浅谈泥水式顶管遇障碍物的处理技术

王星华

（福建博业建设集团有限公司，福建 厦门 361008）

0 前言

在实际顶管过程中，往往在遇到一些不可预见的障碍物如孤石、废弃混凝土桩等，或者地质由粘土突变为半风化地质等特殊情况。因密闭泥水式顶管机在施工顶进过程中无法更换，但该机型又无法在半风化及以上岩层工作。因此，本文根据作者实际经验，以厦门市西水东调原水管道工程（一期）二标段工程为实例，简述泥水式顶管施工过程中突遇浆砌块石盖板箱涵的处理方式，并根据问题进行相关处理和阐述。

1 泥水式顶管施工种常遇到的问题

市政原水管道顶管工程往往为应急民生工程，项目工期紧，要求高。前期地勘往往因受操作空间及时间上的影响，部分理想位置无法进行布点勘测，这就会出现地质模型预估不准的情况，而这些部位往往就是出现施工现场与地勘出现不符的地方。同时也就使得设计施工图的参考依据出现偏差，从而导致施工现场与图纸不符，导致顶管被迫停工。在此，作者以工程实例就顶管碰到浆砌块石箱涵问题简单介绍几种处理方式，具体如下。

2 处理方式

2.1 工程实例

厦门市西水东调原水管道工程，在进行18#井往18’#井（长度287 米）DN1600螺旋钢管顶管作业时，在顶进到139m 后无法继续往前顶进，部分泥浆流走，且回流到泥浆池的泥浆中出现中粗砂，初步判断为顶管作业遭遇钢筋混凝土管道、箱涵类障碍物。到现场实际调查核实发现，该处有一条与本次施工原水管道斜交的浆砌块石箱涵。经查阅相关资料及现场实测后发现该箱涵内径为3m*4m，箱涵内排水沟底实测高程约为0.8m，即基础底高程为-0.8m，与本次施工的DN1600 原水管道中心高程一致，因DN1600 顶管机型外径约为1.68m，即管道与箱涵交叉部分约为0.9m，泥水式顶管无法通过。具体关系如下图：

根据原箱涵施工图可知，该箱涵为盖板涵，同时又考虑到如果钢管回退一百多米及防止孔道塌陷的注浆工程量，以及所需要的施工工期。现场首先拟在箱涵另一侧做一个的竖向护壁井（护壁井施工迅速，可节约工期，井的内径应根据选用的顶管机型、千斤顶型号及管材长度等具体确定），护壁井开挖至管底下去1m后用素混凝土进行封底，厚度为500mm。然后利用人工土顶一根2 米的DN2000的钢筋混凝土套管并将箱涵下部1.2m 厚底板进行进行破除凿穿，待套管顶通至机头后进行原水管顶管作业及场地恢复。考虑到土顶人员的施工安全及人工破除混凝土的工期无法保证后，该方案被否决。决定改采用：在箱涵上部直接进行施工竖井并破除箱涵，然后在箱涵竖井两侧进行围堰架桥过水，待顶管通过后采用满沙基回填至箱涵底再进行后续箱涵和场地的恢复施工及后续顶管。

当现场吊起盖板围堰后，发现浆砌块石箱涵侧墙漏水严重，围堰完全没有效果，且箱涵水量较大，无法往下继续施工。现场立即更改方案，选择在顶管机头“肇事”处后退15 米外施工一座护壁井及两座降水井，护壁井及降水的施工质量应满足相关规范要求，同时应对护壁井周边进行测量观测土体、构筑物的稳定性。土方开挖至施工原水管彻底暴露后准备进行退管作业。等退管完成后护壁井继续往下施工2m，避开箱涵后将该护壁井封底改为工作井，继续后续顶管作业，管道安全、正常通过。

3 退管作业注意事项

（1）原顶管掘进机头回退过程中，可能引起周边土体坍塌，从而导致地面沉降及现状箱涵侧移，施工中务必引起重视，采取必要的保护措施即应急预案；

（2）应做好机头注浆准备，利用原掘进机头的进水压力管作为注浆管，同时结合使用千斤顶的回顶退管，应使得注入泥浆压力与土体对管道回退后形成的孔道的压力平衡；

（3）退管时应控制退管速度，不得过快退管，机头前注浆和机头后退必须同步进行，注浆压力建议为0.1Mpa，并根据实际情况适时修正；

（4）机头前注浆材料均应达到国家标准及配合比要求，同时应通过室内试验确定浆液初凝时间，初凝时间要求10～20min；

表1 浆液材料及配合比

（5）每次退管长度≤0.3m，在回退过程中严密监测周边及箱涵的沉降情况，发现异常立刻停止退管，在退管过程中应做好防止管道异常回弹的措施及其它安全应急预案；

（6）在机头最后0.5m 进入井内前，应采取措施稳定机头与中继间2～3 天，待机头前浆液完全凝固后退入井内；

（6）机头回退完成后，应及时采取措施封堵住机头洞口，进行后续施工。

相关注浆参数必须经过设计验算，并结合现场实际地质情况，管道成功避开箱涵及箱涵漏水难堵的情况，避免了地面塌陷等质量问题。

4 结语

本次事故处理，最终选择第三个方案是根据实际情况，从工期压力、施工难易程度出发，针对现场实际情况，才使得项目保质保量按时完工。市政顶管项目往往工期短，操作空间有限，地质情况复杂多变，各顶管遇到的问题也不尽相同，我们应根据工程实际情况，灵活运用、择优选择施工方法，这样才能更快更好的完成工程项目。