顶管穿越对高速公路的影响分析及对策

张记广

摘 要：在当前经济社会的发展中长输管道建设施工得到了一定的进步和发展，大部分都应用顶管施工的形式。基于此，本文笔者从实际出发，论述了顶管穿越技术在高速公路施工中的具体应用。

关键词：顶管穿越;高速公路;措施

1 引言

在当前城市化发展中，高速公路作为推动区域经济的重要内容，通过施工方案的完善以及施工技术的明确，可以更好的提高施工效率，满足行业的发展需求。高速公路施工中通过顶管穿越技术的运用，会保证安全、优质以及高效的施工，降低工程施工难度，以保证地面工作环境的稳定性。而且，将顶管穿越技术运用在高速公路施工中，可以达到连续作业、安全性高以及保持挖掘面稳定的目的，缩短高速公路工程的施工时间，为行业的运行及发展提供参考。

2 施工方法

2.1 降水施工

2.1.1 降水井设置

根据设计资料，穿越处稳定地下水埋深1.8m左右，水位标高63.59左右，地下水较丰富，顶管作业坑开挖深度8.99m，管线穿越处长度56m，因公路下无法进行直接降水，采用新建砂管井降水，进行深井辐射降水。

工作井开挖之前提前布设好深井，提前10天降水，施工中公路两边井点对称、同时抽水，使水位差控制在要求限度内，以保证公路路基不受降水影响。

2.1.2 工艺要点

采用旋挖钻机钻孔，确保孔径尺寸，钻孔圆正垂直。清空是非常重要的一项工序，高质量的完成清孔作业，才能够保障井管下入的顺畅与安全。井管每节的长度为0.9m，在下放过程中使用吊车来进行吊装和下放。完成后，井管露出地面的部分为20cm，工作人员需要采取措施对露出地面部分进行保护。完成井管的下放后，就需要在其周围填充滤料，这一过程需要人工作业，填充过程要保证滤料的均匀，一般都选择使用φ3～7mm干净石屑来作为填充滤料。所谓洗井就是在井底放入污水泵，然后对井底进行多次抽洗，确保其渗水效果达到预期。在洗井过程中需要对观测水位以及出水量的变化状况进行观察和分析。在对潜水泵与管路进行安装之前，工作人员要对其进行检查，确保每一个构建质量都完好才能够继续进行，尤其要注意的是电缆接头部位的绝缘性以及密封部件的密封性，必须保证其完好无损

2.2 工作井与接收井技术

顶管施工的维护结构应根据工程水文地质条件和周边环境等因素，经过经济技术比较来选用。沉井下沉穿越杂填土、素填土、黏土、粉质黏土、粉土及粉砂土土层。根据沉井所处的地质情况及周边环境来看，大部分沉井距离现状建筑物较近，如果采用排水下沉，可能会造成沉井附近路面沉降等问题，因此为了降低沉井施工对周围管线及建筑物的不利影响，考虑采用不排水下沉方式。首先，在沉井制作前，应提前做好施工组织设计，采取措施以确保地基有足够的承载力，防止沉井在混凝土浇筑过程中发生不均匀沉降而造成井体变形、开裂和沉井的倾斜。沉井下沉前应遵循均匀、对称的原则凿除素混凝土垫层。起沉时，由于下沉系数较大，可在刃脚下留置土塞，控制下沉速度。下沉过程中针对沉井偏差，应遵循勤测勤纠，小角度纠偏的原则。下沉初期，应着重控制四角高差和井位偏差，避免初期即产生较大偏差，给后期施工带来困难;下沉过程中井内应对称、均匀取土，注意相邻格仓的锅底高差，使沉井均衡下沉;终沉阶段应减慢速度，加强监测，及时纠偏，从而使沉井偏差控制在允许范围内。根据本工程沉井特点，纠偏可采取压重纠偏，单侧破坏摩阻力等形式进行。沉井在下沉过程中如遇下沉困难，可考虑采用灌砂助沉或者增加配重助沉。沉井下沉标高需预留50mm进行水下封底，封底前，先由潜水员整理沉井中央锅底，清除表面浮泥。

