长距离过河顶管施工技术的应用

长距离过河顶管施工技术的应用

周杨  

   江苏星星工程咨询有限公司  江苏南京  210000

摘要：随着建筑行业发展，现阶段长距离过河顶管施工技术成为人们关注的重点，受地下水位高、土质复杂、覆土浅、埋深大等因素影响，该技术在应用工程中始终属于施工难点，容易对整个工程质量产生影响，需要加强重视力度，以保证工程施工有序的开展。本文以实际的案例工程为例，分析长距离过河顶管施工技术应用过程中的重点与难点，结合案例现状分析，提出合理的施工质量提升策略，充分发挥出其技术价值，为我国建筑行业发展奠定良好的基础。

关键词：长距离；过河顶管；施工技术

引言：现阶段长距离过河顶管施工技术被广泛动以应用在建筑工程中，该技术相比传统的技术更具有优势，可以降低外界障碍物对工程施工产生的影响，且整体施工较为便捷，不会受到管道埋设深度而增加土方开挖量，同时降低管道沿线产生的环境污染，因此应加强对其技术的重视力度，积极对该技术创新，充分发挥出其技术价值与优势，满足发展需求。

1. 案例工程概况

本文以天津某过河施工为例，在研究过程中分析该工程中长距离过河顶管施工技术应用现状，以明确其技术应用价值。该工程中长距离过河顶管施工技术属于应用重点，在施工工艺中，其管材为顶管专用Ⅲ级，管径Φ1350 mm，工程顶管长度485m，其水深深度为5m，工程淤泥厚2m，其原地面距顶管基坑底23m，管顶距河底最深处覆土3m。在案例工程施工过程中，为保证工程质量，主要选择沉井方法对工作坑进行施工，在该工程中沉井为钢筋混凝土圆形结构，其混凝土强度等级 C30，其抗渗等级为 S6。在本案例工程中，其沉井总高度为17.1 m，其内径为8 m，上部为7 m 范围壁厚为0.8 m，下部10m 范围沉井壁厚为1 m，其沉井顶标高距离现状原地面 3.1m，在整体施工过程中，其沉井采用四次制作两次下沉的排水施工法，充分利用技术优势开展处理，以保证工程质量，以强化施工效率，为各项施工开展奠定良好的基础，例如下图为案例工程图，如图1所示。

图 1 案例工程图

2. 长距离过河顶管施工技术应用难点

长距离过河顶管施工技术在应用过程中，受多种因素影响，进而增大其施工难度，导致施工过程中需要面对较多的技术难点，例如，在工程施工过程中，长距离过河顶管施工较为特殊，与常规的路上顶管施工存在明显的差异性，如在路上使用中，如果由于各种因素出现操作失误或者失败情况，可以进行明挖，以解决其施工问题，保证工程有序的开展，以降低工程施工风险。但在长距离过河顶管施工技术应用过程中，如果其施工受到各种因素影响，则容易出现施工问题，此时失败将造成严重的后果，相关的顶管设备无法回收，甚至造成人员伤亡，产生较大的经济损失，并增大施工风险，因此在长距离过河顶管施工技术应用过程中对其整体的施工精度要求较高，以保证其工程顺利开展，提供整体工程质量，降低工程施工风险。在该技术应用过程中，整体的施工难度角度，如其沉井直径大、高度大，直接增大施工难度，圆形沉井模板拼装以及整体的支护难度较大，容易出现施工质量问题，进而影响后续的工程施工^[1]。

3. 长距离过河顶管施工技术应用要点分析

在长距离过河顶管施工技术应用过程中，应明确其施工特点，结合实际情况分析，通过控制各个施工环节进行施工质量提升，以保证工程有序的开展，基于此，以实际的工程为案例开展分析，分析工程施工要点，以强化整体施工质量，具体来说主要从以下几方面开展：

1. 沉井施工

在长距离过河顶管施工技术应用过程中，其沉井施工属于重点环节，井壁模板支撑与模板接缝是施工的重点与难点，在本案例工程中其模板采用标准型的钢模板进行组装，该过程中需要保证其拼缝严密性，避免出现漏浆情况，以保证工程质量。在内外模板横竖围凛处理过程中，主要选择脚手管进行处理，其拉螺旋杆主要选择Φ18mm的钢筋并在其拉螺杆处设置三片止水板，该工序主要达到防渗水的目的。在混凝土浇筑过程中，应保证其浇筑与接缝处理，加强对该环节的重视力度，保证混凝土设计比例合理，合理控制塌落度，其在（14±3）为最佳，以保证工程施工质量。混凝土处理过程中，必须保证其分层振实，在每一层浇筑完成后需要保证其顶面呈现出水平情况，以满足工程要求。在井壁施工过程中，应合理进行施工缝处理，可以设置凹槽，在施工过程中需要对其缝隙处的混凝土进行处理，清理干净，以免井壁出现渗水情况，拆除模板后则需要对其拉螺栓的内外端进行处理，将小垫木进行剔除，在凹进部位运用水泥浆进行抹平，外层选择防水砂浆进行处理，同时涂刷防水胶，以达到防水的目的^[2]。当沉井下沉过程中达到设计标高后需要进行沉降观测，根据其实际的沉降量判断其混凝土底板，选择合理的方式进行处理，以保证工程质量^[3]。在封底过程中选择干封法进行处理，在沉井底中设置一口集水井，设置水泵不断抽水，直到封底完毕，运用高强度混凝土封塞集水井，以满足实际工程施工需求，如下图为顶管进出洞软眼结构，如图2所示。

