北京四環(huán)路非開挖頂管施工實例

北京四環(huán)路非開挖頂管施工實例黃常波

張亮標

張越勝摘

要

根據場區(qū)工程施工環(huán)境，就具體非開挖(人工頂管)的工程實例，詳細闡述了人工頂管施工難點和遇障礙物的解決辦法。關鍵詞

非開挖頂管

人工頂管是一種古老而實用的管道非開挖鋪設施工方法，是人工與機械相結合，造價比較低的一種半機械化施工方法，是具有中國特色的非開挖施工方法。1工程概況1.1工程簡介本工程是北京北四環(huán)學院路立交排水工程8#合同段北側雨污水頂管工程的一部分，其中雨水西起東24#，東至東28#，管徑為D-1550mm砼管，頂進長169m，污水西起東36#，東至東39#包括東36#北支線，管徑為D=1050mm砼管，頂進長182m，東西兩側分別與其他施工單位連接，其中，現(xiàn)澆鋼筋砼檢查井5座(詳見圖1)。圖1

雨污水管線平面示意圖腔1.2施工尤難點塌

(慕1)施工地煙段現(xiàn)況南北斯方向公用管驚線眾多，其飄位置與設計昏雨污水管線妨形成平面交群叉，頂管坑共、接頭坑露陵出的現(xiàn)況地違下管線需進思行必要的懸療吊加固或拆張除導改，還培有一些情況攻不詳的管線鄙，這給頂管致施工帶來不楚便。團(2)現(xiàn)況梢地面下曲4.5m孟為人工填土袍層，亭3.0m惜以下為地下規(guī)水位標高，穴其類型為潛羨水層，雨污關水管線設計吼高程均在地慘下水位以下民，降水是頂死管順利施工嗽的重要一步害。炊(3)污水肢管線的高程偶位于現(xiàn)況地膊面下織9.5m甜，頂管坑、染接頭坑四周亦支撐護壁的趁安全難度大距。面(4)本段騎頂管施工，柱雨污水在東慢25#，東自26#，東爭37#，東周38#井位帖均設計有轉預折點，是四建環(huán)路頂管施乒工中難度最豪大的一段。母2施工方案紹設計趣業(yè)主要求施揀工不影響交竟通的正常運鍵行，不破壞功正常運行的罷管線。設計私要求不產生里路面沉降，錫鋪設管道要殲直，達到規(guī)缺定流水坡度賺，以便排水解。在此采用偵人工頂管施薦工方案。形2.1施工缸前準備濃熟悉看懂施帳工圖紙，領勒會設計意圖葬，學習監(jiān)理感程序，參加核各種設計交鳥底會，交叉和管線配合會嗚，在現(xiàn)場調巷研的基礎上搶，編制切實塘可行的施工消方案，制定雖出完善可操鉛作的各種技傅術措施，深濾入現(xiàn)場進行職實際勘察，施掌握各種地同下交叉管線永及障礙物的萬埋深及走向恨，結合擬建喪設計管線的叫中心，進行以比較分析。直做好測量交吳樁工作，對念所交初始樁兩給予妥善保馳護，并及時伯引出到可靠怎地方，尤其芝是對于本段腫東西兩頭交離接界面的高掀程、中心，弱雙方須共同別復核落實。嫂同時組織材購料、機械和狗人力進場。2.2降水仇頂管工作坑戀、接頭坑及映頂進段的降辟水，全部采牙用管井降水碰方法，每座擱頂管坑及接耕頭坑根據開攔挖后的地下?lián)屗闆r擬采冶用2—4座觀管井布置，蕉管線地段采賄用雙排管井杏降水，管井難間距為既16m魯，管井直徑投不小于王600mm手，井深不小俯于梁18m嘩。之2.3頂管藏坑布置與施禍工龜

(廉1)雨水管摔線頂管工作刷坑布置在東奧25#，東涂27#均為康雙向頂進，容在考慮排降踏水運輸方便鍬和折點的前嘩提下，東2幅5#頂管坑域結構尺寸擬馳定為B×L岡=6×忘7m恥，東27#皮頂管坑結構巾尺寸擬定為腦B×L=5坊×番7m大。因污水管改設計高程較伯深，東36錫#帶有北支失線，故污水倉管線的頂管信坑布置在東秤36#，東徒38#，其鏡中東36#鮮結構尺寸為棍B×L=7致×蜂7m遞，東38#滾結構尺寸B放×L=7×頌7m皆。雨污水管沃線接頭坑均煙采用B×L驅=5×迅5m淡的結構尺寸劣。告(2)頂管參坑采用隨挖勺隨插大木板保圍護，工字默鋼盤撐支護足方案。你2.4頂力籮計算及后背漆設計核算半

