佛山市市政建设工程有限公司 广东 佛山 528000
【摘 要】在市政工程建设中，长距离管道的敷设是其重要的工作内容。随着顶管技术应用的推广，研究敷设长距离管道工艺技术已成为引人注目的课题。本文撰写主要内容为市政给排水施工中长距离顶管施工相关技术探究。
【关键词】排水施工；长距离顶管；施工技术
引言
为尽最大可能减少对地面交通的影响、减少对周围环境和居民生活的影响，顶管施工方法不断改进，项管地下对接技术就是其中之一，目前在施工中的应用刚刚开始摸索。顶管地下对接作为一种新的施工工艺和方法，能解决超长距离或不能布置作业井的顶管施工难题，在大城市或老城区的应用相当有潜力，具有相当大的经济效益、社会效益及环境效益。
1.顶管地下对接技术施工工艺总流程
顶管对接的形式多种形式，种为直线对接，另一种为带有角度的对接（直角、斜角）。这两种对接在我国已经有几个成功的案例，目前在市政顶管施工中已开始应用。
1.2掘进机结构改造
掘进机及相关辅助设备改造对项管地下对接特别重要。应着重考虑以下几个方面：
①双向切口结构改造以便于对接导向和连接，分直线和夹角对接两种：
②合理地布置整体结构，以便对接后设备拆除和后续工序的进行：
③合理地布置圆周注浆管和而扳止而注浆管，使之能更好地改良土质和建立可靠的隔水帷幕。
1.3对接区加固及防水技术
在顶管对接施工结束后，为了保证机头开仓施工时小发牛渗水和漏砂，保证两个对接机义形成封闭的粘体。土体加固有以下几种施工方式：
①冰冻法
施工设备较多，对周边管线（自来水、煤气等管线）影响大，且施工成本较高。
②气压仓法
顶管长距离使用气压仓法施工风险较大，成本也较大。
③井点降水
井点降水对周边管线和建筑物的影响大，成本低。
④高压旋喷、压密注浆
施工速度快，成本较低，风险小，对小口径的顶管施工适用性强，对大口径如2m以上的管径适用性不强（先对接后土体加固），还需辅助其他土体加固手段。在顶管对接结束后，立即在两个项管机头预留的注浆孔注浆，注浆先从一个顶管机头进行，施工结束后，养护7天，然后再从另一个顶管机头注浆，注浆过程中需要加强周边管线和建筑物的监测，确保管线和建筑物的安全，同时也要加强对项管机头的监测，防止因机头隆起而导致机头前面几节管节脱节，发生漏水和漏砂。
为了防止机头周围土体渗水及压密注浆效果不好，在顶管对接的机头两侧采用①1000二重管（三重管）旋喷桩对土体进行加固，采用32．5级普通硅酸盐水泥，具体掺入量应根据对接地点底实际地质情况而定。加固土体无侧限抗压强度吼>0．5MPa，加固范围为管底以下1.5m，管顶以上3m，中间管道部分不加固，以便于掘进机顺利对接。
实践证明，旋喷法加固土体的方案可行，机头姿态稳定，且开仓时不会出现漏水、泥砂涌入等现象，保证了机头对接时开仓、机头焊接等工序的顺利进行。
旋喷加固法的不足：如果对接管道管径很大，管底会出现旋喷加固的盲区，开仓时，管底就会出现漏水、泥砂涌入等薄弱点。针对这种管径很大的地下对接，除旋喷法加固改良土体外，还需要在机头内底部预留注浆孔，在旋喷法加固的同时，从机头内向管道底部进行压密注浆，这样可以弥补旋喷法加固的管道底部留有盲区的缺陷。
1.3.1旋喷桩加固施工方案
工艺原理：旋喷桩是利用工程钻机进行钻孔到设计深度，然后将一定压力的水泥浆液和空气，通过安放在钻杆端部、侧面同轴双重的特殊喷嘴注浆管，同时喷射，在高压浆液流和外圈环绕气流共同作用下，破坏一定范围内的土体结构，并将其强制与喷射出来的浆液混合、胶结硬化。在喷射的同时旋转，并以一定的速度提升注浆管，即在土体内形成直径明显的拌和加固体旋喷桩。
