人工手掘式頂管工作坑磚混倒掛支護(hù)井施工方法

胡 露 黃 沖 郭瑩征

(中建七局總承包有限公司，河南 鄭州 450000)

管道施工單位在進(jìn)行管道施工前，會對施工現(xiàn)場的管道設(shè)計文件、地質(zhì)結(jié)構(gòu)、現(xiàn)場施工條件等進(jìn)行細(xì)致的了解，以此來確定施工方案。近些年，倒掛井施工因其不需要挖開面層就可以進(jìn)行施工，為管道施工工作提供了極大的便利性，被采用的概率逐漸領(lǐng)先于鋼板樁支護(hù)、排樁支護(hù)、沉井施工法支護(hù)等施工方法，在人工手掘式頂管工作中占據(jù)主導(dǎo)地位，且與坑轉(zhuǎn)支護(hù)相結(jié)合，提供了更大的安全性。

1 人工手掘式頂管工作坑磚混倒掛支護(hù)井施工原理

人工手掘式頂管工作坑磚混倒掛支護(hù)井施工原理即是實現(xiàn)人工手掘式頂管工作中坑磚支護(hù)井施工與倒掛支護(hù)井施工的有效結(jié)合，為管道施工工人提供安全合理有效的施工環(huán)境，促進(jìn)施工工作的順利推進(jìn)，以下來簡單闡述坑磚支護(hù)井施工與倒掛支護(hù)井施工如何有效地結(jié)合。

坑磚混倒掛支護(hù)井施工的主要特點是施工方法簡單，大部分是人為操作，機(jī)械化工序較少，適宜用在工作環(huán)境復(fù)雜且較為狹窄的區(qū)域。主要步驟是選取工作坑位置、計算工作坑的工作面積與開挖工作坑等，其工藝原理與逆作拱墻類似，一般是采用圍護(hù)墻作為防護(hù)，在施工時，從上向下，或者是從外向里做井，一般在上層或者外層用磚砌好后，才開始向下或者向里開挖，不能同時開挖，或者反向開挖，挖好后在進(jìn)行砌磚工序[1]。

2 人工手掘式頂管工作坑磚混倒掛支護(hù)井施工方法

人工手掘式頂管工作坑磚混倒掛支護(hù)井施工方法包含很多的內(nèi)容，在此不能全部闡述，就大概步驟進(jìn)行舉例說明，大概可分為首先根據(jù)管道的分布情況以及管道所用的材質(zhì)進(jìn)行工作坑的位置選擇，其次用一定的方法測出工作坑的凈空尺寸，然后根據(jù)所得的數(shù)據(jù)開挖工作坑，最后是為確保施工安全對施工過程進(jìn)行嚴(yán)密觀察以防萬一。以下詳細(xì)來進(jìn)行探討。

2.1 選擇倒掛井工作坑位置

在選擇倒掛井工作坑位置時，要重點考慮以下幾方面因素。

其一，管道井室的選擇。管道井室的選擇一般遵循幾方面的原則：首先，空間位置較為空曠，易于施工的同時便于施工工人上下進(jìn)出，在發(fā)生狀況時施工工人可以及時撤離。其次，最好是有支管的井室，方便后續(xù)工作坑挖掘時的用水，對后續(xù)的砌磚也有著相當(dāng)大的便利性。

其二，便于出土及排水。出土和排水是工作坑挖掘過程中所必經(jīng)的過程，如果不能把挖掘出來的土或者贓物運出去，還會繼續(xù)造成堵塞，讓頂管工作無法繼續(xù)；另一方面，在進(jìn)行地下作業(yè)時，某些管道比較深入，造成地下水位較高，且壓力較大，如果不采取一定的排水措施，很容易造成井室或者地面坍塌，威脅施工工人的生命安全。

其三，周圍建筑物易于保護(hù)。因為管道基本是布置在人群聚集生活不遠(yuǎn)的地方，在施工時要考慮周邊因素，以不影響民眾的生活為前提，如果因為管道施工工作對周邊的環(huán)境或者建筑造成損壞將會得不償失。

其四，距離水源和電源較近。工作坑選擇在距離水源的電源較近的位置，更方便井室建造使用，其次也為了更好地開展作業(yè)，因為雖然人工手掘式頂管工作機(jī)械化工序較少，但是也有用到電力的步驟，且一般坑磚混倒掛支護(hù)井施工時間較長，需要有持續(xù)供電所在，施工過程中用到水的地方也很多，比如砌墻所用，而且砌墻時所用的轉(zhuǎn)以濕潤為最好，而用于填縫的砂漿制作也會用到水源。

其五，在進(jìn)行單向頂進(jìn)作業(yè)時，工作坑要設(shè)在下游位置，以避免因為頂管作業(yè)對民眾用水造成影響。

2.2 倒掛井工作坑的挖掘面積計算

在進(jìn)行工作坑的挖掘面積計算時，要把所有的情況考慮進(jìn)去。在工作坑的長度方面，比如工具管的長度、管套的長度、液壓千斤頂?shù)拈L度等，以此來統(tǒng)計工作坑所需要挖掘的長度；在工作坑的軸向方面，要考慮施工工人所占的面積以及施工工具所占的面積等。綜合長度與軸向來確定工作坑的具體面積[2]。

