王 兴 睿

(大同市市政建设发展公司，山西 大同 037000)

1 工程概况

大同市开发区纬一路道路排水工程主要为雨水及污水工程，其中，污水管采用1 m钢承口式钢筋混凝土Ⅲ级管顶管施工，顶管法工艺流程为：施工准备→进场→放线定位→工作坑→提升设备安装→后背→导轨安装→顶进设备安装→土方开挖→顶进→压浆加固→套管垫层。

2 顶管技术的施工要点

2.1 工作井与接收井施工

工作井是进行顶进作业的重要工作点与起始点，也是顶进设备的重要安放场所，与之相对应的接收井是完成顶进施工后顶管设备的回收点，无论工作井还是接收井的缺陷都会影响顶进作业的有序进行，因此，必须加大重视两井的设计与施工过程。首先，布设工作井与接收井的位置时，须严格按照管网走向、地质条件、周围环境等综合判定，与邻近建筑保持安全距离；其次，工作井与接收井的尺寸，应严格按照公式并结合实际顶进作业需求计算得出，该项目工作井井底净尺寸8 m×4 m，接收井井底净尺寸4 m×4 m；另外，严格按照安全作业的要求，进行工作井及接收井支护结构与内衬、场地基础、排水措施、坑顶遮挡、坑边围护等的施作；此外，顶进作业时需要工作井后背墙的反作用力推动顶进设备前进，因此，后背墙的强度、刚度与垂直度必须满足作业需求，同时根据相关公式结合总顶力与土壤允许承载力计算得出承压面积，该工程后背墙采用钢筋混凝土后背加方木，面积为3 m×1.5 m。

2.2 作业平台搭设

用工字钢、槽钢在工作井上方搭设工作平台，铺好方木，而后进行起重台架搭设并安装提升设备，根据顶管吊装要求搭设作业平台并选择适宜的吊车。

2.3 顶进设备安装

2.3.1 导轨安装

2.3.2 顶镐与油泵安装

根据公式计算得出顶进阻力后，按照结果配备相应数量及合适规格的顶镐，对于顶镐的布设应确保能够满足顶进作业需求。当顶进需多台顶镐协同作业时，顶镐数量应为偶数，油管应并联，布设应对称，行程应同步。另外，为避免顶进过程中生成力偶而导致顶偏，应使顶力合力方向与管壁反作用力的中线保持一致。顶镐安装时其顶力作用点应位于管道总高约1/4处，且不小于组装后背高度的1/3。施工用油泵与顶镐应合理布设，且油路尽量顺直避免弯路，完成安装后及时试顶并调试。

2.4 顶进施工

2.4.1 管前挖土

设备安装完毕并检测管材无质量缺陷后，运用25 t吊车起吊管道下放至导轨，安装顶铁，然后检查管道中线、管底前后标高及接口并调校。所有准备工作就绪后，组织工人在管内昼夜两班进行管前挖土，破壁进洞，避免因停工而造成摩擦加大，顶进困难。对于易塌方地段应坚持“随挖随顶”原则，为避免发生塌方，应首先将管外壁与土体间隙封堵密实后再实施顶进。掏挖出的土方，水平运输用平槽滑道小车，垂直运输用卷扬机提升至工作平台并用装载车拉走。由于管前挖土主要靠人工操作，因此，必须加强管内照明及通风，检测管内气体安全后方可进入作业，施工时坚持“勤挖、勤顶、勤测”的顶进原则，对土质较差地段一律杜绝超挖，管节后安设弧形护口铁、顺铁做顶铁，避免管口遭受破坏。

2.4.2 管道顶进

首先，装好顶铁挤牢，在人工挖土至规定位置后，将油泵控制开关开启使顶镐作业，顶镐完成一个工作行程，推动顶管顶进一定距离后，关掉油泵，开启控制阀，收回顶镐。随后，继续于管前掏挖取土，按照上述环节重复操作继续顶进，直至首节管道顶进完毕完成安装，拆下顶铁。之后，继续用吊车起吊下节管道下放至导轨，用环形橡胶环对接管道，确保管道接口受力均匀无缝隙，并重复按照上述管道顶进操作，直至完成所有管道顶进作业。

由于首节管质量关系整个管道顶进质量，因此，须严把首节管顶进质量关。首先，起始顶进速度应缓慢，在两管接触面紧密接触后正常顶进；其次，顶进时，对动力系统、纠偏系统的运转情况应细致查验，严格控制顶进中心及高程，防止顶偏；另外，顶进时一旦出现油压突然升高、顶铁扭曲、管前塌方、后背墙变形等情况，应立即停机检查并采取措施，待正常后方可继续顶进。顶进过程中，为降低管体与土体的摩阻力，可在首节管注浆孔处压入触变泥浆，形成泥浆套，使管道在泥浆套中滑行顶进。

2.5 测量与纠偏

2.5.1 测量

首节管顶进方向的准确与否直接关系整段管道顶进的质量，因此，须在首节管吊放至轨道后，测量管子中线及前后端高程符合要求后再实施顶进。为防止顶进出现偏差，应在起始顶进的前3 m以及偏差校正过程中对顶管中线及高程坚持一镐一测，一旦出现偏差应及时纠偏。其次，中线测量用中心桩挂设线绳，中心尺配合检查，高程测量用水准仪，高程尺配合检查，首节管每顶进30 cm测量一次中线及高程，正常顶进后每50 cm测量一次。另外，在工作井合适位置安设固定经纬仪测站，根据管道设计的纵向坡度，调整经纬仪垂直度，在机头位置对控制管道轴线与高程的光靶进行布设，通过光靶能够及时修正管道轴线与高程偏差。此外，利用经纬仪对顶管情况进行全程测量，管道每顶进25 cm～30 cm，就要用测量仪对管道顶进轴线实施一次测量，每节管子记录3次，一旦测量发现顶进轴线与设计轴线出现偏差，就要及时纠偏，以降低偏差量，在顶管进洞、出洞以及纠偏时，应加大测量次数，提高顶进准确度。

2.5.2 纠偏校正

顶管纠偏应坚持“预防为主”“小纠、勤测、勤纠”的纠偏原则，杜绝出现较大偏差后校正。纠偏时应注意，每次纠偏量不宜过大，若上下与左右同时偏离，应按照先上下后左右的纠偏原则。纠偏时应缓慢进行，杜绝猛纠硬调、盲目纠偏。纠偏常用方法为：

1)若偏差在1 cm～2 cm范围内，可采用挖土校正法。即在管道偏离中线的另一侧适当超挖，而偏离的一侧则适量欠挖或留台，利用预留土体迫使顶进管道逐渐纠正。2)若偏差大于2 cm，挖土校正不能满足要求，则采用顶木校正或千斤顶校正，顶木校正是于首节管前端偏离另一侧的管壁与偏离侧土壁斜撑方木，固定牢固后启动顶镐，并配合挖土校正完成纠偏。千斤顶纠偏则是调整纠偏千斤顶编组，管道偏离反侧的千斤顶回缩，而偏离侧千斤顶伸出进行纠偏。3)若顶管管头发生下沉偏差，可于管底铺垫适宜标高砂石，通过衬垫并辅以顶木或千斤顶纠偏完成纠偏。

3 结语

顶管技术因其作业影响小、作业占地少、无需开挖面层等显著优点，而在城市道路雨污水排水工程中得以广泛应用。因此，相关技术人员应不断加大对顶管技术的研究力度，从而为城市道路排水工程的顺利进行提供保障。