理，工作井井內(nèi)布置主要是后靠背、導(dǎo)軌、主頂油缸、油泵動(dòng)力站、鋼制扶梯等。頂進(jìn)施工測(cè)量前應(yīng)對(duì)井內(nèi)的測(cè)量控制基準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行復(fù)核。頂管主推設(shè)備選用150t×4液壓千斤頂，為四油缸千斤頂，并設(shè)8個(gè)糾偏液壓千斤頂，均勻布置。

4頂管施工

4．1鋪設(shè)導(dǎo)軌

導(dǎo)軌是頂管的支撐結(jié)構(gòu)，根據(jù)頂節(jié)長(zhǎng)度和主推裝置行程，選用導(dǎo)軌長(zhǎng)度為7m，由I20鋼制作，與預(yù)埋于混凝土底板的鋼支墩焊接。

4．2安裝靠背

沉井設(shè)計(jì)時(shí)，已考慮了頂管的工況，因此，靠背只須起防局部破壞作用即可。用10mm厚鋼制作，板尺寸為5m×5m。在鋼板和井壁之間設(shè)置30cm(C30素混凝土)，防止混凝土局部壓壞或開裂。

4．3安裝千斤頂

4臺(tái)千斤頂通過(guò)油缸支架固定在導(dǎo)軌上，對(duì)稱分布在鋼管截面處，油缸中心落在鋼管管壁環(huán)向中線上，并連接頂鐵和套環(huán)。

4．4安裝頂管、工具管和出碴平臺(tái)

在頂管底高程采用20厘工字鋼和8厘鋼板，架設(shè)1．5m×1．5m作為鋼管就位和出碴平臺(tái)，在井壁前設(shè)0．5m×1m有蓋板活動(dòng)倉(cāng)作為鋼管底部焊接基坑。利用吊機(jī)將4m長(zhǎng)DN1800鋼鋼管吊放在工作平臺(tái)上。與已頂進(jìn)鋼管焊接，再安裝DN1800直徑的鋼制工具管即可進(jìn)行管道頂進(jìn)。

4．5頂進(jìn)

頂管及工具管就位后，首先割開頂管預(yù)留孔的鋼板，觀察預(yù)留口的土層地質(zhì)情況，如遇高塑性土層，立即采用注漿等措施進(jìn)行土層超前加固。在頂進(jìn)過(guò)程中，利用在后背墻上懸掛激光照準(zhǔn)儀，作為日常軸線測(cè)量控制的主要措施。激光照準(zhǔn)儀的激光束直接投射進(jìn)頂管工作面，工作面上再利用垂球畫出頂管中線。由于在施工過(guò)程中，沉井很可能產(chǎn)生位移，再加上一些人為因素的影響，造成激光照準(zhǔn)儀偏向，所以在頂進(jìn)過(guò)程中需經(jīng)常對(duì)激光照準(zhǔn)儀進(jìn)行校正。再就是每頂進(jìn)30cm左右，利用高進(jìn)度水準(zhǔn)儀進(jìn)行1次頂管標(biāo)高的復(fù)核。鋼管頂進(jìn)過(guò)程中的軸線控制測(cè)量，每頂進(jìn)1m至少測(cè)量1次以上，或每臺(tái)班至少1次，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)頂管的偏差，通知頂管作業(yè)人員進(jìn)行糾偏。由工作井向接收井方向進(jìn)行，將DN1800鋼管擠壓頂進(jìn)，采用擠壓式管道頂進(jìn)作業(yè)施工。開始頂進(jìn)時(shí)，開動(dòng)千斤頂，活塞伸出一個(gè)行程，將管子推進(jìn)一段距離，此時(shí)應(yīng)細(xì)心觀察鋼管軸線是否正確。待千斤頂活塞完全伸出，操縱油缸進(jìn)油控制閥，使活塞回縮，安裝頂鐵后繼續(xù)頂進(jìn)，直到管端與千斤頂之間可以放下一節(jié)頂管為止。頂進(jìn)中注意觀察油泵壓力的變化，如出現(xiàn)異常變化(如突然升高或突然減少)，立即停止頂進(jìn)，待查明原因和采取相應(yīng)措施后，方可繼續(xù)頂進(jìn)。頂管頂進(jìn)時(shí)注意要力求連續(xù)作業(yè)，減少不必要的停歇。工程實(shí)踐證明，在黏土層中頂進(jìn)中斷后，重新起頂時(shí)，頂力會(huì)比中斷前增加50%～100%;但在飽和沙土中，重新起頂頂力比中斷前頂力小，頻繁中斷會(huì)令頂力反復(fù)大幅波動(dòng)。

4．6鋼管焊接

當(dāng)頂進(jìn)一節(jié)鋼管后，卸下頂鐵，下管就位，安排3～4名焊工焊接鋼管。焊工均要求有相應(yīng)的專業(yè)資質(zhì)。鋼管在焊接完成后，根據(jù)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行焊縫質(zhì)量檢查，只有焊縫符合質(zhì)量要求后，才轉(zhuǎn)入焊縫鏟平和內(nèi)外壁防腐工序。

