1.13 硬巖頂管施工技術(shù)

1.13.1 適用條件和范圍

該技術(shù)適用于巖層強度不大于80MPa、地下水豐富地段，尤其適用于臨近既有建（構(gòu)）筑物且不適合明挖的工況。

1.13.2 技術(shù)要點

采用巖層頂管機，借助于主頂油缸的推力，將運轉(zhuǎn)的巖層頂管機從工作井中沿軸線方向不斷推進到接收井，同時，管道緊隨巖層頂管機后進行敷設(shè)，是一種非開挖管道的施工方法。其中，巖層頂管機的刀盤通過電動機帶動小齒輪，然后將產(chǎn)生的扭矩傳動到設(shè)在中心的大齒輪上。大齒輪與主軸及軋輥連接成一體。工作時，頂管機刀盤在一邊旋轉(zhuǎn)切削巖層的同時一邊作偏心運動把石塊破碎。被破碎的石塊進入頂管機的泥漿倉，然后從排漿管中被排出。

巖層頂管機機頭是合金材料，切削能力強，機頭面積和掌子面面積相等，保證了機頭和掌子面同時推進且可以24h不停施工。通過全站儀發(fā)出不可見光，機頭內(nèi)部的十字板接受光源后，把掘進的軸線與高程反饋到中央控制臺進行實時糾偏。機頭在固定的軸線上掘進，不會擴大掌子面擾動周圍土層。

主要設(shè)備包括硬巖頂管機、中央控制臺、主頂油缸、進水泵、排泥泵等，見圖1-21。

1.13.3 施工要求

硬巖頂管施工流程與過程如圖1-22、圖1-23所示。施工中還應(yīng)做好泥漿管理、糾偏控制及頂管結(jié)束后的注漿充填等工作。

初始頂進在頂管工作中起著很重要的作用：一要穿過工作井洞口，在這過程中保證洞口結(jié)構(gòu)不被破壞；二要保證高程、中心偏差最小，為正常頂進打下良好的基礎(chǔ)；三是頂進時要進行速度控制，機頭入洞階段速度控制在30～50mm/min，此階段的重點是找正工具管中心、高程，將偏差控制在±5mm之內(nèi)，所以速度不宜太快。同時，應(yīng)檢測進排漿系統(tǒng)是否正常。

挖掘面穩(wěn)定是確保巖層頂管施工順利進行的關(guān)鍵。管道糾偏是頂管工程中的一道關(guān)鍵控制環(huán)節(jié)，工具管在工作面圍巖的壓力和后續(xù)頂進設(shè)備的推理作用下很容易發(fā)生偏移，如果不及時對工具管進行糾偏處理，頂進形式的偏差將會全部留在敷設(shè)后的管道上。因此，頂管施工過程中的糾偏實質(zhì)上是對工具管的糾偏。

頂管工序結(jié)束后，進行水泥漿充填，最大限度地消除因頂管施工造成的地面沉降問題，水泥漿充填可以有效地補償頂管管外側(cè)空隙部分，從而達到管體外側(cè)土體密實的效果。填充完畢后，做好施工記錄，并保存有關(guān)資料。注漿泵可選擇脈動小的螺桿泵，流量與頂進速度相匹配。

技術(shù)應(yīng)用依據(jù)：《給水排水工程頂管技術(shù)規(guī)程》CECS 246、《硬巖頂管機施工工法》SDSJGF 732—2017。

1.13.4 實施效果

巖層頂管施工技術(shù)具有自動化程度高、操作簡易、精確度控制好、節(jié)約資源、施工進尺較快等優(yōu)點，有效解決了工期緊的難題，能夠滿足施工要求，減少對周邊環(huán)境的擾動，減少土石方外運的能源損耗和排放，避免破壞生態(tài)環(huán)境，符合綠色施工理念。

1.13.5 工程案例

墨水河龍泉河綜合整治工程污水管線施工工程位于山東省即墨市，頂管長度近5000m，管道埋深7.06～7.53m，周邊商鋪較多，同時附近建筑物年限較長，抗擾動能力較弱，兩邊街道直線距離僅為16m左右，地層抗壓強度等于80MPa。中交一公局集團有限公司于2016年5月—2017年12月采用硬巖頂管施工技術(shù)，施工操作簡易，精確度控制好，完全滿足了質(zhì)量要求，節(jié)約了資源；施工進尺較快，有效解決了工期緊的難題，滿足了施工要求，贏得了社會各界的好評。