□文 /胡朝暉

1 工程概況

薊運(yùn)河過(guò)河頂管工程是漢沽營(yíng)城污水處理廠污水管網(wǎng)部分最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。工程位于漢沽區(qū)河西五經(jīng)路薊運(yùn)河大橋中心線以西50.25m，頂管距離437m，頂管管徑2000mm，管道埋深12.7m，為華北地區(qū)一次頂進(jìn)距離最長(zhǎng)的頂管工程。

由于薊運(yùn)河過(guò)河頂管工程長(zhǎng)度達(dá)437m，河底地質(zhì)情況復(fù)雜，頂管過(guò)程中需穿越不同土層，因此頂管機(jī)姿態(tài)控制難度較大；另外由于頂管接收井預(yù)留洞口直徑僅僅比頂管機(jī)外徑大40cm，在頂管過(guò)程中任何細(xì)小的偏差累積都會(huì)導(dǎo)致頂管不能順利進(jìn)入接收井預(yù)留洞口，因此監(jiān)控測(cè)量控制和糾偏調(diào)整控制的效果直接決定了頂管是否順利完成。

2 施工難點(diǎn)

針對(duì)以往超過(guò)100m的長(zhǎng)距離頂管施工經(jīng)驗(yàn)，頂管機(jī)姿態(tài)控制、監(jiān)控測(cè)量控制和糾偏調(diào)整控制的效果直接決定了頂管軸線偏差的大小，在長(zhǎng)距離頂管且下穿薊運(yùn)河這一特殊工況條件下，為了降低頂管軸線偏差，確保頂管質(zhì)量?jī)?yōu)良，必須要做到頂管機(jī)姿態(tài)平穩(wěn)、監(jiān)控測(cè)量及時(shí)有效、糾偏調(diào)整方法得當(dāng)。

3 關(guān)鍵控制點(diǎn)實(shí)施方案

3.1 頂管機(jī)姿態(tài)控制

1）根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)，頂管機(jī)在進(jìn)出洞口期間，由于頂進(jìn)速度減緩，在自重作用下，容易引起頂管機(jī)及連接管下沉。為防止這種現(xiàn)象發(fā)生，一方面在沉井預(yù)留洞口外側(cè)施工水泥攪拌樁，加固井周5m范圍的土體，提高土的承載力；另一方面在沉井底板上按照設(shè)計(jì)高程焊接鋼制導(dǎo)軌，引導(dǎo)頂管機(jī)順利進(jìn)出沉井預(yù)留洞口。

2）為確保頂管高程符合設(shè)計(jì)要求且頂管機(jī)能夠姿態(tài)平穩(wěn)的進(jìn)出沉井預(yù)留洞口，將頂速放緩，控制在10mm/min左右；當(dāng)頂管機(jī)進(jìn)入河底后，提高頂進(jìn)速度，控制在30mm/min左右。

3）以往頂管施工中，頂管機(jī)機(jī)身與導(dǎo)軌之間的摩阻力不足以抵抗刀盤(pán)轉(zhuǎn)矩的反力，容易導(dǎo)致頂管機(jī)偏轉(zhuǎn)。由于薊運(yùn)河河底土質(zhì)為淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土，為防止偏轉(zhuǎn)現(xiàn)象發(fā)生，一方面在頂管機(jī)和隨其后2～3節(jié)管子內(nèi)壁前后兩端均勻布置8塊預(yù)埋鋼板，將各預(yù)埋鋼板之間通過(guò)M30高強(qiáng)螺栓連接在一起，使頂管機(jī)和其隨后的2～3節(jié)管材形成整體；另一方面采用大刀盤(pán)的反力來(lái)校正這種偏轉(zhuǎn)，即頂管機(jī)刀盤(pán)采用順時(shí)針和逆時(shí)針兩種旋轉(zhuǎn)方式間隔出土，從而避免由單一旋轉(zhuǎn)方向產(chǎn)生的偏轉(zhuǎn)。

