西北地區(qū)鐵路運輸建筑屋面滲漏原因

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摘要:介紹了手掘式頂管施工的優(yōu)點及適用范圍，闡述了手掘式頂管法的施工工藝及技術(shù)要點，通過分析砂礫土中手掘式頂管施工存在的技術(shù)問題，提出了頂管過程中的糾偏調(diào)整措施，指出手掘式頂管法施工技術(shù)實用經(jīng)濟(jì)，值得推廣應(yīng)用。

關(guān)鍵詞:砂礫土，手掘式頂管，土體，鋼管

1概述

手掘式頂管施工具有人工開挖，噪聲小，操作方便，工作坑占用場地小，設(shè)備簡單、技術(shù)難度低，易于推廣等優(yōu)點。特別適用于粘性、砂性或硬質(zhì)泥巖土層，且無地下水影響，管徑1000～3000之間的排水工程。而在砂礫土中，頂進(jìn)面土壓不能平衡，頂進(jìn)過程中容易跑偏;管徑較大時，挖掘過程容易塌方，從而引起地面塌陷;地下水位較高時，會給施工帶來很大困難，如果沒有一定的施工技術(shù)水平，在砂礫土層中頂管將難以進(jìn)行。

2手掘式頂管法施工工藝和技術(shù)

1)在砂礫土層頂管，頂管機后背最好采用混凝土靠背，靠背面積和厚度根據(jù)頂力進(jìn)行詳細(xì)計算，必須滿足頂力要求。

2)砂礫土中頂管必須采用兩臺千斤頂，將油管并聯(lián)在一起，以使各千斤頂活塞的行程一致，兩臺千斤頂同步頂進(jìn)。砂礫土中頂管阻力大，因此要增加一臺千斤頂。在砂礫土質(zhì)不均勻中頂進(jìn)，極易造成管道軸線偏差，一般頂力合力中心低于管中心R/5～R/4，保證管道軸線不會由于頂力相差面出現(xiàn)偏差。為此我們在古岔線砂礫土頂管時，選用同樣規(guī)格的兩臺320t千斤頂，其頂力、行程、頂速相一致，保證順利頂管。

3)地下水位較高時，必須將頂管范圍內(nèi)水位降下來，保證頂管施工安全。如穿越處的地下水位高，可在作業(yè)坑周圍采用井點降水方法或打適當(dāng)數(shù)量的大眼井進(jìn)行降水，將地下水位降至管底以下不小于0．5m處，以保證作業(yè)坑內(nèi)無地下水涌入，使施工能夠正常連續(xù)進(jìn)行。

4)采用少挖勤頂?shù)木蜻M(jìn)方式。在砂礫土層頂管施工作業(yè)中，掘進(jìn)方式上和一般粘土層頂管有很大區(qū)別，必須采用少量超挖的掘進(jìn)方式，少挖勤頂，每次超挖200mm～300mm，避免前方砂礫土坍塌或塌方量過大，及引起地面沉降等問題。

5)遇到障礙物處理。由于地下情況不明，在砂礫土頂管時容易遇到較大的石頭或者混凝土塊，采用機械方法進(jìn)行破除，例如在古岔線頂管施工中遇到地下舊河壩，采用風(fēng)鎬破碎的方法進(jìn)行處理后清除。

6)頂管區(qū)域有大車通過的路面或有重物的地面必須進(jìn)行沉降觀測。在頂管區(qū)域范圍內(nèi)有大車通過的道路，或頂管區(qū)域范圍內(nèi)地面上壓有重物，要嚴(yán)密監(jiān)測此段道路或地面沉降情況，發(fā)現(xiàn)異常及時采取有效措施解決。

