市政工程頂管施工發(fā)生管道抱死現(xiàn)象的解決辦法

金克，朱寶成，郭濱

（中建國(guó)際工程有限公司，廣東 深圳518000）

1 工程概況

邯鄲市肥鄉(xiāng)區(qū)景觀水系及路網(wǎng)PPP 工程穿正義街污水管道頂管工程，該頂管長(zhǎng)度共計(jì)102m，管道內(nèi)徑1000mm，壁厚100mm，管道埋深7.5m。當(dāng)頂進(jìn)完成82m 時(shí)，由于遇到流沙層、設(shè)備損壞的原因，發(fā)生抱管現(xiàn)象，頂進(jìn)工作無法繼續(xù)進(jìn)行，且鉆機(jī)頂部為街角廣場(chǎng)，鉆機(jī)無法正常取出。頂管施工狀況如圖1 所示。

針對(duì)在市政工程頂管施工中，發(fā)生抱管現(xiàn)象時(shí)，如何能最大限度地避免對(duì)周圍構(gòu)筑物的破壞，本文研究一種最為經(jīng)濟(jì)和安全的方法來解決頂管過程中發(fā)生的抱管現(xiàn)象這種施工方法與傳統(tǒng)施工工藝對(duì)比，在工期、費(fèi)用及安全方面優(yōu)勢(shì)較大。

依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際條件及業(yè)主的要求，不得破壞頂管上部地面的附屬設(shè)施及構(gòu)筑物，工期不得超過15d，所發(fā)生的費(fèi)用由施工單位自行承擔(dān)[1～3]。針對(duì)上述情況，如何完成剩余管道的頂進(jìn)工作并順利地取出鉆機(jī)且不對(duì)地面構(gòu)筑物造成破壞成為研究的重點(diǎn)。

圖1 頂管施工圖

2 設(shè)計(jì)思路

采用反方向頂進(jìn)配合使用大直徑套管，完成頂管工作的管道貫通且鉆機(jī)能夠從工作井中取出，不對(duì)地面構(gòu)筑物造成破壞且經(jīng)濟(jì)安全。

利用河道的高程和位置優(yōu)勢(shì)，制作反方向頂進(jìn)工作井。由于鉆機(jī)外徑（φ1260mm）大于設(shè)計(jì)管道外徑，使用原設(shè)計(jì)管道無法對(duì)接和取出機(jī)頭，故需采用大于鉆機(jī)外徑的套管進(jìn)行反方向頂進(jìn)施工。管道反方向?qū)油瓿珊?，將鉆機(jī)從套管中拖到工作井內(nèi)后吊車吊出。

3 關(guān)鍵設(shè)計(jì)

3.1 工作井的設(shè)計(jì)

在河道底部開挖制作反方向頂進(jìn)工作井，具體設(shè)計(jì)如圖2所示。

圖2 工作井平面布置圖

3.2 鋼套管的設(shè)計(jì)

為保證鉆機(jī)能夠從埋設(shè)部位取出，并保證原管道的設(shè)計(jì)使用性能，制作鋼套管，作為提取鉆機(jī)時(shí)的臨時(shí)支撐防護(hù)使用。該鋼套管采用15mm 厚Q235 鋼板通過卷板機(jī)制作而成，對(duì)口處采用打坡口滿焊。為保證鋼套管尾部與預(yù)制混凝土管道的有效結(jié)合頂進(jìn)，在距離套管尾部200mm 處焊接支撐擋板。為防止在頂進(jìn)過程中出現(xiàn)流沙層對(duì)施工人員造成安全隱患，采用在鋼管頭頂部增加防護(hù)帽檐的做法，來進(jìn)行流沙防護(hù)[4，5]。鋼套管的具體設(shè)計(jì)如圖3 和圖4 所示。

圖3 鋼套管制作圖

圖4 擋板制作圖

3.3 管道對(duì)接設(shè)計(jì)

頂進(jìn)方向前端采用長(zhǎng)6000mm、內(nèi)徑2000mm、壁厚15mm的螺旋鋼管，后續(xù)采用內(nèi)徑1600mm 的Ⅲ級(jí)混凝土預(yù)制管接續(xù)頂進(jìn)，由人工掘進(jìn)打通未完成管路，將埋設(shè)的鉆機(jī)從工作井取出。鉆機(jī)取出后，預(yù)制混凝土管繼續(xù)頂進(jìn)，直至與原內(nèi)徑1000mm 的混凝土管道相交500mm 后停止，內(nèi)徑1600mm 與內(nèi)徑1000mm 的混凝土預(yù)制管道間的空隙，采用C30 混凝土澆筑密實(shí)[6，7]。具體做法如圖5 和圖6 所示。

圖6 機(jī)頭撤出后的管道頂進(jìn)平面圖

4 目的驗(yàn)證

經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施驗(yàn)證，該施工方法達(dá)到預(yù)期各項(xiàng)目標(biāo)：（1）工期方面：工作井和鋼套管的制作施工工期7d，反方向頂進(jìn)施工工期6d，拆除頂進(jìn)設(shè)施、回填工作井施工工期1d，共計(jì)耗費(fèi)工期14d，滿足業(yè)主工期要求；（2）經(jīng)濟(jì)方面：比在鉆機(jī)位置做沉井的施工工藝節(jié)約費(fèi)用13.2 萬元；（3）周圍環(huán)境影響方面：對(duì)地面構(gòu)筑物無任何破壞，達(dá)到業(yè)主要求。