2.3 顶管推进施工技术

泥水式推进法，该方法具备一定的优势，主要体现在施工速度快且不间断、地表沉降不明显等方面，同时，该工艺还省去了地基改良以及降水处理等工序。主要借助刀盘掘进机完成具体操作，在施工过程中，需要对顶进速度进行合理控制，以可以平衡正面压力为准，采用循环水平衡地下水压力。

土压式推进法，该方式省去了对输送设备以及泥浆整理工作的要求，因此在一定程度上降低了施工成本。在操作过程中，需要向切削仓注入混合材料，以平衡正面土压与地下水压力。

泥浓式推进法，该方法的适用性较高，可以应用于除岩石地质以外大多数的地质环境。

2.4 测量与纠偏校正

在顶管测量过程中，主要应用激光线测设法明确施工偏差，并对施工过程进行合理的控制。具体而言，首先应在工作井内规定归置安装激光经纬仪，进行适当调整以后，在管内合适位置处安装标示牌并进行观察分析，只有管道符合相关设计标准的情况下，激光点才能显示在上述标示牌的中心，否则将视为存在偏差，需要做出适当调整。全段施工完毕后，还需要进行测量工作，包括各管节接口处的中心位置与高程、错口的高差，以对后续工作提供重要的数据参考，确保高程与中心偏差不超过合理范围。此外，还应该用砂浆将错口处抹平，提升其光滑度。

对于顶管偏差的校正工作而言，需要遵循预防为主，及时校正的原则，采取挖土校正法、衬垫校正法以及强制校正法等进行校正。一般而言，在施工過程中，需要每一米进行一次测量，并根据测量结果加以调整。如果出现了10mm左右的管位偏差，则应立即采取合理有效的校正措施，其中，纠偏校正工作切勿操之过急，而是需要循序进行，在顶进的同时逐渐进行纠偏，确保管子在不受损伤的情况下缓慢复位。

2.5 工具管姿态控制

为了监测顶管机的姿态，顶管机上安装了激光导向系统，测量装置由目标测量板即激光靶板和倾角罗盘装置组成，激光靶板测量激光入射点和入射角，倾角罗盘仪测量机器在两个方向上的转角。测量时自动监测与人工监测相互纠正，以进一步提高顶管机姿态监测的精度。

顶管机姿态调整包括：滚动纠偏;竖直方向纠偏;水平方向纠偏。顶管机姿态调整时要随时根据开挖面地层情况及时调整顶进参数，修正顶进方向，避免偏差越来越大。顶进时要及时进行纠偏，削除偏差后，再继续向前顶进。

3 质量管理规章制度的严格技术交底制

分部工程及工序在开工前对所有施工及管理人员进行技术交底，明确施工程序、工艺流程、操作要点、质量标准等，并按要求施工。凡不熟悉本职业务和施工工艺及未受过技术培训的施工人员，不得参加现场工作。施工中，严格执行技术责任制、岗位责任制、质量责任制。施工技术人员和质量检查人员必须对质量管理工作认真负责，责任心强，必须深入施工现场，对施工的工程项目质量随时进行检查、检测，发现问题及时解决处理，把工程质量隐患消灭在施工过程中。

4 结语

总而言之，在顶管穿越高速公路施工技术使用中，为了提高工程施工质量，应该结合工程项目的施工特点，明确具体的施工工艺。施工人员需要按照具体的工程标准，进行各项施工技术的执行，以提高各项工程施工的质量，为高速公路施工效率的提升提供参考。

参考文献：

[1]周琳.管道工程穿越公路顶管施工工艺的设计[J].建筑技术开发，2019，46（20）：127-128.

[2]钟铃，陈登峰.浅析顶管穿越高速公路设计及施工中的关键控制要素[J].建材与装饰，2019（13）：244-245.