頂管過程中遇到孤石的處理方法

頂管過程中遇到孤石的處理方法摘要：在頂管過程中遇到孤石采用大管徑管道人工開挖反向頂進(jìn)，順向套管的方法，解決了頂管過程中遇到孤石的困難，也順利取出了機(jī)頭，避免了不必要的損失，最終順利完成頂管施工。實(shí)踐證明，大管徑管道人工開挖反向頂進(jìn)，順向套管的施工方法解決了管道直徑小于2.8m頂管施工中遇到孤石的困難，也證明此方法科學(xué)合理性，能夠滿足設(shè)計(jì)施工的要求，在以后類似的工程施工中可以作為借鑒。關(guān)鍵詞：頂管；孤石；反向套管頂進(jìn)；方法一、 工程概況嘉順道過中央大道頂管工程位于天津市濱海旅游區(qū)北部嘉順道與中央大道交口南側(cè)，主要包括新建雨水管道及嘉順道過中央大道頂管工程（中央大道紅線80米）。嘉順道過中央大道頂管工程含雨水管道（管徑①2200mm，埋深8.25m，管內(nèi)底標(biāo)高為-4.010m）和污水管道（管徑①1000mm，內(nèi)套DN600玻璃鋼夾砂管，埋深6.61m，混凝土管管內(nèi)底標(biāo)高為-2.534m）各109m，設(shè)工作坑和接收坑各一座（雨污水管道共用），均采用三軸水泥攪拌樁內(nèi)插HM500*300*11*18型鋼的SMW工法樁維護(hù)結(jié)構(gòu)。工作坑凈尺寸為10m*9m，接收坑凈尺寸為10m*6m。檢查井均采用混凝土模塊砌筑。二、 前期施工情況雨水管道頂管（管徑①2200mm）先期施工，頂進(jìn)施工完成后，砌筑檢查井至污水管道內(nèi)底標(biāo)高以上20cm停止施工，回填6%石灰土進(jìn)行分層夯實(shí)，回填至-2.984m停止施工，澆筑底板（厚20cm），澆筑頂管后背墻，污水管道（管徑①1000mm）頂進(jìn)施工，當(dāng)頂進(jìn)施工到32節(jié)管，頂進(jìn)長度為63m時(shí)，遇到障礙，無法正常頂進(jìn)作業(yè)。根據(jù)現(xiàn)場情況及地質(zhì)情況分析，現(xiàn)場情況：施工頂進(jìn)電流增大，千斤頂液壓系統(tǒng)壓力升高，而管道停止前進(jìn)不動(dòng)，通過機(jī)頭內(nèi)部視頻系統(tǒng)觀看機(jī)頭順工作方向輕微擺動(dòng)，泥漿排出口漿液呈現(xiàn)清水，只有少量泥漿排出；地質(zhì)情況：標(biāo)高-1.6m~~-8.34m為第⑥2層灰色粉土層，項(xiàng)目部找到中央大道管理部門借閱了道路施工圖及地勘報(bào)告，本段道路路床底標(biāo)高為+1.2m，距離①1000mm管道頂?shù)木嚯x為2.634m，應(yīng)該不存在超挖回填現(xiàn)象；經(jīng)過綜合分析，初步判斷為頂管遇到障礙是孤石。如果頂管機(jī)械繼續(xù)頂進(jìn)，將會(huì)導(dǎo)致頂管機(jī)械電機(jī)燒壞，甚至報(bào)廢。三、 施工方案的選擇項(xiàng)目部積極組織相關(guān)部門及專家進(jìn)行方案的比選。第一種方案：采用斷交的方式，中斷中央大道交通或部分交通，通過明開挖或鉆探的方式解決頂管前的障礙，此方案被中央大道產(chǎn)權(quán)單位否決，原因是中央大道屬沿海重要道路，車流量大，不能斷交施工。第二種方案：將已經(jīng)頂進(jìn)完成的63m管道及頂管機(jī)頭廢棄，從新規(guī)劃管道路由，從新頂進(jìn)穿越。