截污導流工程退管技術的應用

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經研究分析，初步查出由于管材材質和頂管施工操作兩個原因導致混凝土管出現裂縫，即：管材經破壞性試驗，發現存在管材混凝土保護層過厚、鋼筋型號不對、鋼筋間距不符合要求等質量問題；施工過程中出現工作井洞口橡膠止水漏水、配套O型頂鐵變為U型頂鐵情況，致使混凝土管受力不勻的施工操作問題。

退管方案

針對上述問題，為確保如期完成建設任務及節約工程投資，經充分論證，需做退管處理，將管道內退出的空間填充粉煤灰與水泥，置換出壞管，重新頂管。本方案是重新頂管前的退管專項方案，頂管現狀及退管方案分別見圖1和圖2。

后背墻。將頂管出洞口的井壁內墻面，作為退管后背墻，與頂管后背墻相反。加固頂管洞口后，制作后背墻，做法類似頂管后背墻，即：安裝后背鐵、澆注混凝土等。

安置頂鎬。在混凝土管兩側布置頂鎬，頂鎬總頂力4000kN，頂鎬與后背墻垂直、牢度接觸。如果需要多個頂鎬，需制作頂鎬架子。

制作頂杠。根據頂鎬的位置，制作頂杠。頂杠由雙層40#C型工字鋼焊接而成，在頂杠中部加工字鋼加固，見圖3。

拉索。本次退管，拉索采用工字鋼焊接，拉索兩端分別連接在頂杠和掘進機上。拉索要連接在掘進機機殼等受力結構上，不可與混凝土管連接。

回拉方法。退管拉力過大，布置的頂鎬不能將管道整體拉出，故采用逐節退管的方法。即：將混凝土管最后1節脫開，再將倒數第2節脫開，同時壓縮與最后1節脫開的距離，然后是脫開倒數第3節，壓縮倒數第2節脫開的距離，以此類推直至布置的大型頂鎬能夠拖動掘進機為止。將管道逐一退出，當管道退出一定數量后，拉力減小，再整體退管。逐節退管時，在混凝土管上打孔安裝牛腿，使用小型千斤頂將混凝土管脫開，脫開的距離以不超過接口鋼圈為宜，本工程為10cm，每次每節管退10cm，逐節進行。通過逐節退管將第8至第4節管退出后，再使用大型頂鎬將第3節管至掘進機整體拉出。

注漿和回拉速度控制。在拉索、頂杠牢固連接后，可以進行管道回拉。為防止管道上方土體塌落，可從掘進機的注漿孔向外注粉煤灰和水泥組成的混合漿。混合漿的配制：主料為粉煤灰，輔料為水泥（含量8%）；強度要求：12h達到初凝，28d強度為0.5～1.0MPa；注漿壓力宜為0.1MPa。每退管1m，至少向掘進機前方由掘進機退出的空間中注入6.52m3的混合漿，要求全部由混合漿填充，并要保證掘進機前段的混合漿的壓力。退管時，邊退管邊注漿，并且保持注漿壓力，如果注漿壓力過小，停止退管，繼續注漿，直至注漿壓力上升，再開始退管。回拉的速度不可過快，回拉的速度與注漿量和注漿壓力有關。每退管1m，停滯12h，使填充的混合漿凝固。

防管道位移裝置。在軌道和工作坑底板預埋件上，焊接短工字鋼和鋼板等擋板，防止退管末期管道在地下水和混合漿的壓力下突然被推出洞口。在退管的間隙，也要注意管道的固定，防止管道位移。

掘進機退出及洞口封閉措施。在掘進機將要退出時，停止退管。洞口外采取封閉措施：在洞口外打3排粉噴樁和高壓旋噴樁，樁徑均為500mm，咬合150mm，樁長16m，處理寬度5m。第1排樁距洞口1.7m，由11根粉噴樁和3根高壓旋噴樁組成，粉噴樁在洞口前，高壓旋噴樁在兩邊，粉噴樁雖然強度不如高壓旋噴樁，但是可以保證掘進機不會被水泥澆筑造成無法退出。第2排、第3排樁分別為14和15根高壓旋噴樁，每排樁之間相切布置。

其他措施

1防止塌方措施

除掘進機前部注漿外，在工作坑前部10m范圍內，做壓密注漿。壓密注漿尺寸為：長10m×寬5m，壓密注漿深度達到掘進機上方2m處。改良管道上方的土體，需增加土體自持力，防止大范圍塌方，見圖4。

2沉降觀測

（1）根據施工現場設施位置進行沉降觀測點布置，沉降點布置要牢固、明確。特別是在沉井上下都要放置觀測點，嚴密監控沉井的位移和傾斜。（2）在頂管段適當位置設置地下水位觀測孔，每天進行地下水位觀測，并記錄、分析數據。（3）加強施工監測，確定有效防沉降措施。退管前，首先布置觀測點，對各種沉降情況進行詳細記錄和動態分析，及時調整施工方案，控制工作坑周邊土體位移，減小施工對周圍環境的影響。在地上設施、周圍建筑物的沉降觀測出現異常時，及時采取措施并增加觀測密度。（4）設專人定時觀測，觀測儀器為專用儀器，不得挪用。（5）觀測警戒值為15mm。

經驗與教訓

在頂管工程施工過程中，由于管材材質及施工工藝等原因造成混凝土管涵頂進過程中出現開裂現象時，首先要認真分析研究原因，制定退管方案；其次要仔細計算退管拉力，拉力計算不準確將直接影響到退管施工的整體安排；最后要按方案要求制作拉索、頂杠和橫杠等。同時，防塌方的措施也要制定完善，只有這樣才能將壞管置換出來，保證工程施工質量。（本文作者：丁里廣、孫中禹、許平 單位：徐州市南水北調工程建設領導小組辦公室、江蘇省南水北調邳州站工程建設處）