人工手掘式顶管工作坑砖混倒挂支护井施工方法

胡 露 黄 冲 郭莹征

(中建七局总承包有限公司，河南 郑州 450000)

管道施工单位在进行管道施工前，会对施工现场的管道设计文件、地质结构、现场施工条件等进行细致的了解，以此来确定施工方案。近些年，倒挂井施工因其不需要挖开面层就可以进行施工，为管道施工工作提供了极大的便利性，被采用的概率逐渐领先于钢板桩支护、排桩支护、沉井施工法支护等施工方法，在人工手掘式顶管工作中占据主导地位，且与坑转支护相结合，提供了更大的安全性。

1 人工手掘式顶管工作坑砖混倒挂支护井施工原理

人工手掘式顶管工作坑砖混倒挂支护井施工原理即是实现人工手掘式顶管工作中坑砖支护井施工与倒挂支护井施工的有效结合，为管道施工工人提供安全合理有效的施工环境，促进施工工作的顺利推进，以下来简单阐述坑砖支护井施工与倒挂支护井施工如何有效地结合。

坑砖混倒挂支护井施工的主要特点是施工方法简单，大部分是人为操作，机械化工序较少，适宜用在工作环境复杂且较为狭窄的区域。主要步骤是选取工作坑位置、计算工作坑的工作面积与开挖工作坑等，其工艺原理与逆作拱墙类似，一般是采用围护墙作为防护，在施工时，从上向下，或者是从外向里做井，一般在上层或者外层用砖砌好后，才开始向下或者向里开挖，不能同时开挖，或者反向开挖，挖好后在进行砌砖工序[1]。

2 人工手掘式顶管工作坑砖混倒挂支护井施工方法

人工手掘式顶管工作坑砖混倒挂支护井施工方法包含很多的内容，在此不能全部阐述，就大概步骤进行举例说明，大概可分为首先根据管道的分布情况以及管道所用的材质进行工作坑的位置选择，其次用一定的方法测出工作坑的净空尺寸，然后根据所得的数据开挖工作坑，最后是为确保施工安全对施工过程进行严密观察以防万一。以下详细来进行探讨。

2.1 选择倒挂井工作坑位置

在选择倒挂井工作坑位置时，要重点考虑以下几方面因素。

其一，管道井室的选择。管道井室的选择一般遵循几方面的原则：首先，空间位置较为空旷，易于施工的同时便于施工工人上下进出，在发生状况时施工工人可以及时撤离。其次，最好是有支管的井室，方便后续工作坑挖掘时的用水，对后续的砌砖也有着相当大的便利性。

其二，便于出土及排水。出土和排水是工作坑挖掘过程中所必经的过程，如果不能把挖掘出来的土或者赃物运出去，还会继续造成堵塞，让顶管工作无法继续；另一方面，在进行地下作业时，某些管道比较深入，造成地下水位较高，且压力较大，如果不采取一定的排水措施，很容易造成井室或者地面坍塌，威胁施工工人的生命安全。

其三，周围建筑物易于保护。因为管道基本是布置在人群聚集生活不远的地方，在施工时要考虑周边因素，以不影响民众的生活为前提，如果因为管道施工工作对周边的环境或者建筑造成损坏将会得不偿失。

其四，距离水源和电源较近。工作坑选择在距离水源的电源较近的位置，更方便井室建造使用，其次也为了更好地开展作业，因为虽然人工手掘式顶管工作机械化工序较少，但是也有用到电力的步骤，且一般坑砖混倒挂支护井施工时间较长，需要有持续供电所在，施工过程中用到水的地方也很多，比如砌墙所用，而且砌墙时所用的转以湿润为最好，而用于填缝的砂浆制作也会用到水源。

其五，在进行单向顶进作业时，工作坑要设在下游位置，以避免因为顶管作业对民众用水造成影响。

2.2 倒挂井工作坑的挖掘面积计算

在进行工作坑的挖掘面积计算时，要把所有的情况考虑进去。在工作坑的长度方面，比如工具管的长度、管套的长度、液压千斤顶的长度等，以此来统计工作坑所需要挖掘的长度；在工作坑的轴向方面，要考虑施工工人所占的面积以及施工工具所占的面积等。综合长度与轴向来确定工作坑的具体面积[2]。

