摘要：随着我国社会经济水平不断提升，工程建设相关技术也得到了良好发展空间。顶管出洞施工是工作间建设工程中的关键环节，文本将结合超深覆土的影响，分析顶管出洞施工时管线放线、洞口加固、洞口密封、洞口止水、出洞防护等技术要点，为保证施工过程中的安全性与稳定性提供理论支撑。
关键词：施工技术；超深覆土；顶管出洞
引言：顶管工程目前在我国建设数量逐渐增多，而顶管出洞施工技术可决定工程建设成败，在应用过程中需要充分考虑到技术可靠性，科学的顶管出洞技术和措施能为顶管出洞顺利开展提供保障。如果在施工过程中，出现放线失误导致、附加层不稳等问题，则会使主顶油缸破损，因此对相关技术要点分析十分必要。
一、管线放线技术
以江西某工程支线中某超深覆土工作井为例，其围护模式使用地下连续墙，开挖深度达到55.1m，基坑开挖深度达到28.2m，是超深低下连续墙施工类型。工作井四周环境较为复杂，东侧与民房距离仅9.3m，南侧10.4m，房屋类型为一般砖混结构，对地面沉降反应较为灵敏，工作井位于西侧外环运河防汛墙体只有7.0m。因此对施工技术要求十分复杂，在施工过程中需要避免井外水土流失与地面塌陷，最大程度上减少工程对四周环境的影响。管线放线工作是顶管轴线准确的基础，放线精准可保证顶管设备能顺利进洞，并满足建设质量要求，如果顶管轴线放线失误则会对整体工程进度造成影响，甚至损坏设备中止顶管作业。
直线测量是目前应用较为广泛的放线技术，依据顶管工作井与接收井进洞口的中线，使用经纬仪确定中线重合位置从而确定顶管管线，将其引至工作井内。该技术优点为视线直观，便于操作；缺点为操作过程中需要反复调整经纬仪，工作人员易因疲劳出现误差。
二、洞口加固施工技术
对洞口土体采用加固处理主要是为保证土质在有隔水性、自立性的基础上具备一定强度，确保在打开连续墙时洞口土体稳固，避免覆土失衡、地面沉降、渗漏水，进一步为地下管线与附件建筑物提供保护。同时也为顶管设备出洞以后的各系统设备调节维持相对稳定的工作环境，避免机头旋转现象的发生。同时需要注意土体强度不宜过高，高强度会导致顶管机刀盘切削困难，比较容易出现设备故障，对整体工程进度带来影响。根据案例工程中出洞口土质特点，可采用搅拌桩与旋喷桩对洞口加固，水泥浆中水和灰的比例约为：1.6：1，浆液比重1.38t /m3，水泥浆掺量按照350 kg /m3，水泥参入比例为1/5即可，水泥搅拌桩30d龄期强度不少于1MPa，对地下连续墙和水泥搅拌桩可以利用三重管高压旋头加固，实现加固部分与围护结构之间的紧密贴合[1]。
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三、洞口密封施工技术
洞口密封施工技术对设备洞口顺利以及顶进设备操作时洞口密封的可靠性均起到关键作用。一般洞口密封都是施工过程中较为薄弱的环节。已知洞口直径为Φ2380，顶管设备外径是Φ2270，顶管设备出洞时洞圈直径与设备外径之间存有很大缝隙，其单边空隙为60mm，可使用“可调式压板+橡胶圈+法兰”的止水设备。止水设备在最外围安装了调节密封缝隙功能的压板。在顶管设备出洞时，其机头正面与墙中间空隙会充满浆液，橡胶圈不能直接承受带来的压力，导致外翻，造成洞口水土水流。为此，使用调节压板，并将压板内径与设备机头表面保有5mm空隙，能够有效避免橡胶圈外翻，在设备出洞和顶进过程中做到严丝合缝。
四、顶进系统的控制技术
在工作井内连续墙洞口处施工完成后，需要及时安装延伸导轨，延伸导轨应当设置在预埋洞口和凿除地墙的长度范围之内，后部垫块需要比前部矮10mm，保证顶管设备在出洞时能够机头微微翘起。主力顶进系统中油缸组分别由6只200t油缸组成，呈左右对称形式分布，每列间距均为0.6mm，利用分式结构之座进行固定后连为一体。6只油缸安装完成后，其中心位置需要与电管中心位置保持一致，保证顶进受力点与后座的较好状态。主顶设备由2台大流量斜轴式轴向柱塞泵中供油，使用通径较大的电磁阀与系统管路可减少系统阻力，让油缸不仅可以单动，还可以联动。顶管设备在出洞阶段摩擦阻力低，在整个区间中属于顶力较弱阶段，期间只能开启4个油缸，进行开顶时需要对各个油缸顶力进行调整，从整体上降低顶力重心。
五、洞口降水施工技术与出洞防护措施
为保证出洞后的安全施工，需要采取降水技术，在技术操作过程中，地下水在经过滤料、滤网、滤管时都会有一定程度的损失，所以降水中会发生井损问题，具体情况不同的地层井中井损程度也有不同，通常来说渗透系数越高则井损较小。因此在顶管设备出洞之前需要及时进行降水测试，为保证降水量能满足顶管出洞时的需求[2]。
洞口相关密封工作完成后，需要控制顶管设备能够匀速的经过密封装置，保证洞口的橡胶不遭到破坏，让顶管设备刀盘切入加固后土体时缓慢顶进，机头进入洞口时，速度不宜过快，因为机头在没有完全入土的时候，机头克服刀盘所产生的扭矩依靠的是机头自重与轨道之间的摩擦力，吃刀过深则扭矩大，机头会旋转。
结论：综上所述，通过结合具体顶管出洞技术应用案例可知，科学化、合理化的施工技术对于工程建设可起到决定性作用，按照上述多种施工技术，可保证超深覆土施工时提高洞外土体强度、地下水得到良好控制、及时止水等预期效果，为出洞与顶进工作的顺利进行提供保证，也为后来相似施工项目提供参考意见。
参考文献：
[1]吕爱慧.国内首例深覆土沙漠顶管工程应用青龙管业DN3000mm顶管[J].中国水利，2015（12）：70.
[2]张子敏.超深覆土条件下盾构小半径转弯的施工技术研究[J].建筑施工，2014，36（11）：1284-1286.
论文作者:杨涛
论文发表刊物:《基层建设》2018年第32期
论文发表时间:2018/12/19
标签：洞口论文; 顶管论文; 出洞论文; 设备论文; 机头论文; 施工技术论文; 技术论文; 《基层建设》2018年第32期论文;