此方案被設(shè)計(jì)及建設(shè)規(guī)劃部否決，原因是與其他管線及設(shè)施有沖突，規(guī)劃調(diào)整難度大。第三種方案：將接收坑改做工作坑，反方向頂進(jìn)，管道直徑為①1650mm，施工方法由泥水平衡改為人工開挖頂進(jìn)，套管頂進(jìn)重疊50cm，重疊部分采用水泥砂漿砌筑巖磚封堵。此方案得到了大家一致認(rèn)可。第四種方案：采用人工挖孔樁的方式進(jìn)行清理頂管障礙物。此方案被業(yè)主及中央大道產(chǎn)權(quán)單位否決，原因是中央大道屬沿海重要道路，車流量大，不能斷交施工，增加成本高。最后會(huì)議通過采用第三種方案，本方案既不影響現(xiàn)有道路交通流量，也不改變原設(shè)計(jì)規(guī)劃路由，增加投資也比較少。項(xiàng)目部將方案整理后報(bào)公司、建設(shè)單位及監(jiān)理單位同意審批后開始實(shí)施。四、主要施工技術(shù)（一） 人工開挖頂管施工程序及方法：人工開挖頂管施工程序?yàn)椋喉敼芄艿垒S線測量定位T接收井（①1650mm管道工作井）施工9設(shè)備安裝和調(diào)試9①1650mm管道安裝9頂進(jìn)前安全測試9人員進(jìn)洞挖掘9頂進(jìn)9人工開挖至①1000mm頂管機(jī)頭時(shí)停止施工9人員機(jī)具撤出9①1000mm工作井啟動(dòng)液壓設(shè)備無工作頂進(jìn)①1000mm管道9①1000mm管道與①1650mm管道重疊50cm后停止頂進(jìn)9從①1650mm管道中將①1000mm頂管機(jī)頭取出9將①1000mm管道與①1650mm管道重疊部分用水泥砂漿砌筑巖磚封堵9安裝①600mm玻璃夾砂管并吹砂回填9砌筑檢查井。（二） 人工開挖頂管施工技術(shù)要求1、 頂管施工管道軸線測量定位，根據(jù)設(shè)計(jì)施工圖要求的管道線路設(shè)置，用全站儀進(jìn)行測量定位，測量控制點(diǎn)應(yīng)根據(jù)建設(shè)單位提供的平面坐標(biāo)點(diǎn)引入施工區(qū)域，確定管道施工坐標(biāo)進(jìn)行本樁定位。經(jīng)過現(xiàn)場監(jiān)理工程師進(jìn)行復(fù)測確認(rèn)后方可進(jìn)行頂管的施工。2、 將接收坑后側(cè)采用水泥攪拌樁進(jìn)行加固2米，后背墻采用澆筑25cm厚C30混凝土。3、 人工開挖頂管施工設(shè)備安裝和調(diào)試，主要是頂管主頂?shù)挠蛪罕?、管路、儀表和油壓千斤頂安裝。頂管工作井起吊運(yùn)輸機(jī)械設(shè)備安裝和調(diào)試。頂管施工中的起吊設(shè)備宜采用輪胎式吊車。頂進(jìn)前的安全測試工作，應(yīng)請監(jiān)理工程師在場旁站，對進(jìn)行檢測的各頂技術(shù)參數(shù)要進(jìn)行記錄和歸檔上報(bào)。有害氣體的檢測要用毒氣檢測儀器實(shí)地檢測，當(dāng)氣體含量符合安全指標(biāo)時(shí)，方可進(jìn)行人工挖掘作業(yè)。有害氣體含量超標(biāo)時(shí)不能進(jìn)行管內(nèi)作業(yè)，要進(jìn)行處理，排除和稀釋氣體有害含量，用通風(fēng)機(jī)抽吸管外氣體排入管內(nèi)，達(dá)到混和調(diào)換的效果。