按兔頂力經驗公謝式計算，最垂大頂力段為抵東36#～燦東37#的倍污水管線，溉管徑為D=擊1050m就m阿。頂距為解60m貼.聾

頂重力計算公式芝：惰P=n×G潤×L式中溉

P雙—全部管子駝總頂力(k紐N)；流

G器—管子單位陡長度管體自司重(kN／肥m)；吸

n匯—土層系數胖取n=2；話

L庫—頂進管子犯總長度(m區(qū))。機

通倍過計算最大栗頂力為28表0t。握經計算利用縱坑壁原狀土下做后背不能嫂滿足頂進施當工要求，本罩段頂管施工丹后背全部采祖用鋼木后背包，結構尺寸活不小于5.瓦5×煌4.5m2桌。徐2.5常規(guī)定頂管施工尊(1)頂力懇計算完畢后辦，對原土作裕后背墻的允章許應力進行逆核算，施做鬧后背時土壁學鏟修平整，堅使壁面與管類道頂進方向帥垂直，后背群選用程15cm推×遼15cm淘方木橫排，喪方木前豎放多立鐵，立鐵充前橫向放置奶75cm妄×仙45cm系橫鐵，方木設應臥到工作律坑底l~燭5m婦深處。

秒

-側(2)下管敞前對管子進很行外觀檢查鋤。食(3)第一摸節(jié)管子下到姑導軌上，測央量管中心及袍前后端的管均底高程，確惑認安裝合格哄后方可頂進秤。峰(4)一般有地段可超越窄管端挖30摘-50cm屑，管頂超挖仔不得超過違1.5cm爭，但下面1男35村o外范圍內不得見超挖，隨挖樹隨頂。在土提層松散的地阻段頂管，必壽須在首節(jié)管舞前端安裝鋼虜刃腳，以防弊土層坍落傷符人。席

(稍5)頂時施爭工注意安全螞防毒、防燃戚、防水淹等痕措施。當頂陶進長度超過遞50m艇時，應設置早通風設施以面防缺氧窒息攔。穿越現(xiàn)況猶道路時，為脖保證行車安蛛全，道路上肥應輔設鉗2cm憑的過街鋼板但。好(6)頂進唉中的測量與躲校正。頂第堂一節(jié)管時及質在校正偏差五的過程中，蘭測量間距不倆得超過秤30cm獅，管道進入撓土層后的正損常頂進，測真量間距不得凍超過腿100cm爆；中線采用挺經緯儀測設比，施工中用思中心樁掛線揚進行測量，僻兩中心樁間玩距盡可能拉刺大，用水平郵尺測量管前男端的中心偏評差；高程測隸量用水準儀窯及特制的高祝程尺。根據械工作坑內設身置的兩個以玻上穩(wěn)固水準芒點的標高，驕測頭一節(jié)管沾前端及后端喜的管底高程委，以掌握頭濱一節(jié)管子的謎走向。歌全段頂進完腦畢后，在每川個管節(jié)接口快處測量中心陶位置和高程痛。號頂進過程中窯發(fā)生偏差，爆當偏差在1險—雕2cm過時，采用超遣挖糾編法，僑即在管子偏柿向一方不挖斜，而在另一乒側超挖，使掏管子向阻力壇少的一側偏后轉，偏差得暢以糾正。當鈔偏差大于陜2cm昆時采用方木盲校正法糾偏狐。灰在有折點的加頂管工作坑商必須保證頂昂進方向與原扁背垂直關系榜，故帶有折府點的工作坑浙應做二次后風背。因根據現(xiàn)澆檢劫查井的結構遣尺寸，及兩皇井段之間的舊距離，頂進稀前算準排好元管子數量，宇盡量避免鑿茶管。掙2.6工作先坑回填及水瞞泥漿填充極項進中需在滅管外壁進行文必要超挖，倡頂進過程中機，設專人對錫沉降、坍陷封進行監(jiān)視，土隨時對地面蓋進行量測。碗頂管到位后退，對穿越房我屋的井段立評即從管內向吉管外壁超挖緞部分進行水本泥漿壓力充領填工作，注饒漿壓力為0助.3MPa海，按倒孔法零操作。以保房證注漿飽滿弟充實。席檢查井澆筑眠完畢后，頂化管工作坑，爐接頭坑要進寇行回填土，別檢查井的周的邊填土保證診密實度的要兼求，回填土雪密實度不低遵于95％。楊2.7檢查斑井澆筑廉

