淺談市政工程頂管施工要點

新鄉職業技術學院 河南新鄉 453000

摘要：根據合肥市銅陵路高架工程一標段頂管的施工實例，介紹了頂管工作坑的施工控制要點及防護措施，并對頂管的頂力計算及施工工藝要點進行了分析，為該項目頂管安全施工提供了可靠的保障措施，。

關鍵詞：市政工程；頂管；頂力計算；施工要點

近年來，在市政工程中，各類地下管道采用頂管施工已顯示出無比的優越性，隨著城市建設的需要，頂管施工對周圍環境的影響已引起人們足夠的重視。為此，就頂管施工工藝及防護措施進行了討論，為市政工程的頂管施工提供了參考的依據。

1 工程概況

合肥市銅陵路高架工程一標段，全長1963.949m。其中，K0+330～K0+367段北側污水管道WE10～WE11，為避讓現狀房屋，采用頂管施工，管徑放大為DN800。設計頂管坡度為1.5%，長40米，最大埋深5.232米，WE10為接受井，WE11為頂管工作井。

該段頂管全部位于高液限粘土層，呈褐色、灰黃色，可塑狀態，局部夾低液限粘土薄層，含鐵錳結核，灰白色高嶺土條帶，網狀裂隙發育，裂隙面光滑如鏡，具油脂光澤，無搖振反映，屬合肥地區典型的膨脹土。

2 頂管工作坑的施工控制及防護措施

2.1 頂管工作坑的選擇和受力分析

2.1.1 工作坑選形：

根據該段工程的土質報告，在確保安全的前提下充分考慮工程進度和對周圍環境影響等條件，在“沉井支護”、“鋼板樁支護”、“磚砌倒掛井支護”三種方案中我們選擇“磚砌倒掛井支護”方式。

工作坑的大小是根據頂管后背厚度+管材的長度+頂管設備的長度+有效工作空間之和確定的。因此本工程工作坑設計為內徑5米，墻厚37cm，水泥砂漿為M7.5的MV10紅磚護壁圓柱形井。

其主要特點是：施工快捷、取材容易、對周圍環境影響較小，也方便進行變形觀察。

2.1.2 其受力分析如下：

在本工程中倒掛井具體結構設計為：內徑φ5000mm的圓形井，井壁厚37cm磚砌體，井深<8.5m

（1）由于坑為圓形且四周為土壤填實，因而四周各點的受力如圖：

（2）力系為徑向對稱分布，根據力學原理，各點受力轉化為沿圓形井壁方向

2.2 工作坑施工

工作坑地板采用砼C25振實，按三道鋼筋混凝土圈梁，圈梁按40cm厚，底部一道圈梁設到頂管的上方。并設置深度0.5米的集（排）水坑。開挖及砌筑必須對稱進行，施工不宜過快，必須待上層井壁的砂漿達到設計強度后，方可開挖下層井壁土方。

2.3 工作坑的排水

為了保證頂進施工順利進行，頂進工作面上不塌方，不涌水。在井底鋪設15cm厚的碎石墊層，再澆筑20cm厚的C25混凝土底板，底板面設置成一面坡，坡度為1%。然后在低洼邊設置一個0.5米深，半徑0.25米的圓柱形集水坑，有積水時通過水泵及時將水排走。

井外排水：在工作井洞口設置高于四周地表0.2米坡度為5﹪的流水坡，以防雨天地表水的流入，對工作坑安全產生不利影響

2.4 減少砼與土摩阻力措施

減少土對砼管摩阻力，是頂進施工中的一個重要環節，為保證工作順利進行，在砼管頂進之前，對砼管涂潤滑劑，其材料為石蠟。用這種辦法可有效在頂進中降低頂力。

2.5 工作坑的直槽維護

為保證施工安全，有效掌握工作井壁的變形情況，采用目測和工具尺測量兩種方法相結合對井壁進行觀察。制作兩把長5米左右的直尺，在砌筑井壁及頂進過程中，每天目測3次，工具尺測量一次，無明顯變化，視為安全；若墻體明顯漏水和明顯變形時，用工具尺測量具體變形量，來確定加固措施。若井壁產生明顯變形，影響頂進施工，采用插打鋼板樁，再用1.2cm厚的鋼板圍護井壁，確保工作井的安全。

2.6 安全防護

開挖及砌筑倒掛井必須對稱進行，施工不宜過快，必須待上層井壁的砂漿達到設計強度后，方可開挖下層井壁土方，一般為手感堅實即可。必要時在砂漿中加入早強劑。井壁與土層之間的空隙應及時用砂漿填實?？觾确乓慌_污水泵及時抽水，盡量減少水對基礎的浸泡。為了加強井壁的砌筑質量，砌筑井壁前嚴格控制磚、沙、水泥的質量，必須報驗合格；砌筑過程中，需要控制好紅磚的濕度、砂漿的配合比、磚縫間的砂漿要求密實；砌筑好井壁8小時左右后，兩天內對井壁灑水養護。

在倒掛井內設置3個工作坑變形觀察點，并安排專人跟班觀測工作坑變形情況。

3 頂力計算及頂進施工工藝要點

3.1 后背設計

本工作坑采用現澆砼后背，砼強度為C25，橫向長1.9米，厚0.5米，背部靠井壁，澆筑成一圓弧面，井底地面以上高1米，地面以下埋深0.5米，后邊直接與井壁澆筑在一起成曲面。

頂管作業應為連續作業，盡管避免中途長時間停頓，實踐證明，在粘性土層頂進時，因某種原因使連續施工中斷，重新起頂時，頂力將會增加50～100%。頂進工作中，注意以下事項：

（1）及時注意油泵壓內表變化，發現壓力驟然大時應停泵檢查；

（2）要連續頂進，不能長時間停頓；

（3）千斤頂要著力均勻；

（4）控制頂進速度，以防頂進中發生偏差；

（5）頂進一般為2厘米/分鐘，最大不超過5厘米/分鐘。

3.2 下管

工作坑上方設活動式工作平臺，一般采用30號槽鋼作梁，上鋪方木。下管采用臨時吊車吊運下管，出土采用搖頭扒桿。用吊車將管吊起后，使砼管達到預定部位。下每節管子要檢查管節的高程和導向，看其是否符合設計要求。檢查管節是否完全貼臥于導軌上。接口時用鋼套環將下入管節