淺談泥水式頂管遇障礙物的處理技術(shù)

王星華

（福建博業(yè)建設(shè)集團(tuán)有限公司，福建 廈門 361008）

0 前言

在實(shí)際頂管過程中，往往在遇到一些不可預(yù)見的障礙物如孤石、廢棄混凝土樁等，或者地質(zhì)由粘土突變?yōu)榘腼L(fēng)化地質(zhì)等特殊情況。因密閉泥水式頂管機(jī)在施工頂進(jìn)過程中無法更換，但該機(jī)型又無法在半風(fēng)化及以上巖層工作。因此，本文根據(jù)作者實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，以廈門市西水東調(diào)原水管道工程（一期）二標(biāo)段工程為實(shí)例，簡(jiǎn)述泥水式頂管施工過程中突遇漿砌塊石蓋板箱涵的處理方式，并根據(jù)問題進(jìn)行相關(guān)處理和闡述。

1 泥水式頂管施工種常遇到的問題

市政原水管道頂管工程往往為應(yīng)急民生工程，項(xiàng)目工期緊，要求高。前期地勘往往因受操作空間及時(shí)間上的影響，部分理想位置無法進(jìn)行布點(diǎn)勘測(cè)，這就會(huì)出現(xiàn)地質(zhì)模型預(yù)估不準(zhǔn)的情況，而這些部位往往就是出現(xiàn)施工現(xiàn)場(chǎng)與地勘出現(xiàn)不符的地方。同時(shí)也就使得設(shè)計(jì)施工圖的參考依據(jù)出現(xiàn)偏差，從而導(dǎo)致施工現(xiàn)場(chǎng)與圖紙不符，導(dǎo)致頂管被迫停工。在此，作者以工程實(shí)例就頂管碰到漿砌塊石箱涵問題簡(jiǎn)單介紹幾種處理方式，具體如下。

2 處理方式

2.1 工程實(shí)例

廈門市西水東調(diào)原水管道工程，在進(jìn)行18#井往18’#井（長(zhǎng)度287 米）DN1600螺旋鋼管頂管作業(yè)時(shí)，在頂進(jìn)到139m 后無法繼續(xù)往前頂進(jìn)，部分泥漿流走，且回流到泥漿池的泥漿中出現(xiàn)中粗砂，初步判斷為頂管作業(yè)遭遇鋼筋混凝土管道、箱涵類障礙物。到現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際調(diào)查核實(shí)發(fā)現(xiàn)，該處有一條與本次施工原水管道斜交的漿砌塊石箱涵。經(jīng)查閱相關(guān)資料及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)后發(fā)現(xiàn)該箱涵內(nèi)徑為3m*4m，箱涵內(nèi)排水溝底實(shí)測(cè)高程約為0.8m，即基礎(chǔ)底高程為-0.8m，與本次施工的DN1600 原水管道中心高程一致，因DN1600 頂管機(jī)型外徑約為1.68m，即管道與箱涵交叉部分約為0.9m，泥水式頂管無法通過。具體關(guān)系如下圖：

根據(jù)原箱涵施工圖可知，該箱涵為蓋板涵，同時(shí)又考慮到如果鋼管回退一百多米及防止孔道塌陷的注漿工程量，以及所需要的施工工期。現(xiàn)場(chǎng)首先擬在箱涵另一側(cè)做一個(gè)的豎向護(hù)壁井（護(hù)壁井施工迅速，可節(jié)約工期，井的內(nèi)徑應(yīng)根據(jù)選用的頂管機(jī)型、千斤頂型號(hào)及管材長(zhǎng)度等具體確定），護(hù)壁井開挖至管底下去1m后用素混凝土進(jìn)行封底，厚度為500mm。然后利用人工土頂一根2 米的DN2000的鋼筋混凝土套管并將箱涵下部1.2m 厚底板進(jìn)行進(jìn)行破除鑿穿，待套管頂通至機(jī)頭后進(jìn)行原水管頂管作業(yè)及場(chǎng)地恢復(fù)?？紤]到土頂人員的施工安全及人工破除混凝土的工期無法保證后，該方案被否決。決定改采用：在箱涵上部直接進(jìn)行施工豎井并破除箱涵，然后在箱涵豎井兩側(cè)進(jìn)行圍堰架橋過水，待頂管通過后采用滿沙基回填至箱涵底再進(jìn)行后續(xù)箱涵和場(chǎng)地的恢復(fù)施工及后續(xù)頂管。

