淺談流沙地帶頂管施工技術

  近年來汛期徐州市區發生多次強降雨，造成城市內澇，局部地區出現100毫米以上的強降雨，多處路段積水。本工程為新城區積水點改造工程—麗水路，本次治理位于麗水路與清風路，通過在麗水路與清風路部分路段新建雨水管道，在麗水路南側入瑯河前新建一體化泵站解決片區積水問題，管道為頂管施工。本工程現場地質遇水容易塌陷、涌砂，，甲方與設計未同意降水措施，施工難度較大。

  本工程頂管施工采用壓密注漿封端頭配合泥水平衡機械頂管。由于工程頂進部位處于粉砂層而且地下水位較高極易垮塌遇水涌砂現象嚴重，在開始工作時就對下一步工序影響甚大，但由于本工程地勘土質與現場不符及其他原因，未同意降水措施及專項施工方案中采用的高壓旋噴樁作為止水帷幕墻，而是在施工過程中出現涌砂現象，才同意采用雙液壓密注漿，邊施工、邊封端頭，防止頂進口垮塌、涌砂現象。

二 、封端頭方法

  工作井或接收井在達到驗收能頂進要求后，事先在工作井或接收井端頭洞口采用雙液壓密注漿,在管道范圍內布置三排，橫縱向間距均為1m，臨近支護結構2m范圍內注漿孔加密至間距500mm，避免進、出機頭時發生土體垮塌。頂進或接收口采用止水鋼板安裝止水圈、止水帶，防止涌水、涌砂。

        

三、注漿要點

1、雙液漿配置

硅酸鹽水泥P.042.5漿液水灰比1：1，水泥漿液：水玻璃溶液體積比=1：1。

2、注漿控制

注漿根據壓力進行控制，注漿終孔壓力應控制在0.4Mpa以內。在設計灌漿壓力下，注入量不大于 5 L／min，延續灌注15 min后，漏漿嚴重，采取間歇性、低壓、濃漿灌漿，經反復多次(3次以上)仍不能恢復注漿的，宜采取加入速凝劑的特殊方法結束灌漿，如果壓力未達到0.4Mpa，或土體出現隆起變形，應及時停止注漿。漿液注入時，頂部漿液注入量應最大，其次為中部、底部。

灌漿孔施工檢查結束后，使用M10水泥砂漿將管孔封填密實。

3、注漿注意事項

① 注雙液漿時，盡可能地加長此處管路，混合器之后的管路盡可能短，防止混合后的漿液在管路中凝固而堵塞管路。

② 任何時候，進漿口至漿液的垂直距離應小于1m。

③ 水源在攪漿筒清水筒旁應隨時可以打開和關閉。

③ 注漿過程中，不能中途停頓，特別是在注雙液漿時更要注意，以防漿液沉積、凝固，堵塞泵內通道。

② 注漿工作時，盡可能不要臨時停泵，間隙工作極易使泵管路堵塞。實踐證明，準備工作越充分，泵連續工作的時間就越長，事故率越低。

4、幾種特殊情況處理 

（1）規定壓力下不進漿

采用0．5～1．0 MPa壓力沖壓，調整漿液配比對漿液進行稀釋，壓灌5～10 min，使局部堵塞部分沖壓暢通，以達到漿液灌注到孔周圍，并充實脫空處。用正常灌漿壓力與配比灌到不吸漿為止，然后持續灌注5 min即可停灌封孔。 

（2）吸漿量較大

灌漿過程中如果吸漿量較大，則采用更濃的水灰比與間歇灌漿方式綜合進行，間歇灌漿一般停灌待凝2～3小時后再灌。 

（3）串漿

灌漿過程中發生串漿，如果串漿孔具備條件可采用同時進行灌注，一泵一孔。否則必須將串漿孔堵塞，待灌漿孔灌漿結束后，對串漿孔再進行通孔、沖洗，而后繼續灌漿。 

（4）冒漿、漏漿

根據具體情況采用封堵、低壓、濃漿、限流、限量、間歇灌漿或摻加速凝劑（磷酸）等方法進行處理。

（5）灌漿工作因故中斷

及早恢復灌漿，否則立即沖洗孔，而后恢復灌漿，若無法沖洗或沖洗無效，則用鑿子將該孔弄通，而后恢復灌漿；恢復灌漿時，采用開灌配比水泥漿進行灌注，如果注入率與中斷前相近，改用中斷前水灰比級 的水泥漿繼續灌注；恢復灌漿后，如果注入率與中斷前相比減少很多，且在較短時間停止吸漿，則必須采取補救措施；吸漿量大、灌漿難以結束地段，采用低壓、濃漿、限流、限量、間歇灌漿或摻加速凝劑、回填等方法處理。  

四、 泥水平衡機械頂管要點

  根據已知的交樁點，用全站儀在工作井將管道中線控制樁引至工作井內，并在第一節頂管安裝一個測量中線控制靶，用激光或紅外線測量頂進中線，時刻監控頂進效果。

2、導軌設計

  導軌是導管頂進保證不偏位的首要設備，導軌安裝要穩定牢靠，要埋置在固定不動的基礎設施中，以便在頂管時不會導致導軌發生移位或者下沉。導軌本身必須具備堅固、挺直，管子壓上去不變形等特性，材料多用輕、重鐵軌、工字鋼制成。導軌在頂進過程中要安排專人監控檢查校核，如發現位移變形則應立即停止作業，查找原因。

3、工作井后基座設置

  后座墻必須保持穩定，一旦后座墻遭到破壞，頂進工程就要停頓，后座墻要有足夠的強度和剛度且表面應平直，防止受力不均產生偏差，本工程沉井為圓形，采用鋼板保證后座墻平整并用現澆混凝土加固。

  頂管工作時要求工作井內無水作業，井頂面用磚墻砌筑，高出原地面0.15m作為擋水埂攔水，工作井內設置集水坑，集水坑采用格柵蓋板防護，并及時用Φ50-Φ100口徑污水泵排出井內積水。

5、頂進施工

  這種地質情況下采用水泥平衡頂管掘進機，頂進過程應全程開啟“報警系統”’，并安排專人檢查各項設備頂進數據與頂進口止水止砂情況，如有異常應立即停止作業，采取措施糾正。

6、測量、糾偏方法

   該工程設計頂管間距平均在80-100m左右，固測量監控要及時跟進，采用激光或紅外線設備,每頂進兩節需測量一次，并做好糾偏記錄。

   頂進作業一開始，就不能停頓。如果停頓粉砂和粉質粘土遇水就垮塌且地下水位較高，一旦停下容易涌砂涌水擴大了垮塌面積，增加了在頂進頂力與清理工作，如因突發情況停止頂進則在再頂進時，要對后座墻進行加固才可再頂進。

  總結本次工程的施工過程，采用雙液壓密注漿配合頂管施工后，預防了端頭涌砂、涌水的現象，保證了工程的順利進行，避免了質量通病，為類似的工程施工積累了經驗。

祥成 李春霖