超长顶管技术应用于综合管廊工程要点探讨

超长顶管技术应用于综合管廊工程要点探讨

田津忠

重庆市爆破工程建设有限责任公司

摘要：依托某项目工程实例，对超长顶管技术在综合管廊工程中的实践要点进行详细分析。希望论述后，可给同类工程参考。
关键词：超长顶管技术；综合管廊；技术要点

综合管廊工程属于系统性工程，建设中对技术要求比较高。超长顶管技术是综合管廊工程施工常用的一项技术，对该技术的操作要点进行分析总结出切实有效的技术方案对此类工程项目开展有重要帮助。

1 工程概况

本项目系汾江路南延线（裕和路至三乐路段）第二标段工程，本排水工程实行雨污分流，分设雨水系统工程和污水工程。 本工程污水管道上游接第一标段终点，下游止于乐从大道，接规划污水管。该工程涉及到综合管廊工程，加之工程建设质量要求高，为了满足工程项目建设需求，经商议后决定采用超长顶管技术进行施工，具体操作方式如下叙述。

2 顶管施工工艺及施工方案

首先通过悬臂结构进行开挖施工，进行两组矩形基坑结构的施工，两个作业井各自需要设置预留口装置。顶管作业阶段，把管节直接调入到工作井内，然后利用主顶推油泵以及千斤顶联合作用之下进行掘进施工，可以利用顶管节方式逐步施工，然后在预留口穿出。顶管设备顶入顶管的过程中，会持续性切削土体、穿越工作井，达到接收井的预留口，然后形成整个管道的结构，满足正常使用的标准和要求。

顶管施工环节，应用泥水平衡式顶管机进行施工可以达到应有的效果。顶管机需要配置强度较高的刀盘部件，在掘进环节有效进行土体的切削处理，泥土仓内和泥浆同时搅拌处理，然后可以形成符合要求的泥浆材料，可以实现土压力的平衡。泥土仓内泥浆的压力会高于地下水约10~20kpa。在具体的实施环节，做好泥浆含量、比例、掘进速度的调节，保证内部压力达到要求，可以实现水压力与土压力的平衡控制，保证挖掘面达到稳定性要求，保证顶管作业施工可以顺利的进行，满足正常的应用标准。

泥水平衡式顶管机在施工中，利用的是泥浆循环工作原理的方式。工作井周边部位上要设置泥浆池，保证顶管作业阶段，泥浆池中可以随时进行泥浆的搅拌处理，达到泥浆的质量标准和要求。在泥水泵加压的作用之下，泥浆池内的低浓度泥浆会连续不断的通过管道输送进去，可以持续进行搅拌处理，保证泥浆的浓度达到要求。泥水仓内泥浆利用泥水泵开展作业，将泥浆直接排出到地面空间中，在泥水分离器的作用之下逐步的分离为泥渣、低浓度泥浆。泥渣的外运环节，把低浓度的泥浆再次传输到泥浆池内，形成稳定的泥水循环性系统，完全满足正常的运行标准。

3 施工重点难点分析

综合分析工程的实际情况，确定合适的顶管作业工艺，分析发现其具体存在如下的施工难点：其一，单次顶管的较长，属于长距离与大直径的顶管作业施工；第二，穿越当地的交通要道，需要严格控制施工沉降；第三，顶管作业和天然气管道存在交叉，导致风险比较高；第四，施工管道底部的标高设置到高压缩性的淤泥质土以及风化层的交接部位上，容易受到孤石以及岩层的影响。

4 施工质量控制要点

4.1 穿墙出洞

顶管穿墙出洞是目前最为重要的一个环节，在本次工程的实施中，从始发井、接收井方面的连续墙体侧壁埋设钢盒，作为预留洞口施工。为了有效的消除渗漏的问题，在出洞口的部位上需要安装可以拆卸使用的止水钢圈，保证止水性能合格，安装止水胶圈满足要求。

4.2 正常顶进

顶管机的作用就是通过应用主顶油泵以及千斤顶的推力作用，让顶管可以向前顶进作业。顶出洞口部位上的速度为2～5 cm/min，正常顶进速度应在 5～15 cm/min 为宜。正常顶进时可以达到泥浆循环的要求，且能够达到泥水循环平衡性的标准。

