農村供水工程管道穿越頂管施工技術與實例分析

摘要：隨著國家農村飲水安全工程的實施，頂管施工已經迅速發展并普及，頂管施工已廣泛應用于各種穿越難點工程。本文介紹了農村供水管道穿越某國道頂管工程的施工實例，并從理論和實踐角度進行了深入的分析，為類似工程提供參考。

關鍵詞：頂管施工 頂進 注漿 沉降

中圖分類號: TV21 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2011)10(b)-0000-00

1 工程概況

陜西省渭南市臨渭區渭北飲改水工程供水范圍為渭河以北10個鄉鎮221個行政村，供水面積700平方公里，供水人口40萬人。該工程水源井位于臨渭區龍背鎮南部渭河北大堤旁，由渭河側向補給，水量較為豐富，水質符合飲用水水質標準。有水源井7眼，由潛水泵抽水匯流到供水總干管，向北輸水到侯家二級加壓站進行消毒加壓，再分別輸水到東、西干管各供水區。東干管自侯家加壓站開始，沿108國道，經巴邑王、董家、南師加壓站、李十三加壓站到官路加壓站；西干管自侯家加壓站向西至辛市鎮后向北，經李新莊、周家加壓站、下吉加壓站至陽尹加壓站。工程共建設有加壓站10座，供水主干管道總長48.5km，配水支管道長328.2km。多次穿越國省道、渭蒲高速、大西高鐵、西氣東輸二線等重要設施，因此頂管施工技術在渭北飲改水工程中應用十分廣泛。

2 實例分析

2.1 施工條件

東干管供水管道穿越108國道時采用頂管施工。由于不能中斷交通，無法破路開挖，必須在公路下用5根直徑為0.6米的圓鋼管進行頂進穿越，管頂平均覆土深度為1.5米，平均埋深2米以上。工程區位于渭河北側沖洪積平原上，為河流與階地之間地貌，地形平坦，區內未見深大斷裂。以重粉質壤土和粉質粘土、砂礫石夾粘土及粘土夾卵石為主，地下水類型主要為孔隙潛水和承壓水，分別為賦存于上部粘性土中的孔隙潛水和賦存于中層砂和砂礫石以及下層含砂礫卵石中的承壓水。根據地質報告，此處路基下地質狀況良好，不含地下水。

2.2 施工過程

工作坑尺寸根據管長、頂鎬及頂進寬度等確定。坑底寬度一般為管外徑加2.5～3m，確定為3.5米；頂進長度為管長加3～4m，確定為10米。坑側壁應采用支撐擋土，嚴格防止塌方。后背根據頂力大小計算確定，用鋼筋混凝土連續墻作后背，千斤頂后座不允許直接作用在后背墻上，需鋪設槽鋼或工字鋼，以分散后背墻頂力。工作坑考慮防水密封。采用擠進法頂進，人工開挖工作坑，直接用管道頂進。挖土時可以先將管前上挖空，挖空深度應視現場土質而定。為防止工作面坍塌，每次掘進深度不能超過0.3m，當管道停止頂進時，不在管前多挖超挖。管底以下135°范圍內不能超挖，管上部超挖不應超過25mm。在工具管尾部環向均勻地布置4只壓漿孔，頂進過程中及時進行壓漿。每隔2節設置1節有壓漿孔的管節。管道上部超挖部分在頂進完成后，采取注漿填實。頂管施工的管道基礎屬于土弧基礎。在穿越土層時，由于垂直土荷載較大，頂力逐漸加大時考慮管道的縱向強度，適當增加管道的縱向配筋。在頂進時，管端作用頂鎬處，根據頂力大小墊以方木、鑄鐵頂圈甚至鑄鋼頂圈，使頂力均勻地分布在管環上。在每節管之間填以柔性材料，如麻辮、油氈等，防止管口間由于頂力不均勻而壓裂。工作坑不可離道路邊線太近，設在道路坡腳線以外。在管道頂進之前，先施工頂管進出水口的一字翼墻，以保證施工過程中邊坡的穩定。在頂進過程中，經常對頂進軸線進行測量，檢查頂進軸線是否和設計軸線相吻合。在正常情況下，每頂進1節鋼管節測量1次，在出洞、糾偏、到達終點前，適當增加測量次數。施工時還要經常對測量控制點進行復測，以保證測量的精度。

2.3 施工安全

必須對公路路面采取加固措施，在路面一定范圍內加鋪厚度適中的普中鋼板或花紋鋼板，以分散車輛荷載對路面產生的壓力。在頂進管道的路面兩側100～300米處設置減速限速標志牌和減速帶，并設置道路沉降觀測點，采用觀測管等觀測裝置對路面沉降進行觀測。

3 結語

108國道供水管道穿越頂管施工狀況安全良好，路面沉降量較小，沉降均勻，道路交通流暢，車輛通行不受影響。