關于箱涵頂進施工突發事件的探討

□ 李 兵（河南科源水利建設工程檢測有限公司）

1 工程概況

濮陽施工2標35號供水管線干線穿越大廣高速（高速樁號K1804+190）位于管線K68+309.77—K68+399.77段（中心樁號K68+350），該段輸水管徑為DN2600，下穿高速公路，采用預制箱涵頂進施工方案，輸水管道架設其中。預制箱涵采用鋼筋混凝土結構，設置支墩架設PCCP輸水管道，箱涵頂進施工后，埋設PCCP管，始發坑及接收坑用土方回填壓實。

1.1 工程建設地點及設計概況

管線干線穿越大廣高速，位于濮陽市王助鎮西郭寨村西北約1km，中心樁號為K68+350。

1.2 工程地質概況

地質巖性:場區地質巖性主要為第四系全新統上段沖積物（alq24）和全新統下段沖積物（alplq14）低液限粘土、低液限粉土及粉細砂。底層分布較穩定。

全新統下段沖洪積物（alplq14）:

粉細砂:上部黃色、灰黃色，下部灰色、灰黑色，潮，稍密-密實狀，主要成分為石英、長石。該層揭露厚度6～7m。

全新統上段沖積物（alq24）

低液限粘土:黃褐色、灰褐色及灰色，可塑狀，土質不均，上部夾薄層低液限粉粘土。該層揭露厚度6～7m。

低液限粉土呈現二層:褐黃色，濕，稍密-中密狀，土質不均，局部砂粒含量較高，鉆孔揭示厚度1.40～2.80m。淺黃色，稍濕，中密狀，頂部見有植物根系，土質不均。鉆孔揭露厚度3.20～4m。

1.3 水文地質特征

工程區地處北溫帶，屬于（暖）溫帶季風氣候，四季分明，春季干旱多風沙，夏季炎熱雨量大，秋季晴和日照長，冬季干旱少雨雪。年平均氣溫為13℃左右，夏季曾出現過極端最高氣溫達43.10℃，冬季極端最低氣溫-21℃無霜期一般有200d，年平均降水量為500～600mm。

場區地下水類型為第四系空隙潛水，勘探深度地下水位高程36.10～36.30m，埋深約17.50～17.70m，地下水位受大氣降水影響較大。補給方式主要為大氣降水入滲及側向徑流，排泄方式為人工開采及側向徑流。

2 箱涵頂進施工具備的條件

2.1 箱涵頂進施工前的注意事項

箱涵頂進施工前應檢查箱涵主體結構的混凝土強度是否達到80%以上，且箱體的防水層、后背是否驗收合格,對頂進設備作認真檢查并進行預頂試驗。

頂進作業應在地下水位降至基底以下0.50～1m后進行，做好現在施工范圍內的防、排水工作宜避開雨期施工。

頂進挖運土方應在列車運行間隙時間內進行，在開挖面應設專人監護。應按照側刃腳坡度及規定的進尺由上往下開挖，側刃腳進土應在0.10m以上，開挖面的坡度≤1:0.75，并嚴禁逆坡挖土，不得超前挖土，嚴禁擾動基底土壤。挖土的進尺可根據土質確定，宜為0.50m；當土質較差時，可按千斤頂的有效行程掘進，并隨挖隨頂防止路基塌方。

箱涵頂進施工采用的頂進設備，應該全面檢查頂進設備功能有無異樣，管道有無泄漏現象，檢查電接點壓力表和壓力繼電器保安值是否正常，調整溢流閥的作用壓力等。

2.2 箱涵頂進的測量與校正

為了準確掌握箱涵頂進的方向和高程，應在箱涵的后方設置觀測站，觀測箱涵頂進時的中線和水平偏差。觀測站應離后背稍遠，以避免后背變形而影響觀測儀器的穩定。

常用的校正方法有下列幾種:加大刃腳阻力，避免箱涵低頭；在刃腳處適當超挖，調整抬頭現象；校正水平偏差必須在箱涵入土前，把正方向，以避免發生誤差，箱涵頂出滑板后的方向，一般可用調整兩側頂力或增減側刃腳阻力的辦法進行校正；預防為主，校正為輔。在頂進工作中，必須樹立“預防為主、校正為輔”的思想，以穩步前進。通常將工作坑中的滑板留1%的仰坡，使箱涵頂出滑板時先有一個預留高度。

3 箱涵頂進施工中可能產生突發事件的原因

箱涵頂進施工中，由于地質、降排水等各種因素的影響，會對箱涵頂進施工產生各種突發因素，因此在工程施工過程中，應當考慮各種存在的因素，采取以防為主，防治結合的方案實施。現場地質情況與勘探報告不符，例如:出現軟體土層，地基承載力過低，容易造成箱涵脫離滑板。箱涵頂進施工中，出現降排地下水措施不利，導致地下水位超過預警值，對箱涵頂進施工帶來不利影響。現場施工人員錯誤指揮，盲目開挖，導致頂進段工作面開挖方式錯誤，易造成箱體扎頭。未充分考慮現場情況及滑板設置方式，包括滑板仰坡設置、錨梁設置、滑板前部地基處理等，導致箱涵整體位移。頂進過程中，出現涵身頂進方向偏移過大。涵身底板吃土頂進時，要嚴格控制中線、水平方向，防治糾偏擺動符合設計要求。外部線上荷載及施工機械的外力作用，導致在頂進過程中發生箱體扎頭現象。

4 箱涵頂進施工中突發事件的解決方案

針對上述突發事件，給予相應的解決方法。對于出現與勘探報告不符現象:箱涵頂進施工前，施工單位應當及時根據現場地質情況與地質勘探單位保持密切聯系，隨時隨地反映現場地質情況，對于突發事件，及時與各相關單位協商處理，根據協商方案施工，不能貿然施工。對于出現降排水措施不當現象:箱涵頂進施工前，應及時做好現場降排水施工方案，在降排水施工中，及時掌握現場降排水施工情況，根據現場地質與地下水位情況，及時調整降排水施工方案。對于出現管理不當的情況:箱涵頂進施工前，項目部所有與施工方面有關的人，都應該進行施工交底，認真做好自己份內工作，盡量降低因管理失誤而造成的施工損失。對于出現箱涵頂進施工過程中，出現方向偏移問題的現象:箱涵頂進施工中，測量大隊應該認真仔細工作，不放過每一個細節，發現施工出現方向偏移，應該及時調整。嚴格控制中線、水平方向，防治糾偏擺動符合設計要求。當箱涵頂進施工中，箱涵上部、左側、右側等周圍環境，防止出現外力作用:影響箱涵頂進施工，造成箱體偏移或者扎頭現象，在特殊情況下，需要外力作用的時候，要及時對作用部位做計算方案及預防施工方案。

5 結論

總而言之，箱涵頂進施工中，對于突發事件，應該預防為主、防治結合的辦法。從每個細節，每個工序著手，將突發事件概率降到最低。