1.3.2．施工方法及施工顺序
旋喷桩在顶管对接施工中对土体加固和防止项管对接地方渗水是非常有效的手段，对开仓后施工起到关键性作用。因此，高压旋喷桩施工的施工方法，施工质量均需要引起高度重视。
对接施工中，高压旋喷桩施工有两种施工顺序：一是先施工高压旋喷桩后实施顶管对接；二是先实施对接后施工高压旋喷桩。
①先施工高压旋喷后实施对接
当另一段顶管距离对接地方6m左右时，开始对顶管对接区施工高压旋喷桩。高压旋喷桩加固范围根据顶管机头尺寸定，加固土体需进行全体积加固。高压旋喷桩施工结束后，土体还未达到强度时，就实施顶管对接施工，在这种情况下，多刀盘顶管机能对高压旋喷桩土体进行切削施工，并且在顶管机头形成土体加固罩，形成一道防水圈。
②先实施对接后施工高压旋喷桩
对接施工和注浆结束后，在机头对接处实施高压旋喷桩，旋喷桩加固体积较少，是在对接处实施旋喷，一般两侧各3-6根（根据顶管机头大小确定），在顶管机头上部做一排高压旋喷桩，如图3旋喷桩施工工艺及流程图：
钻机就位：将钻机安置在设计的孔位上，使钻头对准孔位中心。钻机就位后，必须进行安平，使其钻杆轴线垂直对准于钻孔中心位置。保证钻孔达到设计要求的垂直度，喷射注浆管的允许倾斜度不得大于1.5％。
钻孔、插管：在钻孔后即插管，不宜时间过长，否则可能由于成孔坍塌造成堵塞。钻孔的位置与设计位置的偏差不得大于50cm。
旋喷提升：同时喷射水泥浆液和空气，提升速度与浆液流量密切配合，防止桩径以及桩体质量达不到要求。同时保证提升速度与旋转速度相配合。
机具清理：全部施工完毕或阶段性停顿时，要对拌浆、注浆设备作清理。高压旋喷桩施工工艺流程，如图3所示。
1.3.3连接口处理
在一段顶管停止后，先对管子周围进行水泥注浆以置换润滑泥浆套，稳住管子；然后立即将该段项管机头中心坐标（四个方向，上下左右）以及项管轴线的标高测量出来，并对这段顶管前三节特殊管节用：25钢筋连接起来，防止机头停止时间较长而发生沉降。另一段顶管以这段顶管机头的中心坐标和高程为基准，进行纠偏。每天必须对已经顶好的这段顶管进行轴线和高程测量，以确保另一段顶管对接的精度。
对接施工这段最后5节，每节管节必须进行轴线和高程测量。在顶管机头对接完成后，先用4根中25钢筋将两个项管机头连接起来，防止注浆时压力过大而使项管机头发生位移，两个顶管机头连接以后，再对两侧同时进行注水泥浆，防止机头之外的土体渗水，也防止因旋喷桩地基加固效果不佳而土体渗水。
拆好设备后，对顶管机头内壳进行单面焊接。若对接时产生了一定的偏差，则根据现场实际情况，采用10mm的铡板进行等分现场加工，分块焊接，等分的长度根据顶管机头的大小结合现场的实际对接情况进行。在最底部进行对接焊接时，注意由于注浆和旋喷加固止水效果不好，接口处渗水。若有渗水出现，可采用水下焊接焊条进行焊接施工；亦可注入发泡堵漏剂，将渗水堵住，然后再进行接口焊接处理。
2.总结语
由于篇幅有限本文主要多长距离顶管拼接施工工艺进行探讨，望给各位同仁提供借鉴。
参考文献：
[1]徐辉．郁进峰．严国仙．刘鸿鸣，顶管地下对接工艺及过程控制，建筑施工，v0130，No1
[2]董泽龙．徐刚．徐飞，项管施工地下对接施工法，中国市政工程，2008．10，第五期
[3]董泽龙．徐飞．苏俊，顶管隧道地下对接施工技术，中国市政工程，2007．8，第四期
论文作者:张北坤
论文发表刊物:《低碳地产》2016年13期
论文发表时间:2016/11/11
标签：机头论文; 顶管论文; 注浆论文; 高压论文; 钻孔论文; 浆液论文; 地下论文; 《低碳地产》2016年13期论文;