當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)吊起蓋板圍堰后，發(fā)現(xiàn)漿砌塊石箱涵側(cè)墻漏水嚴(yán)重，圍堰完全沒有效果，且箱涵水量較大，無法往下繼續(xù)施工?，F(xiàn)場(chǎng)立即更改方案，選擇在頂管機(jī)頭“肇事”處后退15 米外施工一座護(hù)壁井及兩座降水井，護(hù)壁井及降水的施工質(zhì)量應(yīng)滿足相關(guān)規(guī)范要求，同時(shí)應(yīng)對(duì)護(hù)壁井周邊進(jìn)行測(cè)量觀測(cè)土體、構(gòu)筑物的穩(wěn)定性。土方開挖至施工原水管徹底暴露后準(zhǔn)備進(jìn)行退管作業(yè)。等退管完成后護(hù)壁井繼續(xù)往下施工2m，避開箱涵后將該護(hù)壁井封底改為工作井，繼續(xù)后續(xù)頂管作業(yè)，管道安全、正常通過。

3 退管作業(yè)注意事項(xiàng)

（1）原頂管掘進(jìn)機(jī)頭回退過程中，可能引起周邊土體坍塌，從而導(dǎo)致地面沉降及現(xiàn)狀箱涵側(cè)移，施工中務(wù)必引起重視，采取必要的保護(hù)措施即應(yīng)急預(yù)案；

（2）應(yīng)做好機(jī)頭注漿準(zhǔn)備，利用原掘進(jìn)機(jī)頭的進(jìn)水壓力管作為注漿管，同時(shí)結(jié)合使用千斤頂?shù)幕仨斖斯?，?yīng)使得注入泥漿壓力與土體對(duì)管道回退后形成的孔道的壓力平衡；

（3）退管時(shí)應(yīng)控制退管速度，不得過快退管，機(jī)頭前注漿和機(jī)頭后退必須同步進(jìn)行，注漿壓力建議為0.1Mpa，并根據(jù)實(shí)際情況適時(shí)修正；

（4）機(jī)頭前注漿材料均應(yīng)達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及配合比要求，同時(shí)應(yīng)通過室內(nèi)試驗(yàn)確定漿液初凝時(shí)間，初凝時(shí)間要求10～20min；

表1 漿液材料及配合比

（5）每次退管長(zhǎng)度≤0.3m，在回退過程中嚴(yán)密監(jiān)測(cè)周邊及箱涵的沉降情況，發(fā)現(xiàn)異常立刻停止退管，在退管過程中應(yīng)做好防止管道異常回彈的措施及其它安全應(yīng)急預(yù)案；

（6）在機(jī)頭最后0.5m 進(jìn)入井內(nèi)前，應(yīng)采取措施穩(wěn)定機(jī)頭與中繼間2～3 天，待機(jī)頭前漿液完全凝固后退入井內(nèi)；

（6）機(jī)頭回退完成后，應(yīng)及時(shí)采取措施封堵住機(jī)頭洞口，進(jìn)行后續(xù)施工。

相關(guān)注漿參數(shù)必須經(jīng)過設(shè)計(jì)驗(yàn)算，并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際地質(zhì)情況，管道成功避開箱涵及箱涵漏水難堵的情況，避免了地面塌陷等質(zhì)量問題。

4 結(jié)語

本次事故處理，最終選擇第三個(gè)方案是根據(jù)實(shí)際情況，從工期壓力、施工難易程度出發(fā)，針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，才使得項(xiàng)目保質(zhì)保量按時(shí)完工。市政頂管項(xiàng)目往往工期短，操作空間有限，地質(zhì)情況復(fù)雜多變，各頂管遇到的問題也不盡相同，我們應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際情況，靈活運(yùn)用、擇優(yōu)選擇施工方法，這樣才能更快更好的完成工程項(xiàng)目。