人工手掘式頂管工作坑磚混倒掛支護井施工方法

胡 露 黃 沖 郭瑩征

(中建七局總承包有限公司，河南 鄭州 450000)

管道施工單位在進行管道施工前，會對施工現場的管道設計文件、地質結構、現場施工條件等進行細致的了解，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先于鋼板樁支護、排樁支護、沉井施工法支護等施工方法，在人工手掘式頂管工作中占據主導地位，且與坑轉支護相結合，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井施工原理

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

坑磚混倒掛支護井施工的主要特點是施工方法簡單，大部分是人為操作，機械化工序較少，適宜用在工作環境復雜且較為狹窄的區域。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，一般是采用圍護墻作為防護，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，挖好后在進行砌磚工序[1]。

2 人工手掘式頂管工作坑磚混倒掛支護井施工方法

人工手掘式頂管工作坑磚混倒掛支護井施工方法包含很多的內容，在此不能全部闡述，就大概步驟進行舉例說明，大概可分為首先根據管道的分布情況以及管道所用的材質進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，然后根據所得的數據開挖工作坑，最后是為確保施工安全對施工過程進行嚴密觀察以防萬一。以下詳細來進行探討。

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出，在發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，方便后續工作坑挖掘時的用水，對后續的砌磚也有著相當大的便利性。

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，還會繼續造成堵塞，讓頂管工作無法繼續；另一方面，在進行地下作業時，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。因為管道基本是布置在人群聚集生活不遠的地方，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，因為雖然人工手掘式頂管工作機械化工序較少，但是也有用到電力的步驟，且一般坑磚混倒掛支護井施工時間較長，需要有持續供電所在，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，在進行單向頂進作業時，工作坑要設在下游位置，以避免因為頂管作業對民眾用水造成影響。

2.2 倒掛井工作坑的挖掘面積計算

在進行工作坑的挖掘面積計算時，要把所有的情況考慮進去。在工作坑的長度方面，比如工具管的長度、管套的長度、液壓千斤頂的長度等，以此來統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，但是要根據具體的情況進行適當的調整。比如，如果是地下管道，就要預留逃生空間；如果是水壓較強的管道，要預留排水空間；如果是為提升工作效率進行多人同時施工，就要預留更多的空間。

2.3 做好降水排水工作

大部分的頂管工作都要進行降水排水工作，不同區域的降水排水措施不盡相同，要綜合考慮施工區域的水位、壓力等因素。除了建立井室進行排水降水工作，還要根據周邊環境合理地進行排、堵、截，才能更快速地把水位降下去，方便后續的工作坑挖掘工作。降水井的打設一般在倒掛井之前在進行頂管工作時，可以預先進行降水排水工作，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

以上已經說過工作坑的選址，在進行工作坑的挖掘過程中，以上下的頂管作業為例，闡述如何進行工作坑的挖掘。

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井施工方法展開作業，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，且在澆筑后不能立即往下開挖，等到砌筑的墻體達到一定強度時，才可繼續進行作業。

其次，在進行挖掘與澆筑工作時，需要注意的是，根據土質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，以增強工作坑的抗壓能力；井壁磚在進行砌筑時略有不同，其每1m就需設置2～6根鋼筋來對磚砌體進行規范，提升其整齊性與整體性，以此來提升井壁磚抗側面壓力的性能[3]。

然后，測量工作坑的施工質量，要確保施工誤差在允許范圍內，若是工作坑的長度、寬度、垂直度等數據不在允許誤差范圍內，要根據實際情況進行及時調整，避免后續返工時出現更大的麻煩。

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

其二，倒掛逆作業時，每次開挖寬度1.2m、深度1m以內，而且在開挖時，要保證同一層面同時進行，避免單側作業。

其三，挖后立砌，避免挖后第二天作業，容易導致事故的發生。

其四，在砌筑后用砂漿將縫隙填滿且要包圍墻體外側，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內布置監控對上述數據進行密切觀察，一些重要的區域應該重點監控。

其三，制作表格，完整記錄以上數據變化，有出現問題的征兆時，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行，并保證好工作坑周邊設施的安全。

3 結 語

綜上所述可知，人工手掘式頂管工作中，坑磚混倒掛支護井施工方法因其便利性與經濟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井施工方法，需要施工團隊嚴格按照施工工序，結合實際情況，安全有序地推進頂管工作。