中交一航局第三工程有限公司辽宁大连116000
摘要：本文以包头市沼南大道综合管廊工程为例，结合现场实际情况，将引出口过路套管由大开挖施工工艺优化为顶管施工工艺，从而主要阐述了顶管的施工工艺流程、施工方法及技术要点，为其它类似项目的施工提供借鉴。
关键词：管廊；顶管；施工方法；技术要点
1工程概述
本工程总长6690m，下引出口引出的过路套管埋深较深，横穿已完成的沼南大道道路工程的雨污水管网下方。如采用大开挖施工工艺进行敷管施工，一是将要拆除已完成的道路雨污水管网系统，二是将要破换管廊工程的排水系统，致使管廊无法达到干地施工的条件。为此，考虑现场实际情况及工期要求，对其设计施工工艺进行优化，将大开挖施工工艺改为顶管施工工艺，这样既不破坏已完的道路雨污水管网系统，又能保证管廊的干地施工作业条件，同时确保了管廊工程施工进度。
2主要分项工程施工方法
2.1测量控制
（1）平面控制测量
平面控制桩的布置：根据控制点，测设出施工桩号内沟槽开挖的控制主轴线，待校核闭合后刻于引控桩上，作为场地平面控制网。
工作坑施工完成后，重新进行线位放样，在工作坑内的护壁上标注出中线位置。中线控制点在工作坑顶端平台和坑底都各做两个，以便于施工中随时进行中线复核。利用坑上控制点，使用经纬仪校核坑下控制点，同时使用GPS利用设计院给定的控制点和数值对坑上、坑下控制点进行定期复核。坑上控制点和坑下控制点在使用之前都要检查其牢固性，确认没有位移后才可以使用。使用激光定向仪对顶进的管线进行线位控制。
（2）标高控制测量
在工作坑附近选择通视而且不易被破坏的位置设立一个临时水准点，利用水准仪钢尺把高程控制点落在工作坑的墙壁上。再在工作坑架设水准仪测后视工作坑标靶，前视第一节管道标靶即可知道管道高程是否正常。闭合差按二级水准控制。
（3）管道轴向测量
顶进施工的管线使用激光定向仪进行测量，光线与管线线位平行。线位控制时进行平行量距，管节安装完成后在管线的相同部位作出标记，作为激光参照点。使用钢板尺量测距离，做好观测记录，在顶进过程中随时进行量测，根据数据值的偏差大小来调整光线定睛的方向。以确保管线线位偏移满足设计以及相关规范的要求。
2.2施工降水
由于本工程土质情况差，水位高，顶管施工中容易发生塌陷、管道下沉等事故，所以应在顶管沿线单侧3m处进行钻井降水处理。井位纵向间距8m，钻井深度15m，井内放置污水泵（井点间距根据实际情况确定），并至少预抽七天后，方可开始顶管施工。
2.3工作坑及接收坑施工
按照测量放线所确定的工作坑及接收坑位置进行设置，引出口（二、五、七）底面积为6m×6m=36m2；引出口（三）底面积为6m×10m=60m2。如管廊工作面能够使用，我方根据工作坑高程确定临时下挖或填土形成工作坑底面，靠背采用长2m×宽2m×厚0.5mC30钢筋混凝土制作，钢筋采用Ф20，间距150进行双向双层布置。靠背后可根据挖填确定土方支撑。如果管廊没有施工土方工程，我方需在工作坑周围布设井点降水并采取挖掘机挖土，深度根据图纸要求大约14m，按1：0.75支护放坡，中间设两道1.5m宽台阶，工作坑不设支撑可以正常施工。
接收坑同工作坑一样采用开挖形式，结构净尺寸同工作坑结构。
工作坑及接收坑上部分使用挖掘机进行开挖，下部分挖掘机斗臂长度不够，使用吊车配备吊斗，利用人工挖土。开挖出的土方使用自卸汽车运输指定弃土场。
2.4顶管设备安装
（1）顶背安装用截面积0.3×0.3方木码剁，前部用工字钢支撑。
（2）导轨（4.7m×0.12m×0.14m）设置。首先将工作坑底清理平整，夯实，并预埋地锚螺栓，便于紧扣导轨，导轨安装完毕之间用DN80钢管连接，导轨安装时利用工作坑内的管线线位控制点控制安装，两条导轨的中心线必须与管线的线位重合。安装完成并加固以后，使用工作坑顶部平台上的控制点进行复核。导轨安装的允许偏差为：轴线位置：3mm；顶面高程：0～+3mm；两轨内距：±2mm，安装应符合规范要求。
