中国能源建设集团天津电力建设有限公司 天津 300000
摘要：顶管施工是现代非开挖铺管技术，其施工优点是：不需要开挖地面，能够穿越公路、铁道、河川、地面建筑物、地下构筑物以及各种地下管线。不影响交通；不破坏环境；施工不受气候和环境的影响。它将为城市创造一个洁净、舒适和美好的环境。采用该技术施工，能节约一大笔征地拆迁费用、减少对环境污染和道路的堵塞，具有显著的经济效益和社会效益。顶管施工借助于主顶油缸及管道间中继间等的推力，把工具管从工作坑内穿过土层一直推到接收坑内吊起。与此同时，也就把紧随工具管管道埋设在两井之间，实现非开挖敷设地下管道的施工方法。
关键词：顶管、穿越、工作坑、方法
一、施工技术方案
1、工作坑施工
根据工作坑中心坐标及水准点利用激光测距仪进行测量放样，放出基坑开挖范围，并在四周放出木桩。根据工作坑位置进行钢板桩（工字钢I40×12m）施工。在钢板桩外侧进行水泥搅拌桩施工。因离河道较近，防止坑内进水，故采用水泥搅拌桩用于抗渗、防水。在满足水泥搅拌桩强度后，利用16m长臂挖掘机进行土方开挖。工作坑开挖深度为原地面下9m。四周挖排水沟、集水井。配合人工修坡和平整场地，挖出的土方用汽车运至弃土场地。
工作坑的支撑应形成水平内封闭式框架（2道），材料采用工字钢I40，在钢板桩增加牛腿，使封闭式框架生根于钢板桩上，封闭式框架四角应加斜撑。
在工作坑底部，采用C20砼进行200mm厚垫层浇筑，根据轨道外形尺寸，在垫层表面安装预埋件，用于轨道加固之用。沿顶管路线前反向安装砼后靠背。
2、顶管设备安装
2.1 把地面上建立的测量控制网络引至工作坑内，并建立相应的地面控制点，便于顶进施工时进行复测。
工作坑内测量放样，精确测放出顶进轴线。设专人负责测量工作。
2.2导轨：选用钢质材料制作，两轨安装牢固、顺直、平行、等高，其纵坡与管道设计坡度一致。在使用中经常检查校核导轨。
2.3主顶装置：必须安装牢固，在测量的监测下，精确它们的位置及坡度，直至满足要求为止，随即将它们固定牢固。
2.4顶铁放置在顶管管材和主顶设备之间，起到将顶力分散并将顶力均匀作用与管材，进而保护管材并延伸主顶设备作用力的作用。
2.5油泵：应与千斤顶相匹配，并用备用油泵；安装完毕后进行试运转。顶进过程中油压突然增高时，应立即停止顶进，检查原因并经处理后方可继续顶进。
2.6工作坑内的平面布置。搭建坑内工作平台、安装配电电箱、主顶动力箱、控制台等，铺设各种电缆、管线、油路等。坑内平面布置要求布局合理，保证安全，方便施工
2.7注浆设备的采用是顶管施工的重要一环，在顶进过程通过对含有注浆孔的管道注浆使管道周壁形成环形的泥浆套，从而降低了顶进阻力，既保护了管材又使得长距离大口径顶管成为可能。
2.8起重设备：正式作业前应试吊，检查重物捆扎情况和制动性能；严禁超负荷吊装。
二、顶管施工方法
DN1200管段采用泥水平衡顶管机头进行顶进施工。泥水平衡顶管机头利用在管内设Φ100钢管作为循环泥浆管路，在地面上配置泥浆沉淀池、泥沙分离池，泥浆泵，泥浆循环管路，在工作坑内设Φ100胶管用以连接管内和地面上的泥浆循环管路。抽出的泥浆经沉淀后达到排放标准的应及时通过临时排水管排到附近的下水管中。
