1 工程概況

　　施工地點位于上海市徐匯區華發小區西側～龍吳路，本工程下水道距離居民樓墻邊線僅9米，該居民樓本身屬于質量房，曾于一年前進行過糾偏加固處理。另外管道沿線已有煤氣和自來水等公用管線也需要保護。根據以上情況決定在居民樓(六層樓房)南側距離6米處采取攪拌樁加固保護處理，共長204米。新排φ1800雨水管采用頂管施工，長405米，埋深7米，設置頂管工作井和接收井各一座。

　　2 施工準備

　　根據現場條件，摸清施工地點的土質、地下水位置、附近水源以及地下障礙物與附近建筑物等情況，采取必要的防范措施，正確組織施工。

　　2.1 工作坑設置

　　本工程工作坑采用smw工法井圍護結構：采用深層攪拌樁內插h型鋼。深層攪拌樁ф850mm、h型鋼采用700*300*13*24。工作井圍護基坑開挖深度為8.85m，頂管工作井采用直徑為0.85m的水泥攪拌樁作為圍護結構，樁長為17m，樁頂標高為5.0m。

　　2.2 頂力計算

　　頂管的頂力按下式計算:

　　其中，n為千斤頂頂力，f為管壁與土之間的摩擦系數，p1為管頂以上的垂直土壓力，p2為管側的水平土壓力，d1為管外徑(m)，l為頂管總長度(m)，p0為頂管總重量，r為管端切土阻力，a為管端面積(m2)。

　　工程設計頂力為800t。

　　3 施工流程

　　施工順序為：挖頂進工作坑→吊裝砼管到軌道上→裝頂鐵→裝密封圈→開啟油泵頂進→出泥→管道貫通→拆工具管→砌檢查井→回填壁后。

　　頂管法是依靠人工或機械在管內端部挖掘土壤，然后在工作坑內借助頂進設備，把敷設的管子按設計中線和高程的要求頂入，并用水力或小車將土從管中運出。

　　4 施工方法

　　工作坑內設備安裝完畢，經檢查各部處于良好狀態，即可進行開挖和頂進。首先將管子下到導軌上，就位以后，裝好頂鐵，校測管中心和管底標高是否符合設計要求，合格后即可進行管前端挖土。

　　5 頂管施工技術措施

　　5.1 頂進施工

　　頂進利用千斤頂出鎬在后背不動的情況下將被頂進管子向前推進，其操作過程如下：

　　⑴安裝好頂鐵，擠牢，管前端已一定長度后，啟動油泵，千斤頂進油，活塞伸出一個工作行程，將管子推向一定距離。

　　⑵停止油泵，打開控制閥，千斤頂回油，活塞回縮。

　　⑶添加頂鐵，重復上述操作，直至需要安裝下一節管子為止。

　　⑷卸下頂鐵，在混凝土管接口處放一圈麻繩，以保證接口縫隙和受力均勻或采用其他防滲漏措施，保證管與管之間的連接安全。

　　⑸重新裝好頂鐵，重復上述操作。

　　頂進時應注意事項：

　　①頂進時應遵照“ 先挖后頂，隨挖隨頂”的原則。應連續作業，避免中途停止，造成阻力增大，增加頂進的困難。

　　②首節管子頂進的方向和高程，關系到整段頂進質量，應勤測量、勤檢查，及時校正偏差。

　　③安裝頂鐵應平順無歪斜現象，每次收回活塞加放頂鐵時，應盡可能換用安放長的頂鐵，使連接的頂鐵數目為少。

　　④頂進過程中，發現管前土方坍塌、后背傾斜，偏差過大或油泵壓力表指針驟增等情況，應停止頂進，查明原因，排除故障后，再繼續頂進。

　　5.2 頂進掘進穿墻措施

　　頂進前所有頂進設備及頂管掘進機必須全部安裝就位，設備需試運轉。在穿墻前通過襯墻上的預埋螺栓安裝好簾布橡膠板、圓環板、扇形后板等止水裝置，由于工作井外為smw工法的圍護結構，故洞口一般情況下需另外采取加固措施。一般采用壓密注漿的方法臨時加固洞口，將掘進機機頭頂進至工作井導墻內，為防止初始出洞階段由于正面水土壓力大于掘進機周邊的摩阻力，而使掘進機及管段在拼裝時發生后退現象，在前20m～30m頂進砼管外壁設置埋件，每次拼裝管子前將已頂進的部分與井壁進行連接，直至不發生后退為止。

　　頂管接收井進洞措施：在頂管掘進機接近洞口30m～50m時，作一次全面的軸線及高程復核，在確認無誤后，在接收井內做好接收的一切準備工作，包括接收平臺的搭設。工具頭頂進到井壁后，停止壓漿，拆除接收井的封門，頂管掘進機穿進井墻上開始上接收架，馬上采取臨時止水措施，并繼續頂進，待完全上架后按設計對進洞管段采取性止水封堵措施。

　　5.3 初始頂進管道防后退措施

　　由于在初始頂進階段正面水土壓力遠大于管周圍的摩擦阻力。拼接管子時主推千斤頂在縮回前必須對已頂進的部分與井壁進行固定，否則管道發生后退會導致洞口止水裝置受損，因此在初始10～15節砼管外側埋設預埋鋼板，在主推千斤頂退回前將砼管與井壁相連，直至砼管外壁摩阻力大于掘進機正面水土壓力為止。