以上是一般的工作坑挖掘面积计算，但是要根据具体的情况进行适当的调整。比如，如果是地下管道，就要预留逃生空间；如果是水压较强的管道，要预留排水空间；如果是为提升工作效率进行多人同时施工，就要预留更多的空间。

2.3 做好降水排水工作

大部分的顶管工作都要进行降水排水工作，不同区域的降水排水措施不尽相同，要综合考虑施工区域的水位、压力等因素。除了建立井室进行排水降水工作，还要根据周边环境合理地进行排、堵、截，才能更快速地把水位降下去，方便后续的工作坑挖掘工作。降水井的打设一般在倒挂井之前在进行顶管工作时，可以预先进行降水排水工作，然后再开始倒挂井施工，亮相配合，以此保证倒挂井的施工效率与施工安全。

2.4 开挖倒挂井工作坑

以上已经说过工作坑的选址，在进行工作坑的挖掘过程中，以上下的顶管作业为例，阐述如何进行工作坑的挖掘。

首先，挖掘高度在2.5m以下时，因为危险性较小，可以先挖完之后再进行砌筑工作，这样做是为了在保证安全的情况下提升工作效率；但是在挖掘2.5m之后就要采用坑砖混倒挂支护井施工方法展开作业，注意要边挖掘边砌筑，每次挖掘的深度不超过1m，宽度控制在1.2m以内，且在浇筑后不能立即往下开挖，等到砌筑的墙体达到一定强度时，才可继续进行作业。

其次，在进行挖掘与浇筑工作时，需要注意的是，根据土质情况以及工作坑的深度，在5m以下，需要每2m加固一圈钢筋混凝土圈梁，以增强工作坑的抗压能力；井壁砖在进行砌筑时略有不同，其每1m就需设置2～6根钢筋来对砖砌体进行规范，提升其整齐性与整体性，以此来提升井壁砖抗侧面压力的性能[3]。

然后，测量工作坑的施工质量，要确保施工误差在允许范围内，若是工作坑的长度、宽度、垂直度等数据不在允许误差范围内，要根据实际情况进行及时调整，避免后续返工时出现更大的麻烦。

2.5 倒挂井工作坑挖掘过程中的注意事项

倒挂井工作坑挖掘过程中的注意事项多种多样，挑选比较重要的事项简单阐述：

其一，砌筑墙面所用砖应尽量湿润；在砌筑时，注意砖体之间错缝，避免出现纵向通缝的情况。

其二，倒挂逆作业时，每次开挖宽度1.2m、深度1m以内，而且在开挖时，要保证同一层面同时进行，避免单侧作业。

其三，挖后立砌，避免挖后第二天作业，容易导致事故的发生。

其四，在砌筑后用砂浆将缝隙填满且要包围墙体外侧，砂浆型号以MU10及其以上为主。

其五，施工工人可以在竖向每隔2～3m在横向画上红色直线，以此来观察井身墙体的变化。

2.6 密切观察施工过程

密切观察施工过程的目的是为了检测施工中的异常情况，保证施工的正常进行，大致可以分为以下步骤。

其一，选定需要观察的项目，主要包括地下水位高度、井壁裂缝有无不全、受工作坑开挖周围景物或者建筑物有无变化、工作坑地面周围有无沉降等，以此来判断顶管工作坑的挖掘工作是否安全合理。

其二，在工作坑周围10m内布置监控对上述数据进行密切观察，一些重要的区域应该重点监控。

其三，制作表格，完整记录以上数据变化，有出现问题的征兆时，可以通过表格观测到，并一目了然，以此来保证顶管工作的安全有序进行，并保证好工作坑周边设施的安全。

3 结 语

综上所述可知，人工手掘式顶管工作中，坑砖混倒挂支护井施工方法因其便利性与经济安全性逐渐从众多的施工方式中脱颖而出，受到很多施工团队的欢迎。要在人工手掘式顶管工作中完整地实施坑砖混倒挂支护井施工方法，需要施工团队严格按照施工工序，结合实际情况，安全有序地推进顶管工作。