本茂段工程共有泛5座鋼筋砼仍檢查井，現(xiàn)凡澆砼結構施謠工包括鋼筋改，模板和砼位三道主要工前序。扶2.8水泥住管的管口處超理撫頂完后，管飽道接口采用活石棉水泥接猾口。填塞石希棉水泥時注廚意管縫要充照分濕潤與養(yǎng)續(xù)護。溪2.9管道羊閉水星將試驗段兩敘端管口用水半泥砂漿砌磚境封堵。閉水潤試驗在管道帳充滿水24笛小時以后進句行。閉水試傍驗水位為上到游管內頂以赤上斃2m醉。蓮2.10施色工要點豪

如布遇下列情況濱時就應立即廈停止作業(yè)，勺查明原因后鉛方可繼續(xù)施灶工。膝

(依1)管子前笑方發(fā)生坍塌四或遇不明的念障礙物；吳

(擊2)后背傾攻斜或嚴重變死形；懸

(駁3)頂力突途然增大，超丹過管口的承姥受能力；講(4)管子聲線位偏差大宴，校正已無愛效。涼3問題及對透策閘3.1雨水亂東27#頂讓坑施工中遇非現(xiàn)況電力電奶纜受鍛現(xiàn)況電力覺電纜與擬建探雨水管線關敵系鏡27#頂坑呼開挖至辯1.5米中時，遇3懲萬伏現(xiàn)況高織壓電纜一根泛，距擬建雨柴水管線中心棚僅有撞0.1米燙，且頂坑西暖北側有現(xiàn)況酬高壓電線桿登一根距頂坑南西北角退0.5米談，東北側有辱電線桿拉索水一根距頂坑恥1.5米西，高壓電線赴桿的正東邊癢0.3米權處有一直徑壇為豐300mm蠻的廢降水孔序（見圖2)屆。畢圖2現(xiàn)況能電力電纜與薦擬建雨水管賢線關系圖遺揭對周邊環(huán)境協(xié)分析和方案幕的選擇矮

(策1)此頂坑液南邊眉1.0米蜓處有一深柔9.5米堵的污水頂坑施，為了高壓罷電線桿的安見全，而把此孔頂坑往南移森1米僚多，將嚴重保威脅污水頂重坑的安全，懷顯然不行。吹(2)此坑津的位置正好土是檢查井的豐位置，若把伏檢查井往東爬或往西移l換0米勿，確保高壓掏電線桿的安衫全，就勢必鵝造成有一邊薦沒法完成頂鳴進。因為此朽坑往東西方董向頂進距離耍分別為版47.8米嶼，沖47.3米好，在現(xiàn)行設享備和管材，警要往一邊頂饞進50多米監(jiān)，是難于完籃成的。揀(3)更改丘擬建管線的沫位置，這與欺周圍的現(xiàn)場阻環(huán)境和業(yè)主傭要求鋪設管仿道要直，要輝有流水坡度準，以便排水錢相矛盾，且弦等待這一設結計的更改，錄至少需要一旺個月，顯然譯工期不允許痛。厲(4)對高里壓電纜進行纏拆遷，勢必序影響高壓電抹纜的正常輸姥電，且供電輪局不同意。邁輸解決辦法蠶

為淋保證雨水東沈27#頂管頓工作坑內電踏力電纜的安鴿全和雨水頂經管施工的正傘常進行，頂侵坑進行施做孕偏坑處理。扔

(羽1)先在現(xiàn)珍拉索往東嗽3米拾處挖一個拉冶索坑(哪0.8m卻×桐1.2m棗×秀2.5m掠)，將高壓殘線桿的拉索鵝向東移予3米鈔，并把高壓閱線桿前靜0.1米召處的降水井墾用混凝土灌汽滿，從而保匪證高壓線桿牲的安全，并肌把現(xiàn)挖的雨片水東27#策頂坑向東平脖移番1米粱；房(2)向東記移后的頂坑系再向北平移粗l米，使新健雨水東27段#頂坑按偏污坑處理，移惰后工作坑中切心距現(xiàn)況電己纜袖1.1米壽；構(3)挪移桑后，對坑內壁電力電纜進鄭行懸吊加固比處理，即在璃坑口平臺架看設28#工蔽字鋼，將現(xiàn)侄況電力電纜堆進行加固木蒜箱懸吊，懸巡吊采用雙股支8#鉛絲，者間距不大于棕0.5米難。宿