4．7出土方案

由于防止地面的沉降要求比較嚴(yán)格，故此不采用超前挖土法，采用人工法挖土，遇石方采用人工解石法將固石破碎取出，利用頂力將工具管盡量頂入土體。人工在管中出土，只挖除管內(nèi)已被鋼管切出的土體，且出土工作面離工具管端面保持一定的距離，防止管前塌方。出土采用人工挖裝土體，并利用經(jīng)改裝的手推車運(yùn)到頂管工作坑，再由吊車吊到地面，由汽車運(yùn)走。

5施工過(guò)程中的控制措施

5．1頂進(jìn)過(guò)程中的測(cè)量及控制管軸線復(fù)核

在頂進(jìn)過(guò)程中，利用在后背墻上懸掛激光照準(zhǔn)儀，作為日常軸線測(cè)量控制的主要措施。激光照準(zhǔn)儀的激光束直接投射進(jìn)頂管工作面，工作面上再利用垂球畫出頂管中線。由于施工過(guò)程中，沉井很可能產(chǎn)生位移，再加上一些人為因素的影響，造成激光照準(zhǔn)儀偏向，所以，在頂進(jìn)過(guò)程中需經(jīng)常對(duì)激光照準(zhǔn)儀進(jìn)行校正。另外，每頂進(jìn)30cm左右，利用高進(jìn)度水準(zhǔn)儀進(jìn)行一次頂管標(biāo)高的復(fù)核。鋼管頂進(jìn)過(guò)程中的軸線控制測(cè)量，每頂進(jìn)1m至少測(cè)量1次以上，或每臺(tái)班至少1次，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)頂管的偏差，通知頂管作業(yè)人員進(jìn)行糾偏。

5．2地面沉降觀測(cè)

在頂管通過(guò)的線路設(shè)置觀測(cè)點(diǎn)，一般是每隔2m設(shè)置1個(gè)，在主要建筑物，須在路肩、路中分別設(shè)置觀測(cè)點(diǎn)。觀測(cè)時(shí)，采用精密水準(zhǔn)儀測(cè)量測(cè)點(diǎn)標(biāo)高，跟上次測(cè)量的標(biāo)高相比較，計(jì)算沉降量，并繪出沉降曲線，分析地面沉降的趨勢(shì)。一旦發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)異常沉降，立即停止頂管施工，查明原因并采取有效措施進(jìn)行處理。

5．3糾偏措施

當(dāng)測(cè)量發(fā)現(xiàn)頂管出現(xiàn)偏移時(shí)，暫時(shí)停止頂進(jìn)，操縱工具管千斤頂，使偏斜一側(cè)的千斤頂伸出，應(yīng)及時(shí)糾偏。采用小角度糾偏方式，產(chǎn)生一個(gè)偏移量，然后繼續(xù)頂進(jìn)，并加大測(cè)量控制的頻率，待鋼管回復(fù)正常位置時(shí)，將伸出的糾偏千斤頂回縮，恢復(fù)常態(tài)，糾偏完成。由于頂管將穿越厚層淤泥層，其承載力較低，頂管在通過(guò)該地層段時(shí)容易造成鋼管下沉。但由于鋼管為薄壁結(jié)構(gòu)，自重不大，為防止下沉提供了有利條件，如土層情況十分不利，則采取提前灌注水泥漿的辦法加固，加大土層的承載力。同時(shí)，在頂進(jìn)過(guò)程中，按照“勤測(cè)微糾少糾”的原則，控制頂管機(jī)前進(jìn)的方向和姿態(tài)，通過(guò)淤泥土層。

5．4遇淤泥及流沙層的措施

當(dāng)在頂進(jìn)過(guò)程中遇淤泥及流沙土層時(shí)，采取網(wǎng)格擠壓法頂進(jìn)。即在工具管內(nèi)加裝一個(gè)由10mm厚、500mm寬鋼板焊接而成、呈網(wǎng)狀的柵格，網(wǎng)格尺寸60cm×60cm。鋼管頂進(jìn)時(shí)，將該網(wǎng)格頂進(jìn)淤泥層中，對(duì)周圍土體產(chǎn)生擠壓，令其穩(wěn)定，降低其流動(dòng)性，再用人工掏出網(wǎng)格內(nèi)土體，實(shí)現(xiàn)出泥，然后繼續(xù)頂進(jìn)。對(duì)采用網(wǎng)格擠壓法頂進(jìn)效果不奏效時(shí)，采用進(jìn)行超前灌注水泥漿的辦法，提前固結(jié)土層再頂進(jìn)。

5．5管內(nèi)通風(fēng)

管頂進(jìn)距離較長(zhǎng)時(shí)，保持好管內(nèi)正常的通風(fēng)，當(dāng)頂進(jìn)距離超過(guò)80m時(shí)，需采用離心式送風(fēng)機(jī)向管內(nèi)送風(fēng)，以保證管內(nèi)施工作業(yè)人員的安全。

作者:關(guān)國(guó)保 單位:福建省莆田市供水公司