摘要：顶管是非开挖技术的一种，其施工周期短，对施工作业面的占用小，不影响正常的交通秩序，社会效益显著，因此较为广泛地应用于地上建筑物的管道施工中。但是其在近距离穿越建（构）筑物的施工中，不可避免会造成建筑物不均匀沉降和管线受损等事故，因此，为了降低施工风险，就必须科学合理地掌握相关施工工艺并做好保护措施。
关键词：顶管穿越；近距离；施工工艺；保护措施
1.顶管施工技术原理
顶管施工技术原理为工作井设置在垂直地面，随后选用高压液压千斤顶进行施工，向地下顶入水泥与钢制管道，接好照明、泥浆管、油管等管线，然后用油压千斤顶缓慢顶进，通过压浆系统使管节周围形成泥浆套，管道在泥浆套中滑行，在顶进的过程中通过激光经纬仪测量顶管的方向，边顶进、边排土、边调整，直到将钢管或混凝土管顶至接收井内。
2.顶管施工技术运用的必要性
在城市地下管道的埋设施工中，如果采用明挖开槽的方法，由于降水、基坑开挖等一些因素，不可避免地引起地层变形，造成周边地段路面沉降和开裂，房屋受损。顶管施工作为一种非开挖敷设地下管线的施工技术，与传统的开槽埋管相比具有占地小、对路面破坏少、地层扰动小等特点，因此，在闹市区的地下管道的施工中，顶管比开槽埋管的优点更突出。
城市中心区已有建（构）筑物和地下管线等密布，顶管距离这些建（构）筑物的基础及地下管线较近，由于顶管施工本身不可避免地造成土体扰动和地层损失，将有可能影响到临近建（构）筑物和管线的安全，因此必须要重视相关施工工艺并采取保护措施。下面，本文以深圳南山区月亮湾大道工程为例，谈谈顶管穿越近距离建（构）筑物的施工与保护。
3.南山区月亮湾大道顶管近距离穿越施工工艺及保护
3.1工程概况
本工程为人行过街地道，过街地道位于南山区月亮湾大道，采用顶管法施工，在月亮湾大道东西二侧各设一个工作井。地道采用矩形顶管，通道最大埋深为16.8m。推进距离共79.6m，坡度为1.5%，管节外径7700mm×4700mm，环厚为600mm，环宽为 1500mm，注浆管采用DN25钢管注浆管，每节安装10个注浆管。
3.2周边情况
3.2.1施工环境情况
本工程位于场地地处前海自贸区，城市街道繁华地段，临近学校、住宅、公路，人、车流量较大，且紧邻市政道路、地下管线和相邻地铁，周边环境复杂，基坑开挖深度大，场地异常狭窄。
3.2.2地下管线情况
根据平面总布置图，现状顶管施工范围内现状月亮湾大道下主要管线由西向东依次为DN800燃气管、DN500燃气管和DN100工业管，并且这些这些地下管线竖向距离小，尤其是DN800燃气管道离通道顶部只有1.79m的距离，因此必须合理施工并做好保护措施。
3.3顶管施工
3.3.1机型的选择
本工程下穿月亮湾大道矩形顶管截面，我们将选用引进最先进矩形隧道掘进机进行施工。该机各项技术参数完全能够满足本工程的施工要求。布置150T履带吊在始发井侧区域，负责管节的吊运、井内吊装工作，部分设备的安装、材料的就位等。
3.3.2触变泥浆
触变泥浆由膨润土、水和掺合剂按一定比例混合而成，触变泥浆搅拌。
制要严格按照操作规程进行，施工期间要求泥浆不失水、不沉淀、不固结既要有一定的粘度，也要有良好的流动性。压浆是通过注浆泵将泥浆压至机体及管壁外。施工中，在压浆口装有压力表，便于观察、控制和调节压浆的压力，目标控制值为0.5Mpa。
触变泥浆的用量主要取决于管道周围空隙的大小及周围土质的特性，由于泥浆的流失及地下水等作用，泥浆的实际用量要比理论大得多。实际压浆量一般为可达理论值的2-3倍，但在施工中还要根据土质的情况、顶进状况、地面沉降的要求等作适当调整。
3.3.3施工主要控制措施
①初始顶进管节防止后退措施
对已顶进的部分与井壁进行固定，否则管节后退会导致洞口止水装置受损，利用管节的外侧吊装孔，在主推千斤顶退回前将管节与井壁预埋钢板相连，直至管外壁摩阻力大于掘进机正面土压力为止。
②顶管轨迹控制措施
本顶管机两侧各有2个平衡翼，可伸缩（行程450mm），可转动（±200）。当顶管机出现一定的侧转时，可伸出平衡翼并转动一定的角度，以纠正侧转。铰接油缸除了可进行顶进轨迹纠偏外，还具备了中续环的作用。
③顶管接口质量控制
管节与管节之间采用中等硬度的木制材料作为衬垫，以缓冲混凝土之间的应力，板接口处以企口方式相接，板厚为18mm~20mm。粘贴前注意清理管节的基面，管节下井或拼装时发现有脱落的立即进行返工，确保整个环面衬垫的平整性、完好性。
管节与钢套环间形成的嵌缝槽采用聚氨脂密封胶嵌注；在钢套环上的两圆筋之间嵌入挤出型SM胶（单组份水膨胀密封胶），从而构成一封闭环；这部分工作在管节厂预先完成。
顶进结束后，管节下部的嵌缝槽采用聚硫密封胶嵌填。
3.4道路保护措施
由于本工程顶管机口径大，对土体有一定的扰动，加之顶进主要在沙质粘性土层中，含水量高、孔隙比大、强度低、渗透性差、灵敏度高的特点，易产生流变现象，所以施工中要控制好顶进参数，在临近管线前减缓顶进速度，控制好排土量，加强地面的监测力度。
原设计方案采用斜袖阀管注浆加固管底基础，倾斜注浆本地层为回填块石地层，地层裂隙较大，袖阀管注浆浆液容易流失，达不到加固效果。倾斜钻孔角度无法控制，容易造成卡钻等风险。
我部拟定在管路两侧制作4个冲孔灌注桩，桩深低于顶管隧道1米，钢筋浇筑混凝土，灌注桩顶标高与燃气管线底部平。使用32aH型钢撑托DN800和DN500燃气管线底部，防止管线左右移动使用卡固将管线与型钢固定，这样有利保护管道运行安全。由于DN200燃气管线不和其它管线在同一断面，采用门架悬挂方式固定管线，管路保护如图1所示，防止在顶管轴线区域发生沉降。
图1
结束语
综上所述，本文结合深圳南山区月亮湾大道工程对顶管近距离穿越建（构）筑物的的施工进行了分析探讨，由此而得出在近距离穿越建（构）筑物及地下管线时根据工程实际情况可以在管路两侧制作冲孔灌注桩的方式以减小对顶管周围土体的扰动程度和范围，进而防止在施工区域发生沉降事故，保障施工的顺利进行及安全。
参考文献
[1]代剑英，万曦.顶管穿越施工队已建高速公路影响的风险分析[J].四川建筑.2012.
[2]张小东.顶管施工遇障碍物解决途径[J].价值工程.2013.
论文作者:唐越
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第36期
论文发表时间:2018/5/30
标签：管线论文; 顶管论文; 泥浆论文; 月亮论文; 地层论文; 近距离论文; 工程论文; 《建筑学研究前沿》2017年第36期论文;