大管徑圓涵頂管技術應用

姜波

摘 要：呼和浩特城市軌道交通2號線一期工程豐州220kV變電站-錫林路電纜隧道（豐州變接入點～錫林路段頂管沉井施工圖2）。共有3段需要頂管過路。工井采用沉井的施工方式，頂管本體采用頂進法施工，頂管（III級管）內徑3.5m。沉井2個。工井持力層主要位于細砂層，頂進段位于礫砂層，場地類別為II類，場地土類型為中軟土～中硬土。沉井開挖深度約為140m，頂管覆土約為8m。

關鍵詞：沉井;頂管;技術要求

1 設計亮點

1.1 頂管直徑較大

常規電力圓涵直徑一般為1.4-2m，給排水用圓涵一般為2-3m，本工程使用3.5m混凝土電力圓涵在國內屬于較大直徑，相應頂管機頭也較大。存在頂進阻力較大，施工經驗較少的難度。

1.2 電力混凝土頂管柔性鋼承插接口

目前混凝土頂管大都采用混凝土企口或者單純的鋼承口，混凝土企口管承口與插口均為混凝土面，混凝土表面的粗糙面與特性導致幾乎無閉水效果，混凝土鋼承口管比混凝土企口管略有改進，在承口處增加了一道鋼圈，但是鋼圈與混凝土插口并不能完全貼合，而且頂進過程中外側鋼圈易松動產生縫隙，極易造成漏水隱患，無法滿足電力隧道的閉水要求;少量漏水會導致檢修困難，大量漏水會影響電纜的安全運行。

本工程地下水位較高，頂管均在地下水位以下，解決電力混凝土頂管接口漏水的技術缺陷問題，勢在必行。本工程采用了新型的頂管接口裝置，滿足了電力頂管的功能要求。本接口具有以下特點：

（1）優異的型鋼接口形式保證了接頭閉水。

工程實踐證明使用雙膠圈鋼承插口接頭，閉水抗壓、防腐抗滲能力得到驗證。接口用型鋼如圖所示：

（2）管道接口精確的工作面尺寸和膠圈保證了管道接口閉水的可靠性。

（3）雙膠圈接口可以接頭打壓實驗，保證接頭無滲漏后再頂進施工。

（4）承口端、插口端外壁設置寬100mm加強鋼環，保證管道頂進施工中端面及接口強度。

2 施工要求

2.1 沉井施工技術要求

2.1.1 現澆混凝土施工

a.現澆混凝土施工應按照《混凝土結構工程施工及驗收規范》GB50204-2002的要求進行。

b.沉井施工時應依據現場情況采用一次性澆筑或分多節澆筑。在沉井施工時應保證拼接下方混凝土強度達到沉井理論設計強度值70%以上。

c.沉井分節拼接處應按照按施工縫拼接處理。

d.在澆筑過程中，應當保證混凝土均勻灌入，并定時記錄沉降量，當發現有不均勻下沉時應當及時通知工長做出相應調整，防止上方重量不均導致的開裂。

e.施工過程中要嚴格控制水灰比，振搗密實，達到養護周期，防止早起裂縫的產生。如進入冬施，應做好相應保溫措施。

f.認真閱讀分析圖紙，確認預埋件及套管，不得有遺漏。

2.1.2 下沉施工

應確保等混凝土強度達到要求，方可下沉，施工時應加強監控;施工前應對基坑周邊進行路面硬化，做好基坑防排水工作。下沉時可整體下沉也可以分段下沉，分段下沉3.5m-4.5m一段，要求混凝土澆筑對稱均勻防止沉井傾斜。主要的關鍵環節包括基坑開挖下沉，封底時的工況，應嚴格按照圖紙施工，保證基坑安全。

a.沉井下沉前，刃腳內側（包括凹槽）及底梁側均應打毛。打毛范圍為封底混凝土和底板混凝土的接觸面。

b.所有沉井蓋板上覆土深度不應超過2.0m。

c.沉井下沉中采用干法下沉。在井內應先將底部土體清理完畢后再清理四壁，取土要均勻對稱，下沉過程中要及時記錄偏移量，井底開挖取土應及時清運，不得在基坑四周堆積。在施工沉降至設計標高1m時，應減緩沉井速度，每日下沉速度小于0.3m。

d.底部收口。在混凝土封底澆筑時，要緩慢均勻避免對周邊土體擾動。混凝土封底未達到設計強度前，要保證沉井內部水位高于外部水位，避免水壓差導致的水體倒灌。混凝土達到設計強度要求后，對井內水體排干，應檢查排干后的井壁是否有滲漏、濕漬等現象，如有應及時進行修補。在施工完畢后，檢查是否有超出標高部分，對超出部分予以鑿除。

2.2 頂管施工要求

（1）頂管采用C50自防水商品混凝土預制管（頂進施工法用鋼筋混凝土排水管》定型的柔性接頭鋼承插口并設置雙膠圈，III級管，管端部鋼筋與鋼圈焊接），防水等級P8;并應符合囯家現行標準《頂進施工法用鋼筋混凝土排水管》（JC/T640-2010）。

（2）本工程采用土壓平衡法機械施工。

（3）頂管預制過程中，要對接口處進行防水防滲實驗。

（4）頂管頂進過程中，保持勻速頂進，應遵循地上地下建立的同步測量監控系統的推進中心線，布置控制點位時要選取校核方便、視野清晰、不宜干擾的位置，并設立警示標牌。

（5）施工頂進中應將潤滑液均勻的灌注在管道表面。對注漿量及壓力值要進行實時監控，減少對施工周邊建筑物及構筑物的擾動。

（6）測量儀器布控時，應避開基坑底和坑壁，防止在正常施工過程中產生位移導致數據無法閉合。

（7）必須等井壁和后座墻強度達到要求后才能進行頂管作業。