7)砂礫土中頂管施工最好采取連續(xù)作業(yè)，中間不要長時間停頓，以免帶來不必要的麻煩，如塌方、路面塌陷、地下突然出水等異常情況。

8)遇到頂管上方有排水管道時，一定要慎重處理。如果排水管道水流量較大時，要采取將排水管水流引流到其他排水管道中，如無法引流，可以采取截流的方法，再用水泵抽到前方管道中，靠近頂管側(cè)要采取封堵方法，不要使水滲透到頂管區(qū)域內(nèi)排水管內(nèi)，以免發(fā)生意外透水事故。

9)砂礫土中頂管最好采用鋼管，鋼管連接部分在頂進(jìn)前采用雙面焊接。通常頂管施工中采用混凝土管，但在河邊公路中頂管時，河邊公路地下水位高，混凝土管容易滲水，不利施工。當(dāng)管徑較大時，易破壞砂礫土穩(wěn)定，造成坍塌，使混凝土管頂管的迎面阻力加大。鋼管具有迎面阻力小，中間管節(jié)易密封焊接，防止中間滲水，承受的頂力大等優(yōu)勢。

3砂礫土中手掘式頂管施工存在的技術(shù)問題

1)頂管機后靠背砂礫土體強度不夠，不能滿足頂管頂力要求。由于在砂礫土中頂管阻力遠(yuǎn)大于粘土中頂管阻力，當(dāng)后背承受較大的頂力時，容易破壞砂礫土體，造成后背土體坍塌，使頂管施工無法正常進(jìn)行。

2)砂礫土體不能滿足頂管切入土體要求。當(dāng)頂管切入土體后，對管道周圍砂礫土造成一定擾動，當(dāng)頂管直徑較大時，會使頂管洞口上方地表大面積塌方，塌方的砂礫土大量涌入頂管工作坑，會給頂管操作工人帶來嚴(yán)重安全隱患。

3)地下水位較高時，砂礫土的良好通水性會使出水量增大，給施工帶來很大困難。

4)容易造成地面塌陷。頂管直徑較大時，挖掘過程中，工具管頭部前方容易造成塌陷，如果頂管上面是路面，重型車較多時，會增加塌方量，從而引起地面塌陷。

5)地下情況不明，遇到障礙物不好處理。例如:在古岔線頂管時出現(xiàn)大量拋填塊石(最大粒徑在300cm～600cm左右)，頂管無法正常進(jìn)行。

6)頂管上方有排水管道時，可能會遇到滲水或者漏水等難以處理情況。如排水管道水流較大時，頂管可能會引起排水管道下沉滲水;或者排水管道原接口自身泄露。

7)頂管過程中，長時間停工，帶來諸多不利因素。如停工后，頂管頭部上方是大車行走道路，如管徑較大時，可能會引起路面塌陷等不好解決的問題。

4砂礫土中手掘式頂管施工糾偏調(diào)整措施

1)當(dāng)頂管前部位置發(fā)生左右偏斜時，可在頂管頭部管端偏向設(shè)計中心的一側(cè)進(jìn)行適當(dāng)超挖土，而在相對的一側(cè)不超挖或留坎，使鋼管在繼續(xù)頂進(jìn)時，逐漸回到設(shè)計位置。

2)當(dāng)頂管前部位置如發(fā)生向上、向下偏斜時，可在鋼管的末端和頂鐵之間加一塊相應(yīng)厚度的楔形鋼板，讓頂鐵和套管之間形成一定角度，頂進(jìn)時可使被頂管得到糾正。

3)如果頂管機油泵的壓力表突然升高，并且無明顯前進(jìn)時，則說明遇到較大的卵石或磚石等，這時需退回頂管器活塞，人工排除障礙后再開始頂管。

4)頂管工作開始后要連續(xù)施工，不宜中途停止，同時應(yīng)盡量銜接工序，減少停頂時間，避免推進(jìn)阻力的增大，如此周而復(fù)始循環(huán)頂進(jìn)，直到頂進(jìn)規(guī)定長度。通過實踐證明，在砂礫土中采用手掘式頂管法施工經(jīng)濟(jì)、實用，可以推廣應(yīng)用。

作者：馮斌 單位：蘭州鐵路局銀川房建段