頂管進出洞封門做法及止水措施的探討

劉斌（中國石油天然氣管道局東南亞項目經(jīng)理部 廊坊 065000）

一、工程概況

印度東氣西輸河流頂管穿越工程穿越長度共計422米，其中Ambika河流穿越長度為256米，始發(fā)井直徑為12.5米，到達井直徑為10米，井深為23米；Mindhola河流穿越長度為166米，始發(fā)井直徑為12.5米，到達井直徑為10米，井深為24米，地下水壓為1.2bar。

二、施工方法

1.洞封門做法

由于頂管機一般不配氣壓艙，無法帶壓換刀，根據(jù)這種情況，為了降低刀具的磨損，最大程度減小刀具更換的幾率，始發(fā)、到達洞門不采用混凝土澆筑，而是直接采用磚砌體，內(nèi)側(cè)和外側(cè)采用磚砌體，中間采用粘土與水泥拌合物充填并夯實，如右圖。

為了保證沉井下層過程中，磚砌體不被破壞，在井內(nèi)側(cè)采用鋼封門進行加固，鋼封門采用預埋螺栓與井壁固定。采用雙層磚的目的是為了保證設(shè)備出洞的空間，在磚墻靠地層一側(cè)采用砂漿摸面，提高封水效果，如右圖所示。

2.洞門止水方法

到達井位于沙礫石地層，與河水直接貫通，在豎井下沉時涌水量達到600m3/h，在貫通之前，曾對到達豎井靠河一側(cè)進行了地質(zhì)改良，采用雙液注漿，由于豎井靠河堤太近，注的水泥漿液均從河堤上冒出，沒有達到預期注漿封水的效果，導致設(shè)備進洞后，大量的水涌進豎井，井口靠近洞門的一側(cè)土體大量塌方，密封與設(shè)備外殼之間卡了大量的卵石等，光靠密封已經(jīng)無法封住外界的水，在設(shè)備出洞的瞬間，即把設(shè)備給淹沒，見右圖。

混凝土管現(xiàn)有注漿孔（潤滑泥漿注漿孔）直徑只有25mm，孔徑太小，并且管壁后和注漿管中已注滿潤滑泥漿，從注漿孔中注漿難以達到預期的效果，而在井壁外側(cè)與坑內(nèi)側(cè)之間空間太小，并且鉆機沒辦法就位，也無法采用鉆機進行打孔注漿封水，最后決定采用兩臺400m3/h的排污泵進行強行排水，然后人員下到井底，把注漿管從洞口密封圈插入到豎井外側(cè)，并把注漿管連接到豎井頂部，在注漿之前停止排水，讓井內(nèi)外兩側(cè)的水面平衡，接著開始進行注漿改良，防止因水流動導致漿液流失而影響注漿改良的效果，即靜壓注漿法。注漿采用雙液變量注漿泵，最大壓力能夠達到5Mpa，流量為70L/min；雙液注漿配比（體積比）為水泥漿：水玻璃稀釋液=1：1，水泥漿配比為水：水泥=500Kg：500Kg，水玻璃稀釋液配比為水玻璃：水=1：2.5，雙液漿初凝時間為20分鐘，注漿壓力控制在2bar以下，設(shè)備與洞封門之間的空隙大約需要1m3，由于靠洞封門側(cè)豎井外側(cè)土體大量塌方，為保證漿液能夠充分填充到設(shè)備與豎井洞門內(nèi)側(cè)的空隙中和豎井外側(cè)的土層中，注漿過程中采用低壓力進行連續(xù)注漿，控制注漿壓力，防止壓力過大導致漿液從設(shè)備與密封的空隙中流失到豎井內(nèi)，確保能夠取得良好的封水效果。注漿完成24小時后，開始抽水檢查注漿效果，結(jié)果證明，注漿效果比較理想，除了底部有點漏水外，其余部位基本不漏水，達到了預期的效果。如下圖所示：

結(jié)束語

本方法在Ambika河首次使用，由于效果良好，在穿越第二條Mindhola河時，也采取了此方法，唯一區(qū)別是把注漿孔提前預制好。此方法是一種高效、省時、省力的做法，比從隧道內(nèi)注漿孔進行注漿封水方法更加方便快捷，不僅節(jié)約成本，還縮短了工期，取得了良好的效果與經(jīng)濟效益。