4.3 测量、纠偏

顶进施工作业阶段，及时进行测量纠偏非常的重要，该工作主要是通过经纬仪的激光束进行测量。顶管机在机头的部位上需要设置必要测量靶部件，工作井的后部位置设置观测台装置，然后安装激光经纬仪进行测量。经纬仪发射的光束可以给顶进施工提供向导，一般需要安装到管道的中心，确定具体的中心线，在实施环节可以做好坡度与斜率的检测，达到基准性的要求，满足正常的测量标准要求，顶进管道允许偏差见表 1。

图1顶进施工测量图

在具体的施工环节，激光经纬仪把激光束直接投射到测量靶中心的位置上，激光斑点以及测量靶中心是重合设置的。在发生偏差的情况下，激光斑点就不会射入到测量靶中心的部位上，电子测量靶会把各项数据信息直接传输到操作者的计算机中，随时进行工作条件的监控，然后根据需要合理的调整顶进机的工作方向，保证方向达到精度的要求。在顶进环节，通过千斤顶设备进行纠偏处理，达到动态顶进的要求，实现方向的调节和控制，达到动态化的要求，保证其达到方向精度的要求。

表1 顶进管道允许偏差

4.4 触变泥浆注浆

4.4.1 触变泥浆注入系统

在顶进作业环节，顶进机械设备受到的阻力、方向是难以合理预测的，利用调整泥浆的方式可以做出控制，保证顶进施工达到精度的要求。在顶进机的每个部位前端都要设置变泥浆注浆孔的形式，通常要设置4个泥浆孔，相互间隔90°。在浆管的外壁需要应用泥浆套，有效的降低阻力，提高顶进施工的速度和效率。为了使得管节外壁的浆套的完整性的要求，顶管机的后部各个节段都要设置触变泥浆管，至少应该设置4节管节。然后需要间隔3节管布置一道触变泥浆管道的设备，保证浆套可以合理的进行补浆处理。

4.4.2 浆液配置

触变泥浆主要的工作环节包含拌浆、注浆、管道形成等环节。拌浆就是将准备充足的浆料进行充分的搅拌处理，然后形成符合质量要求的浆液材料。浆液需要静置24h，达到稳定性的要求，然后利用注浆泵将其注入到结构内部形成管道。管道总管安装到管道的外侧，支管可以直接进行各个注浆孔的注浆施工。注浆环节，利用压力表随时掌握和了解注浆压力参数，利用流量表进行流量参数的控制。

5 施工防范措施

（1）顶管轴线控制措施

顶管轴线通过激光经纬仪、测量靶实现全面的控制。顶进机应用电子测量靶的光斑位置可以确定是否存在较大的偏差，以做好全面的控制。

（2）地下障碍物的探查

顶管施工开始前，要做好工作井、顶管施工前进线周边3m范围内的管线、地下建筑物等方面的勘察和分析，保护地下管线的完整性和安全性，不会产生严重的损坏。

（3）沉降控制措施

在沉降控制中采用的控制方式主要有地表观测以及速层雷达物探两种方式。在项目开展中需要针对顶进线3米区域为建筑物进行定期检测，必要时可以进行24小时全体跟踪监测，查看周围建筑物沉降变化，一般来说数据更新要1-2天进行一次，沉降控制的监测参数也能够给顶进机纠偏提供参考，故而，在沉降数据更新时要保证数据的真实性以及有效性。

（4）顶力、偏差和纠偏报警

在综合管廊工程项目开展的阶段中，为了将顶力以及偏差问题解决，需要建立起地上、地下两个测量监控系统。同系统构建能对施工的测点位置进行监测，在获取相关参数以传递给控制平台，从而实现安全控制。

6结 语

综上所述，超长顶管技术应用到综合管廊施工中，可以满足施工工期的要求，保证管道成型质量合格，及时做出测量与纠偏处理，降低运行的阻力。同时在施工环节中不会给地面交通产生不利的影响，充分的保护自然环境。

参考文献：
[1] 万文松,翟华,茆弘民,等.基于MEMS陀螺仪的顶管智能纠偏控制系统[J].锻压装备与制造技术,2018,(5).

[2] 魏翠霞.探究长距离顶管施工技术在市政给排水施工中的应用[J].科学技术创新,2018,(26).

[3] 王文.给排水施工中的长距离顶管施工技术[J].江西建材,2017,(15).

[4] 黎东辉,钟显奇.小曲率顶管施工技术在广州电力隧道的施工应用[J].广东土木与建筑,2017,(2).

[5] 禹进伟.长距离顶管施工技术在市政给排水施工中的应用--结合南宁市银海大道污水管项目[J].低碳世界,2017,(6).