以上是一般的工作坑挖掘面積計算，但是要根據(jù)具體的情況進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。比如，如果是地下管道，就要預(yù)留逃生空間；如果是水壓較強(qiáng)的管道，要預(yù)留排水空間；如果是為提升工作效率進(jìn)行多人同時施工，就要預(yù)留更多的空間。

2.3 做好降水排水工作

大部分的頂管工作都要進(jìn)行降水排水工作，不同區(qū)域的降水排水措施不盡相同，要綜合考慮施工區(qū)域的水位、壓力等因素。除了建立井室進(jìn)行排水降水工作，還要根據(jù)周邊環(huán)境合理地進(jìn)行排、堵、截，才能更快速地把水位降下去，方便后續(xù)的工作坑挖掘工作。降水井的打設(shè)一般在倒掛井之前在進(jìn)行頂管工作時，可以預(yù)先進(jìn)行降水排水工作，然后再開始倒掛井施工，亮相配合，以此保證倒掛井的施工效率與施工安全。

2.4 開挖倒掛井工作坑

以上已經(jīng)說過工作坑的選址，在進(jìn)行工作坑的挖掘過程中，以上下的頂管作業(yè)為例，闡述如何進(jìn)行工作坑的挖掘。

首先，挖掘高度在2.5m以下時，因為危險性較小，可以先挖完之后再進(jìn)行砌筑工作，這樣做是為了在保證安全的情況下提升工作效率；但是在挖掘2.5m之后就要采用坑磚混倒掛支護(hù)井施工方法展開作業(yè)，注意要邊挖掘邊砌筑，每次挖掘的深度不超過1m，寬度控制在1.2m以內(nèi)，且在澆筑后不能立即往下開挖，等到砌筑的墻體達(dá)到一定強(qiáng)度時，才可繼續(xù)進(jìn)行作業(yè)。

其次，在進(jìn)行挖掘與澆筑工作時，需要注意的是，根據(jù)土質(zhì)情況以及工作坑的深度，在5m以下，需要每2m加固一圈鋼筋混凝土圈梁，以增強(qiáng)工作坑的抗壓能力；井壁磚在進(jìn)行砌筑時略有不同，其每1m就需設(shè)置2～6根鋼筋來對磚砌體進(jìn)行規(guī)范，提升其整齊性與整體性，以此來提升井壁磚抗側(cè)面壓力的性能[3]。

然后，測量工作坑的施工質(zhì)量，要確保施工誤差在允許范圍內(nèi)，若是工作坑的長度、寬度、垂直度等數(shù)據(jù)不在允許誤差范圍內(nèi)，要根據(jù)實際情況進(jìn)行及時調(diào)整，避免后續(xù)返工時出現(xiàn)更大的麻煩。

2.5 倒掛井工作坑挖掘過程中的注意事項

倒掛井工作坑挖掘過程中的注意事項多種多樣，挑選比較重要的事項簡單闡述：

其一，砌筑墻面所用磚應(yīng)盡量濕潤；在砌筑時，注意磚體之間錯縫，避免出現(xiàn)縱向通縫的情況。

其二，倒掛逆作業(yè)時，每次開挖寬度1.2m、深度1m以內(nèi)，而且在開挖時，要保證同一層面同時進(jìn)行，避免單側(cè)作業(yè)。

其三，挖后立砌，避免挖后第二天作業(yè)，容易導(dǎo)致事故的發(fā)生。

其四，在砌筑后用砂漿將縫隙填滿且要包圍墻體外側(cè)，砂漿型號以MU10及其以上為主。

其五，施工工人可以在豎向每隔2～3m在橫向畫上紅色直線，以此來觀察井身墻體的變化。

2.6 密切觀察施工過程

密切觀察施工過程的目的是為了檢測施工中的異常情況，保證施工的正常進(jìn)行，大致可以分為以下步驟。

其一，選定需要觀察的項目，主要包括地下水位高度、井壁裂縫有無不全、受工作坑開挖周圍景物或者建筑物有無變化、工作坑地面周圍有無沉降等，以此來判斷頂管工作坑的挖掘工作是否安全合理。

其二，在工作坑周圍10m內(nèi)布置監(jiān)控對上述數(shù)據(jù)進(jìn)行密切觀察，一些重要的區(qū)域應(yīng)該重點監(jiān)控。

其三，制作表格，完整記錄以上數(shù)據(jù)變化，有出現(xiàn)問題的征兆時，可以通過表格觀測到，并一目了然，以此來保證頂管工作的安全有序進(jìn)行，并保證好工作坑周邊設(shè)施的安全。

3 結(jié) 語

綜上所述可知，人工手掘式頂管工作中，坑磚混倒掛支護(hù)井施工方法因其便利性與經(jīng)濟(jì)安全性逐漸從眾多的施工方式中脫穎而出，受到很多施工團(tuán)隊的歡迎。要在人工手掘式頂管工作中完整地實施坑磚混倒掛支護(hù)井施工方法，需要施工團(tuán)隊嚴(yán)格按照施工工序，結(jié)合實際情況，安全有序地推進(jìn)頂管工作。