陳德彪

摘 要：頂管施工作為一種新施工工藝，受地質條件影響較大，針對不同的地質條件可采用不同的頂進方法。粉細砂層是頂管施工中常見的地層，并且易出現(xiàn)坍塌，但可通過采用液態(tài)水玻璃注漿加固砂層，保證工程的順利進行。

關鍵詞：頂管施工 粉細砂層 注漿 加固

中圖分類號：TU990.3 文獻標識碼：A 文章編號：1007-3973（2013）007-003-02

1 引言

頂管施工技術是利用液壓作用頂進施工，在不開挖地表的情況下，將管道從工作坑頂進，直接鋪設的管道的一種非開挖地下管道施工技術。在進行頂管施工時，地面障礙物可不拆除或少拆除，不影響地面上交通的正常運行，對周圍環(huán)境影響較小，進而減少了征遷費用，降低了工程成本，對于施工單位來說可取的較好的經(jīng)濟效益和社會效益。

2 前期施工準備

前期施工準備工作是保證頂管施工順利進行的先決條件，頂管工程在開工前，項目部要組織技術管理人員深入現(xiàn)場，勘查工程現(xiàn)場的實際情況，同時，要結合實際優(yōu)化人員和設備的配置、材料采購工作。在進行前期施工準備時，應掌握工程所在地的地質環(huán)境情況、地下管線等的埋設情況等。

2.1 現(xiàn)場勘查

在進行現(xiàn)場勘查時，根據(jù)設計院提供的地質報告和補充地質鉆探情況進行底層的分析組成，對不同地層的土質情況應做土工試驗，其中以確定軟弱地層的頂層界限、厚度、飽和度和抗剪強度為主。地下管線埋設主要包括天然氣管道、供水管道、通信光纜、排水管道、軍用光纜等，根據(jù)設計規(guī)范要求一般埋深較淺，因而，對頂管施工時產生一定的影響。在頂進施工時如遇有地下管線時，且管線又不能廢除時，要針對地下管線情況可通過設計變更等方式避開排水管。對施工過程中影響較大的管線，在進行頂管施工前，一定要人工進行探測管線的具體位置，以避免施工時對管線造成破壞。

根據(jù)現(xiàn)場勘查情況，對于不同的地質條件，頂管施工時有不同的控制措施，例如頂進段為粉細砂時，則在機頭出洞前，為了使機頭方便出洞，應在保證頂進架水平的前提下，要使頂進架前端要比后尾稍高。為了防止機頭下沉，在前三節(jié)管頂進時，要把第一節(jié)管和機頭、前三節(jié)的管材可用鋼筋焊接起來，主要是為了增大機頭的承受荷載的面積；在實際的應用中，可人為控制機頭標高，最好使頂管機頭出洞的標高比設計標高高出1cm，就是管材發(fā)生沉降，也不會給造成影響。

在粉細砂層中施工時，由于受地質情況影響，按正常情況進行糾偏時，往往其糾偏的效果要小于計算結果，所以需要加大糾偏幅度，在粉細砂層中頂進施工時，通常會發(fā)生向上偏差，但頂管機頭也會上升的情況，為了避免出現(xiàn)不利的情況，不但要加大進水量，而且要進行注漿護孔。

2.2 材料采購

頂管施工前，首先進行頂管材料的采購工作，根據(jù)工程的實際地質情況選擇符合要求頂管設備型號、頂管尺寸和數(shù)量情況，管材進場時要嚴格按照規(guī)范要求對管材各項指標性能等進行驗收，如不符合設計規(guī)范要求，禁止用于工程中。

根據(jù)頂管所穿越的地質情況和頂進時總推力的大小，進行注漿管的布置和數(shù)量的確定。如果頂管頂進距離較長時，其總推力也就越大，這時要增加注漿管以滿足要求。一般注漿孔按照120捌紛中尉確植莢詮懿納稀R話惴巰干盎蛉斯ぬ鍆鐐ǔM林侍跫睿煽仔圓睿賈檬且黽幼⒔艿氖浚員Vぷ⒔Ч？

3 頂管在粉細砂層施工技術

3.1 頂管在粉細砂層中的技術應用

粉細砂層具有良好透水性、流動性，易發(fā)生坍塌現(xiàn)象，頂管施工難度較大，為了避免坍塌造成質量安全事故，可采用焊接鋼管將管道連接、加固的方法進行施工。

目前，頂管施工遇到這種情況時，可通過注漿進行加固，注漿用的漿液的具有良好的膠結、填充等作用，可有效提高底層的土質內聚力，使松散的底層得到加固，灌注的漿液根據(jù)材料不同組成主要有水泥漿、水玻璃、水泥粘土漿、膨潤土水泥漿四種材料。水玻璃一般具有粘度較低、可灌性好、造價低的特點，結石率可達98%以上，其結石具有較高強度，且水玻璃本身無毒，對環(huán)境無污染，因此，在粉細砂層的頂管工程施工中得到廣泛的應用。