4、 作業(yè)人員在確認(rèn)安全的條件下進(jìn)入工具管中進(jìn)行挖掘取土作業(yè)，挖掘順序應(yīng)從管頂方向逐次向管底方向，不允許先下后上開挖。挖掘管口斷面土層達(dá)到斗車容量時(shí)要及時(shí)運(yùn)出，嚴(yán)禁超挖和長距離挖掘同步作業(yè)法，有宜于保證施工人員的作業(yè)安全。進(jìn)洞挖掘作業(yè)人員要有和管外人員及時(shí)溝通的語音信號(hào)或連絡(luò)方式，保證施工置地有聲，安全操作。挖出的土方用專用手推車運(yùn)出，工具管迎面的超挖量如土質(zhì)良好，可超出管端40?50cm；管頂以上的超挖量不得超過1.5cm。管下部135°范圍內(nèi)不得超挖。5、 頂進(jìn)開始時(shí)，應(yīng)緩慢進(jìn)行，待各部位密合后，再按正常頂進(jìn)速度進(jìn)行；頂進(jìn)中若發(fā)現(xiàn)油壓突然增高，應(yīng)立即停止頂進(jìn)，檢查原因并經(jīng)處理后方可繼續(xù)頂進(jìn)。頂管要連續(xù)進(jìn)行，不能停滯不前，隨挖隨運(yùn)隨頂。盡量減少停歇時(shí)間，以免造成管上方土質(zhì)塌方及水位上漲造成頂力增大。當(dāng)頂管單元段計(jì)算頂力較大時(shí)，可采取管外壁潤滑等措施以減小阻力。6、 頂進(jìn)過程中，開始每頂30?50cm；測量高程和軸線不少于1次；管道頂入土層后正常頂進(jìn)時(shí)，每頂進(jìn)l00cm，不少于1次；開始頂進(jìn)5?l0cm的范圍內(nèi)，允許偏差應(yīng)為軸線位置3mm，高程0?+3mm，測量記錄應(yīng)完整、清晰，當(dāng)超過允許偏差時(shí)，必須及時(shí)糾正；如偏差在1?2cm左右，可采用超挖糾偏法，即在管子偏向的反側(cè)適當(dāng)超挖，使管子在頂進(jìn)中向阻力小的超挖側(cè)偏向，逐漸回到實(shí)際位置。如偏差較大，宜采用頂木糾偏法，即用方木的一端頂在管子偏向的另一側(cè)內(nèi)管壁上，另一端斜撐在墊有鋼板或木板的管前土壤中，頂木牢固后，即可頂進(jìn)，在頂進(jìn)中配合超挖糾偏法，邊頂邊支。7、 頂管的接口：接管前，在兩管的接口處均勻加襯3cm粗的防水油麻，油麻置于管外縫外側(cè)面1?2cm處，油麻頂緊后能起到均布頂力和保護(hù)管節(jié)，防止地下水滲入管內(nèi)的作用，頂完后，拆除臨時(shí)連接的內(nèi)脹圈，用石棉水泥做內(nèi)勾縫。8、 檢查井砌筑：頂管單元段質(zhì)量驗(yàn)收合格后，及時(shí)進(jìn)行檢查井的砌筑。五、結(jié)論經(jīng)過13天的人工開挖頂管作業(yè)，很快就挖到了①1000mm頂管機(jī)頭，并取出了三塊孤石，最大的石塊直徑為50*65cm。通過在頂管過程中遇到孤石采用大管徑管道人工開挖反向頂進(jìn)，順向套管的方法，解決了頂管過程中遇到孤石的困難，也順利取出了機(jī)頭，避免了不必要的損失，最終順利完成頂管施工。實(shí)踐證明，大管徑管道人工開挖反向頂進(jìn)，順向套管的施工方法解決了管道直徑小于2.8m頂管施工中遇到孤石的困難，也證明此方法科學(xué)合理性，能夠滿