市政综合管廊顶管施工技术分析

（中铁十八局集团有限公司投资公司，天津 300222）

1.引言

在进行市政综合管廊施工时，常常受到各种因素影响，给其施工带来阻碍。要保证市政综合管廊施工的连续性，需要在施工技术上综合思考，降低各种因素带来的影响。在开展市政综合管廊施工过程中，诸多企业采用顶管施工技术，将两端的综合管廊充分连接，有效提升了市政综合管廊管线安装的稳定性和连续性，让施工工作更加简便和安全，为市政综合管廊建设创造理想的效益。

2.工程概述

南京市江北新区综合管廊二期工程位于江北新区核心区及其周边地区的18条路段，二期工程全长53.41km，含管廊干线和管廊支线，干线综合管廊31.29km，支线综合管廊22.12km，入廊管线种类有燃气、电力、通信、给水、雨水、空调热力管。

南京江北新区综合管廊二期工程中顶管施工工程共计6段，有穿七里河段、浦滨路下穿城南河段、横江大道下穿浦口大道段、浦滨路下穿浦口大道段、七里河大街下穿江北快速路段、广西埂大街下穿江北快速路段，全长共计2246m，顶管采用钢承插口式的钢筒混凝土管，接口采用双“O”型橡胶圈，管节内径3.6m，外径4.32m，每节长度3m，混凝土等级强度为C50P8。顶管施工示意见图1：

图1 顶管施工示意图

3.市政综合管廊的顶管施工技术

3.1 明挖法

在进行市政综合管廊的顶管施工过程中，根据施工特点，采取明挖施工方式，可以减少施工成本消耗。从管廊施工效果角度来说，该方式能够让施工流程得到简化，让施工更加简单。在市政综合管廊的顶管施工中采取明挖施工方式，需要对路面上方构造进行清理，综合思考该内容，也是施工要点。将明挖法应用到市政综合管廊的顶管施工中，能够准时完成施工，并实现对综合管廊的保护。结合管廊施工实际情况，该方式更强调预制拼装，利用大吨位起吊设备，按照施工操作流程进行。由于该方式在应用过程中，对施工技术要求比较高，要求施工人员掌握充足的操作技能，并熟练操作各种施工技术。所以，需要采取整体拼装方式，实现综合管廊施工。在施工现场中进行浇筑，遇到特殊状况，应该及时查看零件是否存在老化或者破损现象，如果有，应及时更换零件，保证施工顺利进行，避免带来严重损失。

3.2 顶管法

顶管施工方式的主要切入点在于，管廊施工中各个管廊长度，需要采用挖设及顶进施工方式，实现管廊施工处理。在具体施工过程中，需要注重管廊施工挖设内容，对现存管道采取对应施工方式，为进行后期管廊施工时，管廊预埋处理工作顺利进行提供便利条件。通过应用该施工方式，能够对管廊施工整体施工流程进行简化，减少各种施工设备投放量，并且利用该方式进行管廊施工，能够降低各种因素影响，获取理想的施工效果，让整个施工过程更加便利、快捷。当前，在采取顶管施工方式进行管廊施工过程中，需要预先设置切槽，并且在出现软土地基的情况下，需要利用一定施工方式，实现对土层沉降的防治，保证工程施工质量。

4.市政综合管廊的顶管施工应用

4.1 设备选择

结合工程所处地质环境以及施工要求，要想保证顶管施工工作顺利进行，提升施工质量，降低对四周环境的影响，该工程顶管机采取Ф4350泥水平衡顶管掘进机。该施工设备汇集了集机械、液压、电控、激光和测量等多项施工技术，适合应用在粘土质、砂土等施工环节中。在土层中可以启动平衡切面土体压力，实现对地基沉降量控制，让整个施工过程更加安全、平稳。因为顶管采取管节内部直径为360cm，外部直径为432cm钢承插口式的钢筒混凝土管，原顶管掘进机不能满足工程施工要求，应重新进行加工处理。Ф4350泥水平衡顶管掘进机是由6台45KW电机组成，在6台减速机和齿轮传动的带动下，让刀盘运动，从而实现土体切割。其传输功率为1432.4KN·m，刀盘运动速度是1.63r.p.m。在具体施工时，应该根据挖设土方实际压力情况，适当调节切削量，从而更好满足施工要求，实现对地基沉降的控制。通常情况下，纠偏油缸为1200KN*250mm*8，最大纠偏角为2.5°。顶管掘进机示意图见图2：

