市政工程顶管(沉井)施工控制要点分析

吕飞华

（浙江华东工程咨询有限公司 浙江 杭州 310012）

1 市政工程顶管（沉井）基本情况

1.1 顶管（沉井）概念

顶管（沉井）施工技术本质属于不开挖施工技术，是指在管道顶进过程中，借助施工机械推力完成施工。借助该施工技术可以保证施工效率与质量，控制开挖土层数量，降低管道与土壤之间的摩擦力。与传统顶管施工所不同的是，顶管（沉井）施工可以降低管道偏差问题发生概率，降低工作人员后期维修难度，控制施工成本，提高施工单位经济效益。

1.2 适用范围

（1）可使用顶管（沉井）施工技术完成城市繁华区域市政工程项目。该技术施工范围较小，不影响施工区域交通情况，可以满足城市发展需求，并且不会破坏施工区域道路外观，施工成本较低。

（2）可使用顶管（沉井）施工技术完成城市人口密集区域市政工程项目。该技术施工噪音较小，不会对居民正常生产生活造成影响。

（3）可使用顶管（沉井）施工技术完成高植被覆盖区域市政工程项目。该技术具有点状施工特点，可以尽可能缩减动土面积，不会对绿化区域造成破坏。

2 市政工程顶管（沉井）施工方法

2.1 工作设计

推压井主要有两部分结构组成，分别是推压井与钻井结构，具有多种存在形式，结构主要形成材料为钢筋混凝土。在其应用过程中，推压井与钻井形状与性能均存在一定差异，比如推压井形状多为圆形、方形，钻井形状多为矩形等。

2.2 施工程序

通过墙壁或挡板打开，并使用工具将喷泉的防水墙安装在设备的上部，主要技术措施是：将低强度泥浆或水泥板压入管道中，使土壤混合均匀，起到临时的挡水作用，以保证基坑外壁相对稳定，使其有足够的支护强度，借助灌浆加固方式提高外墙穿墙施工质量，针对所发现问题制定具体解决方案，并且借助仪表盘检查墙体厚度，厚度为20 mm左右。在进行密封操作时，其常用手法为安装反向驱动管，以降低墙壁外部流体对管道造成冲击。

2.3 顶管法

在防水墙安装中，需结合需求完成仪表板、工具以及设备选择，以保证隧道管道运行质量与效率。出洞后应先用顶管机将孔从地面压下，然后开始封孔，这个过程较为普遍，保证工程施工质量安全，尽可能规避工程事故发生的可能性。

2.4 注浆顶施工

通过调整膨润土管道悬浮层厚度可以改变膨润土浮力。通常情况下，当悬浮层厚度与标准数值存在偏差时，钢筋混凝土浮力会发生明显的变化。假设土压力大于膨润土浮力，则支撑带整体悬浮压力会呈现为不平均状态。此时，为满足悬浮需求，在实际施工中，可以通过观察表观溶胶流动状态分析膨润土运动状态，以降低浮力和阻力的双重影响，并通过减少重力来减少冲击，有利于大直径和长距离推进。

2.5 顶进设备安装

需确保液压缸、高压油泵以及液压管路控制系统均处于标准状态方可开展后续施工。参考工作孔前进方向与安装需求完成顶铁安装，需注意，顶面与轴线应为垂直状态。安装完成后，顶铁轴线与轴线需处于平行状态，并且应借助专业设备检查安装质量。

2.6 管道顶进

顶管制作材料为D800 mm 三级钢筋混凝土管，钢管设承插，管接头内间隙采用聚硫密封膏。在进行顶进操作前，需检查轨道第一段管道相关参数是否符合规定，比如中心线、坡度以及高度均需高于最低标准。顶管排空后，拆除开关门，将其推入5～10 cm，以增加测量强度。轴线上第一根管道的允许偏差为3 mm，高度为0～3 mm，顶管后，用聚硫密封膏密封管接头之间的内部间隙。

3 市政工程顶管（沉井）施工控制要点分析

3.1 地面预制控制事项

确定穿孔沉箱法是否适用，能否保证施工安全和质量，钻孔取样深度是否满足要求，钻孔底部土壤是否可用作垫层、碎石垫层或混凝土垫层，确保沉井施工可以顺利开展。需要注意的是模具工程控制包括多项工作：①核查脚手架底部牢固性。②核查脚手架底部稳定性，且相邻井壁弧形边缘距离不得超过1.5 m，钢管水平与垂直间距应为1.80 m×2.00 m，检测其是否满足稳定功能的抗剪支撑要求。③核查装配式钢模板是否存在漏浆问题，内外模支撑是否可以支撑混凝土振捣，内外模与沉箱壁厚的距离，内外防护层厚度是否满足设计要求。

检查现有施工工艺是否符合设计图纸和规范标准，通过加固方法、钢材质量保证书检验、试验报告、原材料批量试验。保证在井壁与钢材结合前提下，井壁截面尺寸符合设计图纸，并以此为标准完成钢筋位置表现。

3.2 沉井下沉及封底控制

施工前应确定不同观测数据的原始起点，进行对比分析，针对不合理之处进行优化。在应用沉井技术（干、湿）进行施工前，施工单位应向有关部门进行申请，获得施工许可。沉井下沉前，应清理沉井底部的混凝土垫层，为同步下沉创造对称条件。在沉井下沉过程中，现场人员应做好记录，按正确的钻孔顺序进行施工监理，明确机械钻孔与人工钻孔之间的差异性，避免因突然倾斜、沉降或偏斜而造成过度开挖。

制定详细施工记录方案，及时完成施工变化情况记录，确保后续施工可以顺利开展。当检测到0.25%的偏差时，钻孔深度应无限接近底脚，以降低误差。同时在施工中，其工作重点为防斜工作，根据土壤性质和场地变化进行调整时，应以频繁测量和偏差修正为指导思想。当沉井接近设计高度时，应借助人工开挖方式完成后续施工，以确保沉井在设计高度的下沉精度。沉井下沉至设计标高时，经设计和监理确认后，测量地下室高度并密封。沉井验收标准参照相关工程验收标准，使质量符合设计要求。

3.3 顶进施工控制

检查顶管机类型、顶管力等参数是否满足工程地层对顶管距离的要求，参考相关要求核查T 型钢止水环、木垫片等密封件的质量证明书与外观质量证明、核查管道减阻措施、落实制定标准作业比，参考顶管施工记录确定最大推力报警值。确保在实际施工中，施工单位可以根据要求完成具体工作，比如平面控制、高程控制、地面沉降观测及顶升位置测量等。及时掌握顶管头位置，改善过电位，及时纠正偏差。顶管施工的地表沉降测量每天进行一次，在开展推进工作前，需检查工作孔止水装置与管道中心导轨位置，以保证止水条的安装和密封，当问题发生后，施工人员需第一时间做出应对，降低损失。

4 结语

借助顶管（沉井）施工技术，不仅可以解决传统施工中的不足，还可以提高经济效益与社会效益，对我国建设发展有着非常大的帮助。