（3）使用20#b的工字钢制作支架，使千斤顶安放牢固、位置准确。使千斤顶的顶进方向和管线中线相同。在基坑内使用枕木搭建一个稳固的平台，把千斤顶的油泵安放上面。油泵的大小要达到千斤顶的推动力要求。油泵的位置不能距离千斤顶过远，在空间允许的情况下不大于2m，减少液压油管的长度，而且液压油管不能有弯折现象，减少转角。油泵千斤顶安装完成后要进行调试，没有问题后才能开始工作，开始顶进时要缓慢推进，所有接触点完全密合后再正常作业。
（4）顶铁（0.3、0.6、0.9m）应有足够的刚度。用25#槽钢对焊在一起作为顶铁。相应尺寸顶铁各做两个，在焊接时焊缝必须饱满，使用角磨机把高出顶铁表面的部分磨平。顶铁与顶铁之间使用“U”型锁环连接。
2.5顶管施工
引出口（二、五、七）管材采用企口带止水圈高强型2米长DN1000/1200的预应力钢筋混凝土管（III级管），引出口（三）管材采用钢管。因顶管路段属于包头市南部，地下水位较高。在顶管挖土施工作业中有地下水渗入工作面和管道的可能，因此在工作坑内设置集水井将管内余水收集到集水坑内用泵排出。顶管一趟约40米，采用最先进的800T液压千斤顶管机4套，25T吊车提管，可同时进行4趟穿越顶管。施工中采用人工挖土，用小车推出到工作坑内用吊车吊斗提升至地面装车外运，施工24小时不间断作业。顶管施工土方掘进时，先挖除管内土方，根据土质情况，再次向前进方向挖土30cm，挖土范围是管线内径减20cm。在进行线位和高程测量满足要求后，继续顶进作业。土方挖出时，下方135°内不得超挖、空挖，上方超挖不得大于20毫米。注（因管道在顶进时管壁外侧紧贴土层做剪切土层前进故不会造成空腔，所以不会有顶管后空腔塌陷发生）为保证轴线的准确，线位从工作坑顶引入到坑内后，必须经过不少于2次校核，并且做好测量记录。在每次顶进作业之前都要对控制点进行复测，对管线线位进行测量，同时做好测量记录。高程和轴线的正负偏差不得大于50毫米。
在顶进过程中严格按照确认的方案操作，如果发生偏差，查找原因，及时进行纠偏。偏差值不能大于10mm。在纠偏的过程中，要按照偏差值的1/2进行多次调整，不能一次性调回，管线衔接处不能出现明显折角。
2.6顶管设备选用4套800T的液压千斤顶。
其它设备包括：导轨、千斤顶架、替顶分压环、后承压板、220挖机、25吨吊车、操作平台、爬梯等。
2.7管节连接
预应力砼管节连接为承插口连接，并采用橡胶圈进行止水，人工进行安装；钢管连接采用人工焊接连接，钢管外做防腐处理，采用喷砂打磨钢管表面除锈，然后涂刷防腐材料。
2.8设备、台背拆除，工作坑回填
管线全部顶进完毕后，将工作坑内相关设备采用吊车配合人工进行拆除，台背采用油锤进行破除，挖掘机装车，自卸汽车运输，最终挖掘机进行回填工作坑，由于本工程工作坑位于沼南综合管廊主体结构范围内，回填时按照构造物台背回填要求进行，使用冲击夯进行夯实，分层回填厚度按照15cm控制。
3结语
包头市沼南大道综合管廊引出口过路套管的施工，结合现场实际作业条件，对其大开挖施工工艺合理的进行了优化为顶管施工工艺，严格按设计及规范要求控制过路套管的施工质量，使得该管廊下引出口所引出的过路套管，在不破坏已完成的道路工程雨污水管网系统、确保管廊干地施工作业条件及不影响管廊工程的施工进度的情况下，达到了设计的目的，起到了设计的用途。
参考文献：
[1]余彬泉，陈传灿.顶管施工技术[M].北京：人民交通出版社，2003.
[2]马谢尔勒.顶管工程[M].漆平生等译.北京：中国建筑工业出版社，1983.