图2 顶管进出洞软眼结构

2. 顶管施工

在工程开展过程中，出洞是顶管施工的重点，也是施工的关键点，直接影响工程质量。在本案例工程施工中，顶管轴线在地下水位以下，因而在顶管出洞前，需要在洞口外进行合理的防渗处理，做好注浆处理，保证其留有充足的固化时间，以避免地下水渗入井内，提升施工质量。在处理洞口钢封门过程中，将机头进行合理的处理，穿进橡胶密封圈，同时在机头顶的缝隙中注满膨润土泥浆，以润滑管道，保证其润滑度^[4]。运用泥水平衡顶管机头进行施工，在该环节中，需要严格控制管道，保证其顶进高程与位置合理，可以通过注浆的方式来降低顶力。例如，在本案例工程中，主要选择涂蜡与注浆方式来降低其阻力，当机头进入土层时（8m），此时进行注浆处理，根据计算明确其注浆压力，保证其压力合理，通常情况下其注浆量需要计算，在理论计算值的1.5倍左右，实际压浆量需要根据实际情况进行处理。在注浆处理过程中，需要遵循相关的注浆原则，根据先压后顶、随顶随压方式进行处理，保证其泥浆配合质量符合标准要求，各项比例合理。在注浆过程中，为避免其泥浆对注浆口堵塞，需要对泥浆进行合理的提前过滤，以避免其注浆效果受到影响^[5]。为降低土体与混凝土产生的摩擦力，可以在外壁进行石蜡处理，均匀涂刷，以形成隔膜层，保证其符合实际要求。实际在工程处理过程中，需要根据现阶段的相关工程规范进行处理，例如在沉降设计过程中，需要保证其最大顶力不超过500t，以保证其工程质量。中继间处理过程中需要合理设置其数量，以保证其在应用过程中按照顺序进行，将管子从工作井推进到接收井，完成施工^[6]。

4. 长距离过河顶管施工技术质量控制

在工程处理过程中，需要合理进行质量控制，如在沉井下沉过程中需要及时进行监控，通过监控来保证其施工有序进行，在监控过程中其内容主要包括井体偏斜量、沉井下沉深度以及降水水位变化以及井体隆起等，以保证整体施工质量。对于沉井不沉现象进行合理的处理，例如在案例工程中，主要选择四次制作两次下沉的工艺进行施工，将下层土方进行开挖，该处理后如果仍旧不下沉，则需要进行进一步处理，从不同的角度进行处理，从四个角沿沉井外壁插入，保证下沉位置合理，同时在加压注水沉降中进行摩擦力分析，保证其注水合理，分阶段进行加压，保证其逐渐下沉，提升施工质量^[7]。洞口止水方法是在沉井制作过程中，在出洞口形成止水墙，将洞口止水装置安装在平面上，以提升工程施工效率。止水墙混凝土强度需要与工作井混凝土强度相同，保证其宽度符合实际施工要求。在顶管处理过程中，需要保证其穿墙过洞进行处理，做好整体控制，保证机头进洞与出洞得到合理的控制，降低其下沉情况。注减阻泥浆处理过程中，需要保证其整体效果，控制其整体质量，以改善施工质量，满足工程施工要求。

结论：综上所述，在当前的工程开展过程中，应保证长距离过河顶管施工技术合理应用，充分发挥出其技术优势，结合实际情况进行处理，对现场进行实际监控，做好整体质量控制，在沉井下沉处理过程中加强重视力度，满足实际的需求，降低各种因素对工程质量产生的影响，促使工程施工有序的开展，提升工程质量，满足行业发展需求。

参考文献：

[1]胡锋妹. 市政给排水施工中长距离顶管施工技术的研究与应用[D]. 浙江工业大学, 2020.

[2]管鸿鹏. 市政给排水施工中长距离顶管施工技术的实际应用探索[J]. 华东科技：综合, 2018(9):1.

[3]刘超. 市政给排水工程中长距离顶管施工技术措施的应用研究[J]. 建材与装饰, 2019(35):2.

[4]顾雪飞. 市政给排水工程中长距离顶管施工技术措施的应用研究[J]. 环球市场, 2019, 000(035):297.

[5]李青. 市政给排水工程中长距离顶管施工技术措施的应用研究[J]. 大众标准化, 2019(18):2.

[6]张维娜. 市政给排水工程中长距离顶管施工技术措施得到的应用[J]. 城市建设理论研究：电子版, 2017(11):1.

[7]达云玲. 顶管施工技术在长距离水利管道工程中的应用研究[J]. 黑龙江水利科技, 2019, 47(7):3.