图2 顶管掘进机示意图（单位：mm）

4.2 顶管施工流程

顶管施工流程图见图3：

图3 顶管施工流程图

4.3 顶管机始发施工

4.3.1 顶管始发的施工步骤

在顶管始发施工过程中，需要根据工程要求，做好设备调试工作，并对工程门洞位置进行砼凿处理，将顶管设备安置到洞门中，利用顶管机切割加固土体，提升正面土压力值至理论计算值。

4.3.2 洞门凿除

在开展洞门凿除施工工作前，需要在洞门周围打孔处理，打孔数量设置为6个，孔洞深度设定为100cm，观察孔洞内部是否存在渗漏现象。如果没有，则可以继续施工。如果出现渗漏，则应该利用水泥材料将孔洞封堵，之后在洞门周围围护中建立压密注浆堵漏，确定没有渗漏现象以后，才能进行洞门凿除。通常情况下，洞门尺寸设定为Φ452cm，洞门凿除厚度为80cm。在开凿之前，需要搭建双排脚手架，同时做好维护工作，验收合格以后才能施工。施工设备主要以2台空压机、4把风镐为主。施工人员需要安排工程经验丰富的人员为主，确保施工质量。在进行洞门凿除过程中，秉持由上至下原则。首先让工作井面围护的地下连续墙钢筋处于外露状态，将钢筋切割处理，之后继续凿除，直到露出土面钢筋为止。之后利用顶管机，将顶管机刀盘进入到洞门位置，预留施工人员进出空间，之后将其余钢筋处理，在检查没有残留钢筋以后，将脚手架拆除，把顶管机安装在始发洞门中。具体观察孔布置图见图4。

图4 观察孔布置图

4.4 顶管机接收施工

4.4.1 顶管机位置姿态的复核测量

在顶管机靠近接收井时，应该立即提高测量频率，同时降低抽线距离，保证顶管机可以顺利进洞。对洞门位置坐标检查，结合工程实际情况安装顶管机接收基座。顶管施工前测量作为核查顶管所在位置、工作情况的重要参考因素，顶管机能够在后续施工时，严格按照施工方案进行，准确无误的进入到接收井基座中。

4.4.2 洞门凿除

在洞门凿除施工前，应该在洞门周围打孔处理，孔洞数量为6个，孔洞深度为100cm，观察是否出现渗漏状况。结合工程实际情况，设计洞门尺寸，一般为Φ452cm，凿除厚度为80cm。在洞门凿除过程中，需要安排4名具有丰富工作经验的人员负责，严格按照洞门凿除施工流程进行，确保施工质量和效率。

4.4.3 洞门封堵

顶管机进入到对应位置以后，先拆除顶管机内部和管节连接位置，在千斤顶设备的作用下，顶管机和首节管节脱离，因接受洞门尺寸设定为Φ 472cm，管节外部直径为Φ432cm，洞门和管节之间存在一定空隙，需要利用混凝土砖搭配快速水泥封死，并预留阀门位置，便于后续浆液置换。

4.4.4 浆液置换

在完成顶管施工工作之后，顶管管道和土层之间空隙，需要利用水泥浆固化触变泥浆填堵，防止在今后施工过程中出现地面沉降状况。在注浆过程中，需要选用等级为42.5级新鲜普通硅酸盐水泥，压密注浆水泥浆液水灰比为1:1，加固珠江压力设定为0.4MPa。在压注触变泥浆设备作用下实现泥浆固化。在浆液置换过程中，需要从第一节管开展，在前一节管水浆压注过程中，需要将后续管节压浆孔开启，让管道中剩余泥浆在压力的作用下流出，直到冒出水泥浆位置。在达到一定压注压力以后，才能停止前段灌水泥浆压注，保证水泥浆完全固化。

4.5 止退装置

由于顶管掘进机形状主要以矩形为主，其端面面积比较大，使得前端阻力不断提高，在施工过程中，使得顶管顶进距离较长。在发生后退状况以后，将会影响机头和前方土体之间的平衡，土体支撑将会发生失稳状况，造成土体坍塌。在这种情况下，应该采取对应措施处理，反之将会给后期管线沉降出现提供条件。在具体处理中，通过在前端安装止退装置，利用油缸进行推进，也可以适当添加垫块，让销子顺利进入到吊装孔力中。

5.结束语

总之，通过对市政综合综合管廊顶管施工技术的分析，得出在管廊施工过程中，采取顶管施工技术，在满足工程建设要求的同时，简化施工流程，减少施工成本投放，不仅为企业获取理想的施工效果及效益，同时促进建筑事业长效发展。