市政供热管网中的大管径长距离顶管施工

陈继春

摘要：大量工程实例表明，在市政供热管网施工中应用大管径长距离顶管施工，不但可以为市政供热管网施工质量的有效提升提供基础保障，而且也在一定程度上降低了施工成本，被广泛应用在市政工程施工中。目前，我国对市政供热管网中的大管径长距离顶管施工的研究还有待进一步深入探究。因此，本文基于工程实例，对市政供热管网中的大管径长距离顶管施工技术做如下阐述。

关键词：市政供热管网;大管径长距离;顶管施工

一、顶管基坑开挖方案

（一）开挖前准备工作

1.详细检查井点降水效果和现场排水。顶管基坑开挖前，需要对井点降水情况，进行为期7～10天的持续监测，确定井点降水效果满足市政供热管网大管径长距离顶管施工要求以后，进行基坑开挖施工，并在基坑的外侧设置相应的排水沟。

2.科学合理地布置检测网点。为精确掌握基坑不均匀沉降的具体情况，在顶管基坑开挖前，要布置科学合理的检测网点，并详细记录地面20m范围内的建筑物原始状态，即为本工程检测的原始数值。所有监测网点的布置都必须主动避开建筑物、土方机械等。并用C30混凝土浇筑成墩，在晚上要张贴反光条，避免被来往的车辆撞倒。对坐标控制点，要每个15天复测一次，避免监测点发生位移。

3.修筑挡土墙和防护栏。沿着顶管基坑的周围，设置一道0.5m的挡水墙，同时沿着挡水墙外侧根部，砌筑一条30cm×30cm的排水沟，然后沿着顶管坑基四周的冠梁修筑1.2m～1.5m高度的护栏。

（二）顶管基坑土方开挖

1.初步土方开挖。初步土方开挖是顶管基坑开挖的第一步，也关键一步。需要开挖到冠梁的底部，控制接受坑和工作坑的深度在80cm左右，就该市政工程而言，在初步土方开挖时采用了PC200型号的挖掘机。

2.第二次土方开挖。当一步土方開挖完成以后，要进行混凝土支撑施工，当支撑达到设计强度后，即可开始第二次土方开挖施工。第二次土方开挖采用18m加长臂的挖掘机进行开挖，为减少挖掘机的移动，在两个工作坑中各投入一台挖掘机，在接收坑中投入一台挖掘机。每个基坑上都要派遣1～2名专人指挥挖土，为减小挖掘机自重对基坑稳定性造成影响，需要在挖掘机底部铺设在1500mm×2000mm×14mm的钢板。

3.第三步土方开挖。当二道支撑施工完成以后即可进行第三步土方开挖，此次开挖至基坑底部标高，在距离近基底约0.3m时，采用人工挖土，避免发生超挖和欠挖现象。当顶管基坑开挖到基底以后，要由专门的验收人员进行验收，当验收合格以后，再由其他部门进行槽段验收。

4.基坑回填。当顶管工程施工完成后，要进行基坑回填，回填管道0.4m以下的部位采用石屑回填，0.4m以上的部位采用素土回填，压实系数要控制在0.95以上，回填土的干密度要控制在1.55g/cm3以上。当回填到冠梁底面标高以下1.2m时，根据地面修复的实际情况，凿除冠梁和桩头。

（三）冠梁支撑施工

1.冠梁施工。在冠梁施工时，要通过人工风镐剔除桩头，如果桩头剔除到设计标高以后，桩头混凝土仍然不够密实，则需要机械往下剔除，直到出现密实的混凝土为止，然后采用相同标号的混凝土回填灌注设计高度。

2.钢筋施工。应在开挖至冠梁设计标高前将钢筋加工完成，钢筋下料要根据配料单和具体的施工图纸反复审核钢筋的种类、直径、尺寸等，确保施工质量。把相同规格的钢筋根据不同长度进行科学合理的搭配，当钢筋断裂以后，严禁用短的钢筋代替长钢筋，防止产生误差累积。

3.模板施工

在冠梁施工中采用优质竹胶板支撑，其厚度为10mm，而侧模的横肋采用5cm×5cm的方木制成。在进行冠梁模板施工时，为防止胀模对施工质量的影响，要每隔1m采用2只对拉螺栓进行对拉，模板底部每隔1米，用30cm的木桩打入土中进行固定。

4.混凝土浇筑和养护

冠梁混凝土等级为C30，通过泵送的方式进行浇筑，在进行混凝土浇筑时，要和当地交通部门取得联系，明确交通管制情况，确保运输混凝土的车辆能第一时间达到施工现场。混凝土浇筑时分层对称灌浆，混凝土分层厚度为30cm，再浇筑要在下层混凝土初凝前完成上层混凝土浇筑。浇筑完成后要进行科学合理的振捣，当混凝土停止下沉、不冒气泡、表面平坦以后停止振捣，振捣完成后2～24小时内，严禁受到震动干扰。当混凝土成型以后，要立即进行养护，先覆盖一层不透水苫布，再覆盖一层阻燃棉被，混凝土养护时间要保持在15天以上，当混凝土没有达到2.5MPa时，不得承受任何荷载。

二、顶管施工方法

（一）开机头

由于本工程顶管施工的机头重量为20吨，因此，采用100吨吊车把机头吊进井内，安稳放置在轨道上，确保管的外部能够和导轨紧密接触，并使机头靠近洞口，为防止机头下跌，要在机头下方增设两个千斤顶，以避免扎头的现象发生。

（二）泥水平衡顶管时机头操作顺序

当顶管施工机头就位以后，第一步，接通机头电源，开动刀盘，促使刀盘能向左方或者向右方旋转。第二步，接通进泥泵和排泥泵电源，促使泥浆从进泥管进入泥水平衡仓。第三步，接通机头刀盘顶进电源，促使刀盘的主轴向前进行，同时启动基坑当中的内顶镐，推动机头缓慢向前进行。当机头已经顶进了3节管，在继续顶进时要加入触变泥浆。第四步，当顶进1节管的长度以后，用在排泥泵把管路中的泥浆抽空。

（三）下管

在下管前，要把管道当中所有工艺管路都临时断开，并断开所有电源，基坑当中的人员全部回到地面上。在下管操作时，必须有专门人员进行指挥，通过50吨吊车，把管子下放到导轨上。要把插口朝前、承口朝后，在插口的位置在涂抹凡士林。

（四）顶进测量和纠偏

顶进测量是顶管施工的关键施工环节，在顶管施工时要一边顶进，一边测量，发现问题及时矫正，严禁一味地追求施工进度，而忽略了顶进测量。每顶进0.5m就要测量一次，采用激光经纬仪进行测量，当发生测量偏差时，可以利用机头千斤顶进行纠偏处理。

（五）泥水平衡机头的出土

采用直径为100mm的钢管作为循环泥浆的管路，并在附近设立泥浆沉淀池，在工作坑中用直径为100mm的胶管和混凝土管、泥浆循环管进行连接，以便及时抽出坑中的泥浆。

参考文献：

[1]任军锋.浅谈土压平衡机械顶管施工控制管理技术[J/OL].建筑知识，2016-03-16.

[2]戴奇巍.王涛.谈市政管道工程顶管施工工艺[J/OL].建筑知识，2016-08-10.

[3]董树国.软土地区大口径顶管施工技术研究[J/OL].交通世界，2017（10）：24-25.

（作者单位：安徽科恩新能源有限公司）