　　5.4 對混凝土套管頂進的技術要求

　　工程采用鋼筋混凝土管，“f”型接口。在混凝土管頂進過程中,千斤頂的頂力必須大于各種混凝土管產生的作用力,混凝土管方能正常頂進。

　　混凝土管的頂進能否按原定的標高和方向頂進，主要與千斤頂作用點有關系。當使用一個千斤頂頂進時，著力點在混凝土管中心垂直線靠管底的1/3處;再有頂管的管端與頂帽之間，還有千斤頂與后靠背墻之間都應該襯上軟墊，以防止受到的力不均勻，影響混凝土管的正常頂進;當頂完一鎬時，可以用小千斤頂把頂桿退回到原來的位置上，再增加一段頂鐵接著頂進，頂管所用頂鐵可多準備幾根，這樣可根據管端和千斤頂間的不同間距，交替使用頂鐵。如果被頂的管子尾部只剩下0.3m時，可以把千斤頂桿退回到原來的位置上，然后卸下頂帽和頂鐵，再下一根混凝土套管，兩根管子的對口縫隙應襯上軟墊，并且在混凝土管內用內漲圈固定，再用木楔擠緊，方可繼續頂進。當頂完全部混凝土管套管后，可以取下擠緊內漲圈的木楔，然后用石棉水泥抹口，或者用水泥沙漿抹口，再將環口縫隙填滿塞嚴，以防止漏滲。

　　在混凝土管頂進的過程中，每頂進一根管，必須測量一次標高和中線，如果土質不好，更需要隨時檢查。當頂進60cm時，必須測量一次，以確保準確無誤。如果發現所頂混凝土管左右偏離，則需在偏離的一側少挖一些土，在另一側多挖些土,這樣可以糾正混凝土管的偏離。如果所頂混凝土管出現“低頭”情況時，倘若誤差不太大，則可將小千斤頂放在墊木上，讓力的作用點在管端上，隨著混凝土管頂進，隨著放松小千斤頂，這樣可使混凝土管逐漸地恢復到正常位置上;如果混凝土管出現“仰頭”情況，可以將管底土適當地多挖一些，或者把千斤頂的作用點向上少一點移動，等恢復正常后,再把力的作用點挪回到原來的位置上繼續頂進。通過上述方法，就能保證混凝土管的正常頂進，頂管施工才能順利進行。

　　5.5 頂管管節接頭形式及防水措施

　　為防止管道滲漏和地下水涌入，管節間必須有可靠的防水措施。本工程剛性鋼圈接頭，接頭內采用環齒橡膠密封環。

　　5.6 頂管工作面排水

　　頂管工作應盡量從下游向上游方向進行，地下水由工作面流向工作井集水坑，再用泵排出地面。

　　5.7 不良地層事故處理技術措施

　　在頂管過程中，由于泥水平衡壓力控制不當或停頓時間過長，可能會造成突頂和工作面塌方事故。發生突頂時：應該逐漸降低工具管內泥水壓力，使泥水壓力略小于地下水壓力，關閉沖泥水和吸泥泵，啟動千斤頂緩慢頂進一段距離，待頂力升高，采用小水力沖泥，間歇啟動吸泥泵排泥，做小量排泥。發生塌方時：應該逐漸升高工具管內泥水壓力，使泥水壓力略大于地下水壓力，關閉沖泥水和吸泥泵，啟動千斤頂緩慢頂進一段距離，待頂力升高，采用小水力沖泥，間歇啟動吸泥泵排泥，做小量排泥。

　　5.8 管道滲漏的治理

　　對管道滲水和漏水點，先鑿v形槽，埋入導水水管，用速凝水泥封閉管周，待水泥有一定強度后，用手動泵壓入水泥水摻玻璃漿液封堵。

　　5.9 頂管作業面通風

　　頂管作業面通風采用壓入強制性通風措施，用風機通過1.5英寸鐵管向工作面壓風。

　　5.10 頂管坑內檢查井的砌筑

　　管道完成后，按設計圖在坑內用磚砌筑檢查井，井內外批防水砂漿。待砂漿達到一定強度后，回填石屑至管頂面，用水沖實，其上用土回填，分層夯實。

　　5.11 測量與糾偏

　　1)頂管測量

　　⑴測量次數。開始頂節管子時，每頂進20～100cm測量一次。校正時，每頂進一鎬即測量一次。

　　⑵中心線測量。根據工作坑內設置的中心樁掛小線，使拉線3對準垂球2，讀管前端的中心尺4刻度，若拉線3與中心尺4上的中心刻度相重合，其差值即為偏差值。

　　⑶高程測量。一般在工作坑內引設水準點，停止頂進，將水準儀支設在頂鐵上，測量前端管底高程。

　　2)頂進偏差的校正頂進中發現管位偏差10mm左右，即應進行校正。糾偏校正應緩緩進行，使管子逐漸復位，不得猛糾硬調。人工挖土頂進的校正方法有：

　　⑴挖土校正法偏差值10～20mm時，采用此法。即在管子偏向設計中心左側時，可在管子中心右側適當超挖，而在偏向一側不超挖或留臺，使管子在繼續頂進中，逐漸回到設計位置。

　　⑵頂木校正法偏差較大時或采用挖土校正無效時，用圓或方木，一端頂在管子偏向一側的內管壁上，另一端支撐在墊有木板的管前土層上，開動千斤頂，利用頂木產生的分力，使管子得到校正。

　　⑶頂鎬校正法偏差較大，利用頂鎬代替頂木，這種裝置更有利于校正和糾偏。校正糾偏方法較多，應根據土質、偏差值、技術水平，選用相應對策。偏差值較小時，容易校正，當累計偏差較大時，校正就較困難。因此，管前挖土應選派經驗豐富、技術熟練的工人操作。

　　5 總結

　　本次施工采用非開挖式頂管施工方法，大大加快了施工進度，對施工沿線房屋和公用管線起到了很好的保護作用，基本沒有影響施工沿線居民的出行交通，也無噪音、粉塵污染，取得了良好的社會效益和經濟效益。