不開(kāi)槽管道施工優(yōu)點(diǎn)及其技術(shù)要點(diǎn)

孫林楠

(太原市熱力公司，山西太原 030000)

不開(kāi)槽管道施工常用于穿越城市道路及穿越復(fù)雜地形的管道工程。它具有對(duì)交通影響小，耗用人工、機(jī)械少，在復(fù)雜地層穿越成本低的特點(diǎn)。不開(kāi)槽管道施工方法有很多種，最常見(jiàn)的有頂管施工法，盾構(gòu)施工法，淺埋暗挖施工法，密閉式頂管施工法，夯管施工法，地表式水平定向轉(zhuǎn)施工法等。不同的施工方法有不同的適用范圍及不同的優(yōu)缺點(diǎn)，本文通過(guò)對(duì)常用不開(kāi)槽管道施工優(yōu)點(diǎn)及技術(shù)要點(diǎn)的論述使大家對(duì)不開(kāi)槽管道有一個(gè)全新的了解。

1 夯管施工法

夯管施工法是利用夯錘的錘擊力使管道穿越地下土層從而達(dá)到不開(kāi)槽埋管的目的。由于夯管錘的錘擊力不易控制，所以夯管施工法控制精度低且僅適于鋼管。但其設(shè)備簡(jiǎn)單，使用方便，施工速度較快，成本較低，所以夯管施工法在特定的場(chǎng)所具有一定的優(yōu)越性，適宜在城市中穿越寬度較窄道路的地下管道施工工程。

2 密閉式頂管施工法

密閉式頂管施工法是城市中最常見(jiàn)的不開(kāi)槽施工方法，它施工精度高，適于各種剛性管道，管徑范圍廣，對(duì)周?chē)绊懶。诔鞘械叵聶M穿馬路中十分常見(jiàn)。密閉式頂管施工法應(yīng)在起始端各建一個(gè)工作井，井內(nèi)安裝后背、千斤頂、導(dǎo)軌、潤(rùn)滑隔離系統(tǒng)等頂進(jìn)設(shè)備，配合專(zhuān)用頂管進(jìn)行頂進(jìn)。

施工流程為:測(cè)量中心線、放邊線樁→工作基坑開(kāi)挖→后背制作→導(dǎo)軌制作→潤(rùn)滑隔離系統(tǒng)制作、安裝→頂進(jìn)系統(tǒng)、設(shè)備安裝→地下構(gòu)筑物、管線保護(hù)與監(jiān)控→管道式頂進(jìn)→正式頂進(jìn)→頂進(jìn)中測(cè)量監(jiān)控→結(jié)束頂進(jìn)→檢查周?chē)鸁o(wú)異常后拆除支護(hù)結(jié)構(gòu)→工作坑回復(fù)。

施工中應(yīng)重點(diǎn)對(duì)基坑圍護(hù)變形與位移進(jìn)行監(jiān)控，若超過(guò)一定范圍時(shí)應(yīng)加密監(jiān)控且采取控制措施(對(duì)于一級(jí)基坑其地表沉降允許偏差不得大于0.15%且不得大于30 mm，圍護(hù)水平位移不得大于0.2%且不得大于30 mm)。

3 盾構(gòu)施工法

盾構(gòu)施工法是利用大型盾構(gòu)機(jī)械進(jìn)行暗挖施工，目前主要是泥水式盾構(gòu)和土壓式盾構(gòu)。盾構(gòu)法適于軟弱含水地層，其前提條件是具有用于施工的工作井，隧道與構(gòu)筑物之間應(yīng)保證垂直方向至少有1.5 m加固距離，水平方向至少有1 m的加固距離。從經(jīng)濟(jì)適用性的角度講，盾構(gòu)法一般用于管徑大于3 m長(zhǎng)度大于300 m的不開(kāi)槽管道施工。

