关于箱涵顶进施工突发事件的探讨

2015-08-15河南科源水利建设工程检测有限公司

河南水利与南水北调 2015年6期

□ 李兵（河南科源水利建设工程检测有限公司）

1 工程概况

濮阳施工2标35号供水管线干线穿越大广高速（高速桩号K1804+190）位于管线K68+309.77—K68+399.77段（中心桩号K68+350），该段输水管径为DN2600，下穿高速公路，采用预制箱涵顶进施工方案，输水管道架设其中。预制箱涵采用钢筋混凝土结构，设置支墩架设PCCP输水管道，箱涵顶进施工后，埋设PCCP管，始发坑及接收坑用土方回填压实。

1.1 工程建设地点及设计概况

管线干线穿越大广高速，位于濮阳市王助镇西郭寨村西北约1km，中心桩号为K68+350。

1.2 工程地质概况

地质岩性:场区地质岩性主要为第四系全新统上段冲积物（alq24）和全新统下段冲积物（alplq14）低液限粘土、低液限粉土及粉细砂。底层分布较稳定。

全新统下段冲洪积物（alplq14）:

粉细砂:上部黄色、灰黄色，下部灰色、灰黑色，潮，稍密-密实状，主要成分为石英、长石。该层揭露厚度6～7m。

全新统上段冲积物（alq24）

低液限粘土:黄褐色、灰褐色及灰色，可塑状，土质不均，上部夹薄层低液限粉粘土。该层揭露厚度6～7m。

低液限粉土呈现二层:褐黄色，湿，稍密-中密状，土质不均，局部砂粒含量较高，钻孔揭示厚度1.40～2.80m。浅黄色，稍湿，中密状，顶部见有植物根系，土质不均。钻孔揭露厚度3.20～4m。

1.3 水文地质特征

工程区地处北温带，属于（暖）温带季风气候，四季分明，春季干旱多风沙，夏季炎热雨量大，秋季晴和日照长，冬季干旱少雨雪。年平均气温为13℃左右，夏季曾出现过极端最高气温达43.10℃，冬季极端最低气温-21℃无霜期一般有200d，年平均降水量为500～600mm。

场区地下水类型为第四系空隙潜水，勘探深度地下水位高程36.10～36.30m，埋深约17.50～17.70m，地下水位受大气降水影响较大。补给方式主要为大气降水入渗及侧向径流，排泄方式为人工开采及侧向径流。

2 箱涵顶进施工具备的条件

2.1 箱涵顶进施工前的注意事项

箱涵顶进施工前应检查箱涵主体结构的混凝土强度是否达到80%以上，且箱体的防水层、后背是否验收合格,对顶进设备作认真检查并进行预顶试验。

顶进作业应在地下水位降至基底以下0.50～1m后进行，做好现在施工范围内的防、排水工作宜避开雨期施工。

顶进挖运土方应在列车运行间隙时间内进行，在开挖面应设专人监护。应按照侧刃脚坡度及规定的进尺由上往下开挖，侧刃脚进土应在0.10m以上，开挖面的坡度≤1:0.75，并严禁逆坡挖土，不得超前挖土，严禁扰动基底土壤。挖土的进尺可根据土质确定，宜为0.50m；当土质较差时，可按千斤顶的有效行程掘进，并随挖随顶防止路基塌方。

箱涵顶进施工采用的顶进设备，应该全面检查顶进设备功能有无异样，管道有无泄漏现象，检查电接点压力表和压力继电器保安值是否正常，调整溢流阀的作用压力等。

2.2 箱涵顶进的测量与校正

为了准确掌握箱涵顶进的方向和高程，应在箱涵的后方设置观测站，观测箱涵顶进时的中线和水平偏差。观测站应离后背稍远，以避免后背变形而影响观测仪器的稳定。

常用的校正方法有下列几种:加大刃脚阻力，避免箱涵低头；在刃脚处适当超挖，调整抬头现象；校正水平偏差必须在箱涵入土前，把正方向，以避免发生误差，箱涵顶出滑板后的方向，一般可用调整两侧顶力或增减侧刃脚阻力的办法进行校正；预防为主，校正为辅。在顶进工作中，必须树立“预防为主、校正为辅”的思想，以稳步前进。通常将工作坑中的滑板留1%的仰坡，使箱涵顶出滑板时先有一个预留高度。

3 箱涵顶进施工中可能产生突发事件的原因

箱涵顶进施工中，由于地质、降排水等各种因素的影响，会对箱涵顶进施工产生各种突发因素，因此在工程施工过程中，应当考虑各种存在的因素，采取以防为主，防治结合的方案实施。现场地质情况与勘探报告不符，例如:出现软体土层，地基承载力过低，容易造成箱涵脱离滑板。箱涵顶进施工中，出现降排地下水措施不利，导致地下水位超过预警值，对箱涵顶进施工带来不利影响。现场施工人员错误指挥，盲目开挖，导致顶进段工作面开挖方式错误，易造成箱体扎头。未充分考虑现场情况及滑板设置方式，包括滑板仰坡设置、锚梁设置、滑板前部地基处理等，导致箱涵整体位移。顶进过程中，出现涵身顶进方向偏移过大。涵身底板吃土顶进时，要严格控制中线、水平方向，防治纠偏摆动符合设计要求。外部线上荷载及施工机械的外力作用，导致在顶进过程中发生箱体扎头现象。

4 箱涵顶进施工中突发事件的解决方案

针对上述突发事件，给予相应的解决方法。对于出现与勘探报告不符现象:箱涵顶进施工前，施工单位应当及时根据现场地质情况与地质勘探单位保持密切联系，随时随地反映现场地质情况，对于突发事件，及时与各相关单位协商处理，根据协商方案施工，不能贸然施工。对于出现降排水措施不当现象:箱涵顶进施工前，应及时做好现场降排水施工方案，在降排水施工中，及时掌握现场降排水施工情况，根据现场地质与地下水位情况，及时调整降排水施工方案。对于出现管理不当的情况:箱涵顶进施工前，项目部所有与施工方面有关的人，都应该进行施工交底，认真做好自己份内工作，尽量降低因管理失误而造成的施工损失。对于出现箱涵顶进施工过程中，出现方向偏移问题的现象:箱涵顶进施工中，测量大队应该认真仔细工作，不放过每一个细节，发现施工出现方向偏移，应该及时调整。严格控制中线、水平方向，防治纠偏摆动符合设计要求。当箱涵顶进施工中，箱涵上部、左侧、右侧等周围环境，防止出现外力作用:影响箱涵顶进施工，造成箱体偏移或者扎头现象，在特殊情况下，需要外力作用的时候，要及时对作用部位做计算方案及预防施工方案。