(末4)要在否2.7米利(高壓電纜仰距軌道面的垮高度)高的嫁位置讓一根鍬重7噸多的吊雨水管往南注移至軌道上彩(架子中心忙距擬建管線泰中心尾1米鎖)，光靠人跪推是無法確犯保人的安全錦和軌道高程葉、兩軌間距俗的。為此，懷我們采用人康工配合機具式推管至南側刮導軌中心就指位。取(5)往坑魄下施放中心持線，鋪設導懸軌時，由于沖高壓電纜造亞成的不明視憑，沒法直接乓施放到位，佳而中線要求沖誤差不得大休于脈0.1L攜(L是與此腦中線相關的繳頂進長度)敢。為此，我笛們采用平行朱移動的方法童。曠(6)由于皮受高壓電線耳桿的拉索影嶺響，下管時壟一定要有專咸人指揮。對澡所有在該處為施工的人員協(xié)進行安全教守育，整個施爭工過程中嚴醫(yī)禁蹬踏和碰東撞電力線，胃坑內垂直，愁平移作業(yè)需俘有專人指揮斑進行，操作領者應精力集銳中，嚴禁違采章作業(yè)，野勻蠻施工。餡(7)回填遇時，在高壓裁電纜下別0.5米具，砌磚墻，及高壓電纜上沾0.5米輩內不得用機櫻械夯實。纏3.2污水披東36#頂斜坑施工中遇廊煤氣管道限鄉(xiāng)現(xiàn)況煤氣管季道與擬建管亡線的關系務

污央水東36#筒工作坑處在驢立交橋擋墻刺和天燃氣管普道之間，為袍確保工作坑飾不干擾擋墻半的土體，要步求將工作坑螺的開挖中心懶線北移狂1.5米蔥，移后的開舌挖北邊線正鳥好處在天然禿氣管道正上櫻方。券礎解決辦法專把原先設計弦的瘋7m雜×們7m之的工作坑改輸為治8m酸×撓8m乘，并對煤氣仆管道進行加抖固?；靥顣r獻，在煤氣管繭道下追0.5m奇，砌磚管座理，煤氣管道奶上困0.5m泳內不得用機移械夯實。溪3.3污水再東38#向彼東39#頂嶼進中遇現(xiàn)況皮污水管腔怨現(xiàn)況污水管沸線與擬建污飾水管線關系棒38#頂坑雙在向東頂進刃7.72m耳時，遇南北洪走向的現(xiàn)況堤污水管線一經根，距現(xiàn)況星地面高蹈8.0m千，跟擬建污室水管線正好崇垂直交叉，倒交叉面有葡40cm摔.墻報解決辦法籃為保證現(xiàn)況丙污水管線暢僚通和擬建污警水管線施工蛙的進一步進擋行，采取如膜下措施：司

(括1)通過鑿墾管，使污水減東38#井冬具備做井的識條件，并開菌始做井。形(2)在遇釋現(xiàn)況污水管湖線的地方，亞補增一座三郊通井，取名斬為東38#什′井。纏(3)把污園水東39#豐接頭坑(涼5m啄×霞5m尊×銀9.5m遵)改為污水厚東39#頂燥進坑(福6m緊×四7m甩×煤9.5m解)。向西頂惕進時，可直商接用污水東筆40#向污太水東39#禁頂進的管子齡作后背。辣(4)在剩俯下的頂進中葬，由于沒法矩湊整管，因悔而在東38翼#′井中采算取鑿管處理告。料

(茫5)先做完旁污水東38而#′井，等夕污水全線驗她收通水后，掌再鑿現(xiàn)況污央水管線，然拍后對現(xiàn)況管字線南端進行欣封堵，用電援錘安裝踏步荷。這給鋼筋引加工，內、堂外模的安裝炒增加不少困增難。此(6)鑿現(xiàn)頑況污水管時衰，一定要注厲意通風。擱3.4雨水醉東27#坑途向東28#池頂進時遇不決明障礙物的揚對策措施陶

在捷往東28#蘆頂進不到一拴根管時，遇基一根200霸公分粗的，爹外加保護層細的，不明真彎相障礙物，坊經調查發(fā)現(xiàn)臘障礙物北邊賞8米火處有一化糞師池，去掉保衫護層后確認丸是錨桿，但恒考慮到，一忘個不足80扛平方的化糞慈池，沒必要爪那么大、那芽么好的錨桿勇，若真的是肺，也應該間晶隔有。鑿