盾構(gòu)施工法四要素為:開(kāi)挖、線形、襯砌、注漿。施工中主要對(duì)開(kāi)挖面穩(wěn)定、土壓(泥水壓)、排土量、盾構(gòu)方向、位置、襯砌、注漿量、注漿壓力、漿液特性等進(jìn)行控制。盾構(gòu)掘進(jìn)當(dāng)中應(yīng)密切監(jiān)測(cè)周?chē)芫€變形位移與土體沉降。其沉降類(lèi)型主要有前期沉降，通過(guò)前沉降，通過(guò)中沉降，通過(guò)后沉降，后期沉降。施工中應(yīng)注意控制土壓(泥水壓)，對(duì)于土壓式盾構(gòu)應(yīng)注意土的塑流化改良，對(duì)于泥水壓式盾構(gòu)應(yīng)注意泥漿性能。應(yīng)防止水土流失，盾構(gòu)襯砌與周?chē)馏w摩擦，盾構(gòu)的糾偏與方向修正，注漿量，注漿壓力，注漿速度的控制，盾構(gòu)開(kāi)挖應(yīng)盡量避免對(duì)周?chē)貙訑_動(dòng)，從而保證開(kāi)挖面的穩(wěn)定。

盾構(gòu)施工應(yīng)注意對(duì)工人職業(yè)病的防護(hù)，不能只有照明、排風(fēng)等措施，還應(yīng)注意防塵、防噪、防震等措施，還應(yīng)及時(shí)施作地板結(jié)構(gòu)。

4 淺埋暗挖施工方法

淺埋暗挖施工方法是一種實(shí)用性強(qiáng)的不開(kāi)槽施工方法，其施工距離長(zhǎng)，適于各種圖層，但其施工速度慢，成本高。所以淺埋暗挖法施工方案的選擇應(yīng)根據(jù)實(shí)際的工程設(shè)計(jì)(隧道的斷面及其結(jié)構(gòu)形式，管道埋深及其長(zhǎng)度)，工程所在地水文地質(zhì)條件、施工現(xiàn)場(chǎng)和周?chē)h(huán)境安全等要求，經(jīng)過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。市區(qū)內(nèi)地下障礙物較復(fù)雜地段，采用淺埋暗挖施工方法進(jìn)行不開(kāi)槽管道施工會(huì)是較好的選擇。

淺埋暗挖施工方法嚴(yán)禁有水作業(yè)，施工中應(yīng)嚴(yán)格注意防水、排水措施。淺埋暗挖法應(yīng)對(duì)圍巖進(jìn)行支護(hù)、加固，對(duì)圍巖開(kāi)挖時(shí)應(yīng)預(yù)支護(hù)、預(yù)加固后方可開(kāi)挖一段，開(kāi)挖一段后應(yīng)立即加固(支護(hù)與開(kāi)挖面距離不得超過(guò)5 m)且封閉成環(huán)。

為保證隧道的結(jié)構(gòu)使用功能和實(shí)際運(yùn)行的安全，淺埋暗挖法應(yīng)掌握襯砌及防水要求。施工時(shí)的防水方法主要是堵水和排水兩類(lèi)。施工前應(yīng)依據(jù)水文地質(zhì)勘探資料預(yù)計(jì)可能出現(xiàn)的地下水情況，估計(jì)水量，選擇防水施工方案。排水的施工方法主要是在襯砌背后設(shè)排水盲管或暗溝和在隧道底設(shè)中心排水盲溝。止水的方法主要是注漿或噴涂防水層。

淺埋暗挖施工方法隧道內(nèi)與隧道外都應(yīng)進(jìn)行預(yù)加固，最常見(jiàn)的預(yù)加固措施為:小導(dǎo)管注漿加固與管棚超前加固，施工時(shí)應(yīng)保證其技術(shù)參數(shù)符合要求。小導(dǎo)管注漿加固法應(yīng)使用直徑為30 mm～50 mm長(zhǎng)3 m～5 m的無(wú)縫鋼管或焊接鋼管，其搭接長(zhǎng)度不應(yīng)小于1 m，水平向間距不得大于300 mm～500 mm。管棚注漿加固法應(yīng)使用直徑為70 mm～180 mm的無(wú)縫鋼管，其搭接長(zhǎng)度不得小于3 m，水平距離應(yīng)依據(jù)施工條件與水文地質(zhì)條件確定，且不得大于2倍～2.5倍管棚直徑，當(dāng)隧道通過(guò)公路或隧道時(shí)管棚應(yīng)連續(xù)鋪設(shè)。綜上所述，不開(kāi)槽管道施工對(duì)交通影響小，施工速度快，但相對(duì)于傳統(tǒng)的明挖法施工其成本較高，技術(shù)難度大，并且因注意防水與支護(hù)，所以施工時(shí)應(yīng)根據(jù)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較來(lái)選擇具體的施工方法。