3.2 監(jiān)控測(cè)量

1）建立地上地下測(cè)量監(jiān)控系統(tǒng)，地上采用2臺(tái)徠卡全站儀布設(shè)頂管中線和頂管方向并將測(cè)設(shè)的點(diǎn)位放樣至沉井底部工作平臺(tái)，地下通過(guò)激光指向設(shè)備進(jìn)行軸線控制。本次頂管長(zhǎng)度437m，普通的定向設(shè)備不能滿足精度要求，測(cè)量誤差較大。為提高頂管精度，經(jīng)過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，選用YBJ-1000型激光指向儀，有效射程為1000m，其斑點(diǎn)直徑在400m處為15mm，在600m處為20mm，在1000m處為40mm，滿足長(zhǎng)距離頂管施工對(duì)于測(cè)量?jī)x器的精度要求。

2）井下安排專(zhuān)人負(fù)責(zé)頂管軸線的測(cè)量工作。

3）每完成一節(jié)管子的頂進(jìn)，測(cè)量一次管中心線和高程并做好測(cè)量記錄。

4）吊裝管道過(guò)程中，為了防止導(dǎo)軌振動(dòng)對(duì)測(cè)量平臺(tái)上定向儀的影響，在管道安裝完畢頂進(jìn)開(kāi)始前，參照沉井頂部和底部測(cè)設(shè)的頂管中線方向樁，重新對(duì)定向儀器進(jìn)行整平對(duì)中，以降低測(cè)量誤差，保證頂管中線始終與設(shè)計(jì)中線相符合。

5）對(duì)頂管軸線進(jìn)行測(cè)量應(yīng)安排在工作間隙進(jìn)行，若發(fā)生偏移傾向，應(yīng)增加測(cè)量次數(shù)。

3.3 糾偏調(diào)整控制

1）在頂管機(jī)作業(yè)前，若發(fā)現(xiàn)中線和高程有微小偏差，暫不糾偏，因?yàn)榇藭r(shí)糾偏，機(jī)頭連接管尚位于導(dǎo)軌上，起不到糾偏效果。

2）頂管機(jī)在頂進(jìn)過(guò)程中，以激光靶十字線原點(diǎn)為標(biāo)準(zhǔn)值，當(dāng)軸線偏差在±2cm以?xún)?nèi)，不進(jìn)行糾偏，當(dāng)高程或中線超出標(biāo)準(zhǔn)值2cm以上時(shí)，根據(jù)監(jiān)視器內(nèi)的光點(diǎn)位置變化趨勢(shì)進(jìn)行糾偏，遵循“先糾高程，后糾中線，小角度連續(xù)糾偏”的原則。

3）用于糾偏的千斤頂伸出量一次不得太大，以不超過(guò)2cm為宜；當(dāng)光點(diǎn)位置有反向移動(dòng)趨勢(shì)或移動(dòng)速度放緩時(shí)，可將千斤頂縮回，停止糾偏。

4 結(jié)語(yǔ)

GB50268—2008《給水排水管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》規(guī)定，當(dāng)300m≤頂管長(zhǎng)度＜1000m時(shí)，直線頂管水平軸線允許偏差為100mm，直線頂管內(nèi)底高程允許偏差為（+60，-80）mm。本次薊運(yùn)河過(guò)河頂管過(guò)程中，通過(guò)加強(qiáng)頂管機(jī)姿態(tài)控制、監(jiān)控測(cè)量控制和糾偏調(diào)整控制，頂管全過(guò)程水平軸線位移最大偏差為25mm，內(nèi)底高程最大偏差為（-20，+35）mm，均符合規(guī)范要求。

本次頂管施工質(zhì)量?jī)?yōu)良，創(chuàng)造了華北地區(qū)一次頂進(jìn)距離最長(zhǎng)的施工紀(jì)錄。

［1］余彬全，陳傳燦.頂管施工技術(shù)［M］.北京：人民交通出版社，2003.