高水位浅覆土泥水平衡顶管施工技术探析【摘要】基于石家庄翠屏路顶管工程的实践经验，从井点埋设深度、埋设数量及顶力的合理确定等方面，对高水位浅覆土条件下井点法施工关键技术进行了深入分析，对施工工艺进行了优化，并提出了施工质量技术保障措施，解决了顶进过程中的技术难题。[Abstract]BasedontheconstructionexperienceofCuipingRoadinShijiazhuang,crucialconstructiontechnologyofwellpointundertheconditionsofhighwaterlevelandshallowcoverwasdeeplyanalysedfromaspectsofburieddepth,pointnumbersandthedeterminationofjackingforce.Theconstructionprocesswasoptimized.Thetechnicalmeasuresforensuringconstructionqualitywereputforward,andtechnicalproblemsinjackingprogressweresolved.【关键词】顶管；高水位；施工工艺；动态控制[Keywords]pipejacking；highwaterlevel；constructiontechnology；dynamiccontrol分类号：U455.47文献标志码：B文章编号：1000-033X(2012)03-0051—030引百在城市地下管网的建设中，采用非开挖技术铺设管道既不影响正常交通，又可穿越河流、园林、建筑物等障碍，近年来被大力推广使用［1］。泥水平衡顶管技术作为非开挖技术中的一种，也得到了快速发展，其主要优点是：适用土质范围比较广，可有效保持挖掘面的稳定，总推力比较小，适于铺设长距离顶管；作业面安全，泥水输送弃土的作业连续进行，施工进度较快［2］。本文总结了翠屏路顶管工程实践经验，以供同行参考。1工程概况翠屏路（石环公路一获铜公路）位于石家庄市石环公路西侧，上庄镇北侧。新建雨污水管道四道，管径分别为D1000、D1200、D1350,覆土深度为1.6〜4.8m。原方案全线开槽施工埋设承插式钢筋混凝土管，但施工至K0+030〜K1+160部分时发现高水位地下水，且涌水量较大，地下水埋藏深度为地面以下1.4〜2.7m不等。由于路面和绿化工程已做完，管道施工不允许破坏绿化带和路面结构层，且不允许路面发生沉降。土层条件为黄土状粉质土层，含姜石及碎石；局部位于碎石层，以粘质粘土、砂砾充填，以安山岩、砂岩为主，碎石含量40%〜60%，偶见大块状。根据专家论证会意见，施工采用井点降水及泥水平衡顶管工艺施工。其中D1000顶进长度为3089m，D1200顶进长度为488m，D1350顶进长度为225m。雨污水管道为双排同坑顶进，单向顶进最长距离为190m。该工程特点如下：因多穿过粉质土层，而粉质土层凝聚力小，且含姜石及碎石，加之地下水位高，管道覆土较浅，形成卸力拱的能力较差，所以顶进过程中容易包裹混凝土管，增加阻力；管道曲线半径小，且顶进距离长迗185m;个别工作井既是主顶井又是接收井，接收井已预制完成，顶进机头要进入接收井预留的孔洞，对顶进精度要求非常高。2井点法施工的关键技术2.1井点降水根据实际地质情况，在沉井附近采用井点法降低地下水位，以方便施工挖土，使沉井顺利下沉，并保证顶进施工时顶进工作井及接收井无积水，设备能够正常运转。根据沉井工作井的尺寸及勘查提供的涌水量、抽水影响半径，计算出井点的埋设深度及埋设数量。2.1.1井点埋设深度H=hH-hH+Ah+l+b=9m（1）式中：H------井点埋设深度（m）;hH沉设井点施工的地面高程（m）,据实测为89.857m；hHAh基坑鹿面高程（m），据实测为84.357m;设计地下水降至基坑底面以下深度（m），取0.5m;1__滤管长度（m），据经验值一般为2.5m;b__井点到基坑的水力坡降（m），一般取水平距离（经验值一般为5m）的0.1。2.1.2井点埋设数量N=Q/q=15.6（2）式中：N——井点数（眼），取N=16;Q——涌水量（m3*h-l），经现场实测为23.4m3•h-l;q__每眼井排水量能力（m3.h_l），据每眼井配置水泵功率，取工作效率系数0.8，计算为1.5。每1.5m打井一眼，深度为9m，用065钢管做降水井，用射流泵抽排地下水，平均每座工作坑围绕工作井环向布设16眼轻型井点，每座工作坑设射流泵一套，各井点井口用D150钢管连接至射流泵，抽排地下水。将地下水降到管道基础以下0.5m，不影响管道顶进作业。2.2合理确定顶力2.2.1泥水平衡顶管最大顶力计算（1）经现场论证分析，泥水平衡顶管最大顶力F即顶进阻隔力，为顶管机端阻力F■与侧壁摩阻力F■之和，即F=FH+FHFH=D2Pp/4FH=pDfLP=KorHo(3)式中：D管外径;P——控制土压力；Ko——静止土压系数，一般取0.55;Ho-----地面至掘进机中心的高度，取Ho=5m;土的容重，取r=l.8t•m-3；