3.2 測量放線

（1）平面控制測量。

施工前根據(jù)業(yè)主提供的樁位和工程實際情況，建立獨立的平面控制網(wǎng)?？刂凭W(wǎng)沿線利用原有的坐標系統(tǒng)，建立附和導線接點網(wǎng)，復合至給定的國家二級導線點，作為首級控制網(wǎng)。根據(jù)現(xiàn)場需要另行引導線點，建立附和支導線以滿足施工要求。

根據(jù)現(xiàn)場踏勘和圖紙線形情況，可在線路附近，頂管沉降影響范圍以外建立軸線控制點在選擇點位時注意相鄰點之間是否通視良好。

（2）控制點的保護。

控制點做好后，用混凝土護樁，并用油漆做好醒目的標志?，F(xiàn)場定期對平面控制點及高程點進行復測。在進行頂管測量放線時，水準點及規(guī)劃樁號選擇甲方提供的控制點為標準，進行高程引點，并按照設計線位及圖紙內容采用全站儀、水準儀、鋼尺進行施工放線。經(jīng)監(jiān)理驗收合格后進行施工。

3.3 粉細砂層施工處理技術

頂管施工開始前，為了防止頂進時發(fā)生坍塌事故，可采取在頂進口處設置門洞的方式，根據(jù)實際需要對門洞進行支護。對于頂管以上0.5m處，可采用頂進7m長 100無縫鋼管進行加固，使門洞口上方形成管棚，以增強底層的承載力，在頂管頂進時提供一個良好的工作環(huán)境。

頂管施工時，由于地質屬于粉細砂層極有可能發(fā)生塌方事故，針對這種情況，可在掘進的同時在管頂120胺段詘滄??？0的鋼管，鋼管內安裝導管進行加壓注入液態(tài)水玻璃，使前方的砂層加固凝結，這樣不但有利于頂管的安全頂進，而且可以提高頂管的施工效率，使工程的施工質量得到保障，對保證工程的整體進度具有十分重要的意義。

對頂進時坍塌的路面至管底高程可作為接收坑使用，頂管到接收坑之間通過焊接鋼管可使兩方管道對接，并采用鋼筋混凝土進行防護加固處理。用水泥穩(wěn)定碎石分層回填接收坑至道路瀝青混凝土面層，并控制每層回填的厚度小于20cm，并保證壓實度大于0.95，回填后需在上層攤鋪瀝青混凝土，達到原有的路面標準。

3.4 減阻措施

在頂管頂進過程中，難免會產生土體的阻力作用，為了減少頂進施工時土體對管身造成的摩擦力，可在頂管的表面進行打蠟處理，進而減小土體的阻力，也可在管道頂進過程中通過加入泥漿，增加管道壁與土體之間的潤滑，使管道外壁形成5cm厚的環(huán)漿。

3.5 加強測控

對于頂管工程來說，通過制定嚴格的測控制度將有利于工程質量得到保證。水平點及規(guī)劃樁號按照甲方提供的數(shù)據(jù)進行引導，并且按照設計線位及圖紙內容用全站儀、經(jīng)緯儀、水平儀和鋼尺進行施工放線。經(jīng)監(jiān)理驗線合格后進行施工。管道中心線引至坑外固定，并準確放出頂管范圍線，臨時占地線，工作坑、接收坑位置線地面沉降觀測線管中位道路上每5m設一點，兩側2m一點，每斷面5點。頂進前測量原始高程；頂進中每日測3次；頂完后1天、3天、7天、14天再測，至沉降每間隔不超過5mm為止。水準點設在施工影響范圍外30m，坑邊設臨時點，每三天校核一次。

頂管施工時應做好詳細的頂進記錄，并確定新的頂進參數(shù)。按照規(guī)定程序有相應的施工管理人員在記錄表上簽字。班組間交接工作是保證工程順利進行的重要保證，因此，應做好交接工作，每班開始工作前時，根據(jù)上班組提供的頂進參數(shù)進行施工，如發(fā)現(xiàn)交接時提供的參數(shù)有問題要認真分析問題產生的原因，并采取有針對性的措施，確保頂進順利進行，并按要求認真做好施工記錄。

4 結束語

綜上所述，頂管工程根據(jù)不同的工程環(huán)境條件可采取不同的施工方案，針對粉細砂層的頂管施工可采用注入水玻璃的方法，不但有利于解決其坍塌問題，而且提高了頂進的速度，對以后同類工程的施工提供了十分重要地參考價值。