1、施工前先根据图纸设计测量放线，挖出桩沟，探明地下有没有障碍。如发现其他设施或管线，马上通知甲方或有关单位，共同商议解决办法。
2、搭设工作坑支护桩。采用（I40，L=12米）钢桩。全部采用一丁一横方法密集打入。主工作坑预计使用130根钢桩。用履带式振动打桩机打沿桩沟内口线打入。打桩时应保证钢桩的垂直度，利用震抖缓慢将钢桩全部打入原地面标高。（接收坑与主顶工作坑做法相同）
3、稳导轨、做后背、下设备，焊走道，做护栏。导轨采用重型钢轨，型号151。数量2根，同垫层长，与预埋件之间用横向的钢槽（8厘米宽）焊接，导轨的间距布置应使管外底离横向的槽钢顶面不小于2厘米，导轨长度按工作坑长度减去0.3米，满长铺设。导轨的高程误差和中线位移控制在2mm内。后背墙采用定型后背刚，与钢桩之间灌注砼，（C25、厚10～15厘米）找平，使后背墙的平面垂直于导轨。后背铁于钢桩用Φ16钢筋焊接牢固。
4、砼管下管前在地面上应做管外皮刷蜡处理，涂蜡工作应在管材区进行。具体做法：将石蜡和10%的柴油混合放在一个铁皮桶里，用火烧，将石蜡融化，并趁热将溶液用羊毛刷均匀刷在砼管的外皮上，冷却后在管外皮上形成一层乳黄色的滑膜，要求涂抹均匀，形成隔膜层。
三、顶管施工过程
1、拔桩、开镐、刃机头。
顶管机头在坑内管床就位，调试完毕，做好出洞的一切准备，顶管机进入橡胶密封圈后开始拔进洞口范围内的钢桩，采用25t吊车或振锤拔桩。
为保证顶管机头和第1节管顶进准确性，机头与第一节管要连接紧密，用激光经纬仪随时测量监控，保证顶头和第一节管子位置正确。
2、出土。泥水平衡顶管的出土采用全自动的泥水输送方式，被挖掘的土通过在机舱内的搅拌和泥水形成泥浆，然后由泥浆泵抽出，高速排土出。
3、回镐、下顶铁。当顶镐油缸伸出有0.7米，够下1块顶铁的长度时，应将镐回油，下1块顶铁，以确保平稳顶进。
4、出镐顶顶铁、顶进、出土
当机头以顶进土里有8米长时，开始注浆。根据计算，注浆压力为0.5Mpa最好，注浆量控制在理论计算值的1.5倍左右，实际压浆量要根据具体情况测定。注浆孔一般设置在环形套筒的下面，套筒向后开口，环向连通。同一断面上设置4个，环向均匀布置。注浆时要遵循“先压后顶，随顶随压”的程序。
5、开镐顶进测量。正常顶进时每顶进1米时测一回。测量采用激光经纬仪和水准仪配合进行。
6、回镐下管。下管要由专人指挥。下管要注意插口向前，承口朝后。在插口安装胶圈时要涂抹凡士林，以使开镐顶紧管接口时胶圈均匀被压缩，不被扭曲、翻转，防止漏浆漏水。
7、下顶铁、出镐顶进（重复步骤3、4）。管子稳定好后，上好胶圈，在胶圈上抹匀凡士林，下弧形顶铁，再下U形顶铁，后开镐，先顶U形顶铁，再顶弧形顶铁，再顶管子，将刚稳定好的管子与前1节管子顶严密。同时连接好各种注浆管路、行灯电路、机头连接电路。
8、（重复2～7步骤）进行
9、拔桩、进副坑。当机头顶到接近副坑时，开始拔副坑进洞口范围内的钢桩，采用25t吊车或振锤拔桩。
论文作者:吕建功
论文发表刊物:《基层建设》2016年10期
论文发表时间:2016/8/2
标签：工作论文; 顶管论文; 机头论文; 导轨论文; 泥浆论文; 测量论文; 泥水论文; 《基层建设》2016年10期论文;